2009年10月第32卷第5期低溫甲醇洗裝置洗滌甲醇消耗偏高的原因及對策王峰馮華(河南龍宇煤化工有限公司甲醇廠,河南永城,47660)摘要介紹低溫甲醇洗裝置試車過程存在的問題,分析洗滌甲醇消耗偏高的原因提出解決措施,總結(jié)系統(tǒng)調(diào)整及技術(shù)改造后取得的效果。關(guān)鍵詞甲醇低溫甲醇洗酸性氣體原因?qū)Σ?概述低溫甲醇洗生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)應(yīng)用幾十河南龍宇煤化工有限公司(簡稱“龍宇煤化年,氣體凈化指標完全達標唯一缺陷就是氣體夾工”)是永城煤電控股集團有限公司的獨資企業(yè),帶甲醇量較大造成裝置甲醇消耗居高不下,這也充分利用當?shù)刎S富的煤炭資源拉長產(chǎn)業(yè)鏈、進行是國內(nèi)很多裝置的通病。煤炭深加工,一期建設(shè)了500kU/a煤制甲醇裝置,于2008年3月建成投產(chǎn),氣體凈化裝置采用德國2低溫甲醇洗的吸收系統(tǒng)分析魯奇工藝,設(shè)計處理變換氣體212128m3h,操作粗煤氣洗滌塔分為五段吸收,變換裝置來的彈性為60%~110%,裝置的設(shè)計適應(yīng)氣化裝置粗煤氣依次經(jīng)過原料氣換熱器原料氣冷卻器(氨多種煤種變化的需要。裝置自投產(chǎn)以來,甲醇消冷器)、氨洗滌塔、原料氣深冷器,氣體溫度降耗一直居高不下。魯奇公司在工藝設(shè)計包中,甲至-17.1℃;然后從底部進入洗滌塔,依次經(jīng)過預(yù)醇消耗保證值最大為135kgh,其中排污甲醇量洗段硫化氫吸收段、二氧化碳吸收段、主洗段精為50kgh,其它甲醇消耗正常為50kg/h,最大為洗段分別吸收粗煤氣中的NHy和HCN、HS和85kg/h;而在實際生產(chǎn)過程中,甲醇每月消耗多達C0S、CO2等;洗滌后的氣體從塔頂出來,分別經(jīng)過6001(800kg/h),遠遠高于設(shè)計值。原料氣深冷器和原料氣換熱器后,送入甲醇合成從工藝原理上分析,甲醇流失不外乎以下幾工序。氣體工藝流程如圖1所示。方面原因:①氣體夾帶,主要有合成氣、二氧化碳氧化碳氣氣體、尾氣酸氣的夾帶;②裝置的跑冒滴漏;③再成裝貧甲醇洗滌主洗甲醇生系統(tǒng)排放不合格,排放廢水中甲醇含量偏高,造冷卻后成甲醇流失。來自變半貧甲醇低溫甲醇洗裝置的甲醇水塔按照設(shè)計值運換熱冷卻磨行,再生效果較好,塔頂甲醇蒸汽的水含量控制在預(yù)洗甲醇1%以下,塔底的廢水甲醇含量小于100mg/L,全部達到設(shè)計要求甚至有時廢水甲醇含量低至5圖1低溫甲醇洗裝置吸收系統(tǒng)工藝流程6mg/L,甲醇流失可以忽略不計,因此甲醇流失經(jīng)過對合成氣中的甲醇含量進行分析,發(fā)現(xiàn)的第三種情況可以排除。裝置在試車期間,氣密工作非常理想,設(shè)備的收稿日期:200204;收到修改稿日期:2000909。作者簡介:王峰,男河南濮陽人,工程師,1996年畢業(yè)于河跑冒滴漏情況基本消除。在水聯(lián)運期間,進一步南大學(xué)化學(xué)工程專業(yè),本科學(xué)歷,現(xiàn)任河南龍字煤化工有限公司對裝置的缺陷進行消除,因此甲醇流失的第二種甲醇廠副廠長,長期從事合成氨甲醇生產(chǎn)技術(shù)管理工作。聯(lián)系情況也可以排除。電話:0370519290;Emil:wpx20066@ain.com3362009年第32卷甲醇含量超標,設(shè)計體積含量為0.02%,而實際較嚴重,裝置在11月20日被迫停車檢修。經(jīng)過為0.36%。在208年3~10月期間,由于氣化裝內(nèi)部檢查塔盤沒有問題。經(jīng)分析認為塔頂?shù)囊褐锰幱谠囓囯A段,負荷較低,氧負荷在5%相沉降距離偏小是造成氣體夾帶甲醇嚴重的主要85%之間,且由于氣化燒嘴頻繁跳車,造成低溫甲原因,特別是在高負荷下該現(xiàn)象會加劇。經(jīng)過仔醇洗裝置的負荷在(1.3~1.5)ⅹ105m3/h之間波細核算,決定在第105層塔盤(塔最高一層)受液動。系統(tǒng)負荷較低,閃蒸的二氧化碳氣體量偏低,盤上開12個直徑100mm的圓孔,詳見圖2。二氧化碳氣體減壓閃蒸帶來的冷量就少,造成洗由于奇數(shù)塔盤與偶數(shù)塔盤的受液盤錯位分滌甲醇溫度較高。為∫彌補洗滌甲醇溫度偏高的布,從貧甲醇入口管來的液體可直接進入到103負面影響防止洗滌塔出口H2S和CO2含量超標,層塔盤的受液盤中,不再經(jīng)過104層和105層塔增大了洗滌甲醇的流量,結(jié)果反而加劇了系統(tǒng)溫盤,其它不改變,這樣就可以增加氣相中攜帶液相度的升高,主要是由于洗滌甲醇的機械動能轉(zhuǎn)化的沉降距離,減少夾帶。第105塊塔盤距離塔頂為熱能造成的。除沫器的距離從1200mm增至2000m,第105層和第104層塔盤只是作為汽相的通道,可以起到除沫器的作用,阻止液體向上夾帶。由于洗滌塔的吸收能力是按照120%的洗滌能力設(shè)計的,從○4○理論上講,減少2層塔盤,不會影響洗滌塔的整體洗滌效果。2008年11月至2009年1月期間,氣化裝置普○○負荷增至95%~102%,低溫甲醇洗裝置的負荷在(18-2.1)×10mh之間波動。在裝置滿負○:○荷運行期間洗滌塔出口工藝氣中夾帶甲醇體積含量降至0.01%以下,各項工藝指標全部達標,運行工況良好。圖2洗滌塔第105塊塔盤改造方案2008年11月中下句,氣化負荷大幅增加。113低溫甲醇洗的酸性氣體回收系統(tǒng)分析月19日,洗滌塔出口合成氣中甲醇夾帶量突然增酸性氣體回收系統(tǒng)主要包括富硫化氫甲醇的大造成下游設(shè)備合成氣壓縮機的一級入口分離H2S濃縮酸性氣體的生成酸性氣體中甲醇的分器的液位上漲比較頻繁,每小時排放甲醇高達離酸性氣體的進一步濃縮。酸性氣體回收系統(tǒng)15t,該現(xiàn)象說明洗滌塔出口的工藝氣夾帶甲醇比的工藝流程如圖3所示。預(yù)洗甲醇二氧化碳氣體熱閃冷器洗甲醇CWR/Cws回收裝置再吸收塔噴淋甲醇回減體再沸器化換熱酸氣分離器熱冉生塔塔甲醉燕汽再沸器甲醇脫水塔給料泵一甲醇水塔圖3酸性氣體回收系統(tǒng)的工藝流程裝置自原始開車以來酸性氣體夾帶甲醇量處排出大量甲醇;硫冋收裝置開車后,造成制硫燃較大,甲醇損失設(shè)計體積含量在0.12%,實際高燒爐爐膛溫度忽高忽低,硫磺品質(zhì)降低,出現(xiàn)大量達1%~3%。在硫回收裝置不具備開車條件時,黑硫磺,經(jīng)常造成液硫管道堵塞,硫回收裝置無法酸性氣體全部送到酸氣火炬,在酸氣火炬的導(dǎo)淋正常運行。第5期王峰等,低溫甲醇洗裝置洗滌甲醇消耗偏髙的原閃及對策3373.1進人冋流槽的氣體溫度偏高甲醇。為消除此種影響,把2段水平管線全部改從熱再生段塔頂閃蒸出來的酸氣,溫度在為傾斜度為45的管線確保甲醇順暢正常排放;76.5℃,經(jīng)過預(yù)洗甲醇最終換熱器酸氣冷卻器換同時對酸氣分離器的絲網(wǎng)除沫器進行改造,厚度熱后,原設(shè)計酸氣溫度應(yīng)降至40℃,而實際溫度由100mm增至200m,以減少甲醇夾帶。在52~68℃之間波動。較高的溫度造成部分甲34酸氣分離器出口酸氣流量過大醇未被冷凝而進入下游單元,當酸氣溫度高于造成酸氣流量過大的原因主要是再吸收塔的64.7℃時,甲醇損失加劇。為此,核算了酸氣冷卻硫化氡濃縮段出現(xiàn)問題,當硫化氫濃縮段的汽提器的換熱面積,沒有發(fā)現(xiàn)問題;重新制造一臺新的氮氣量偏低時,大量的二氧化碳氣體沒有閃蒸出換熱器,投入使用后,換熱器的出口溫度顯著降來,而是隨著富HS甲醇進入熱再生塔。由于熱低,最低降至50℃,但還是沒有達到設(shè)計值40℃;汽提效應(yīng),大量二氧化碳氣體閃蒸出來,會降低后又經(jīng)過對預(yù)洗甲醇最終換熱器的運行工況進行H2S氣體的濃度,同時會造成酸氣流量增大,無疑調(diào)整,加大預(yù)洗甲醇流量,這樣雖然使酸氣冷卻器增大預(yù)洗甲醇最終換熱器、酸氣冷卻器、克勞斯的出口酸氣溫度降至45℃,但預(yù)洗甲醇的流量增二氧化碳換熱器的換熱負荷,造成酸氣溫度偏高,大使酸氣中的CO2含量增大,降低了酸氣濃度,最終導(dǎo)致酸氣夾帶甲醇量增大。因此,根據(jù)裝置給酸氣提濃工作帶來負面蟛響,同時影響硫回收負荷不同,合理挖制再吸收塔汽提氮氣量是降低裝置的正常運行酸性氣體中二氧化碳量的關(guān)鍵。裝置開車初期,為保證熱再生塔再生效果,熱再生塔再沸器幾乎在100%負荷下運行;為確保尾氣系統(tǒng)分析循環(huán)甲醇中的水含量控制在1%以下,甲醇水塔再吸收塔排放的尾氣,分兩股分別進入氮氣再沸器也幾乎在100%負荷下運行;回流槽的液冷卻器和氨深冷器,匯集后進入尾氣洗滌塔,洗滌位居高不下,經(jīng)常在80%~100%之間徘徊,而且甲醇后送入高點放空。由于排放的尾氣溫度較需要雙泵運行才能保證回流槽的正常液位。按照低,而且尾氣再次經(jīng)過除鹽水洗滌尾氣夾帶甲醇常規(guī),洗滌塔的負荷不同,熱再生塔需要輸入的熱的影響可以不予考慮。量是不一樣的,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)負荷高低,控制好熱再生塔頂部溫度(最佳溫度為82℃),即合理挖制冉5二氧化碳氣體系統(tǒng)分析沸器的熱量,是降低酸氣夾帶甲醇的關(guān)鍵。再吸收塔⊥段排放的二氧化碳氣體經(jīng)過原料3.2進入酸氣分離器的氣體溫度偏高氣深冷器換熱后氣體溫度正常在2-5℃之間,在克勞斯/二氧化碳換熱器出口H2S氣體溫度這么低的溫度條件下,二氧化碳氣體夾帶甲醇的正常為-35℃,而實際氣體溫度在-11~48℃之可能性不大;再吸收塔Ⅱ段閃蒸出的二氧化碳氣間波動。造成進入酸氣分離器的氣體溫度偏高的體分兩股,分別經(jīng)過克勞斯/二氧化碳換熱器、閃原因有兩方面:①回流槽的出口溫度偏高。主要蒸氣深冷器,匯集后與原料氣深冷器出來的二氧是熱再生塔冷凝器換熱能力較差或者熱再生系統(tǒng)化碳氣體再次匯合,最后送到二氧化碳壓縮機。的再沸器熱量偏高造成的;②進入克勞斯/二氧化在較低負荷情況下,再吸收塔段閃蒸出的二氧碳換熱器的CO2量較少造成克勞斯/二氧化碳換化碳氣體經(jīng)過換熱器后溫度較高這主要是由于熱器出口H2S氣體溫度偏高勢必造成甲醇損失。閃蒸岀的二氧化碳氣體量偏低造成的,勢必造成3.3酸氣分離器到回流槽排放不暢夾帶甲醇量增大。針對這個問題,一方面提高系酸氣分離器的安裝位置在標高12m處,回流統(tǒng)負荷,會大大降低裝置甲醇消耗量;另一方面槽的安裝位置在標高6m處。酸氣分離器分離的降低進入再吸收塔Ⅱ段的甲醇溫度,提高氨冷器甲醇及分離器的自身洗滌段噴淋的甲醇通過底部的冷量,將從根本上降低二氧化碳氣體夾帶甲醇直徑50.8m導(dǎo)淋管線排至回流槽,該管線共3量。段,有2段是水平管線第3段為垂直管線。由于酸氣分離器的內(nèi)部壓力較低(0.15MPa),管線較6結(jié)束語細,甲醇不能較快排至回流槽,很易造成酸氣夾帶通過系統(tǒng)調(diào)整和技術(shù)改造,大大降低了裝置2009年第32卷排放氣體中的甲醇夾帶量特別是大大減少了合氣的組成發(fā)生變化,會影響裝置再生系統(tǒng)的運行成氣和酸氣中的甲醇夾帶量,目前裝置甲醇消耗工況。量控制在135kg/h以內(nèi)。另外,裝置負荷高低是影響裝置經(jīng)濟運行的氣體夾帶甲醇是一個比較復(fù)雜的問題,受多關(guān)鍵因素。氣化裝置的負荷發(fā)生變化,會影響整方面因素影響,有的因素交叉或相互影響,因此個系統(tǒng)的各種平衡。在裝置低負荷下,合理優(yōu)化應(yīng)充分考慮多方面因素,在系統(tǒng)調(diào)整時還應(yīng)注意洗滌甲醇流量,特別是主洗甲醇流量,可以大大避相關(guān)的負面影響。殼牌氣化裝置為解決合成氣冷免冷量損失;調(diào)整汽提氮氣流量,最大可能增加氨卻器出口溫度高的問題,不斷進行原料配煤,煤冷器冷量,同時降低酸性氣體流量,裝置加減負荷種發(fā)生變換時,原料煤的有效組分發(fā)生變化,平穩(wěn)進行,避免系統(tǒng)大幅度波動,也會大大減少循H2S含量也發(fā)生變化,低溫甲醇洗裝置洗滌粗煤環(huán)甲醇損失量。REASONS FOR HIGH CONSUMPTION OF WASHING METHANOLIN RECTISOL PLANT AND COUNTERMEASURESWang Feng, Feng Hua( Methanol Plant of Henan Longyu Coal Chemical Co, Ld, Yongcheng, 476600)Abstract Presented the problems existed during commissioning of Rectisol plant, analyzedreasons for higher consumption of washing methanol, proposed measures to solve the problems, andsummarized the results achieved after system adjustment and technical revampKey words: methanol, Rectisol, acidic gas, reasons, countermeasures高利用率肥料技術(shù)有待推廣由于化肥的長期過量施用,已經(jīng)在我國一些地區(qū)造成了土壤板結(jié)、環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。正確適量地施用化肥是必要的,目前這種盲目施用化肥的情況使得農(nóng)業(yè)種植成本增高,同時造成資源浪費和經(jīng)濟損失,更重要的是對生態(tài)環(huán)境造成污染。從化肥行業(yè)發(fā)展的角度反思,也很容易得出化肥數(shù)量發(fā)展模式將直接挑戰(zhàn)我國資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)高效農(nóng)業(yè)建設(shè)的結(jié)論。據(jù)了解,農(nóng)業(yè)部已經(jīng)在各地開展了測土配方施肥活動,目前推廣面積達9億畝,起到了很好的引導(dǎo)示范作用。但與會專家指出,除了開展測土配方施肥,有選擇性地投放作物營養(yǎng)元素,還應(yīng)該大力開展緩控釋肥的研究推廣工作,減少環(huán)境污染和資源浪費,促進化肥行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。專家介紹,緩控釋肥是指能緩慢釋放或者有限制釋放養(yǎng)分的肥料,如緩釋肥料、控釋肥料和穩(wěn)定肥料,肥效的釋放時間能達到3個月至1年,肥料利用率比普通化肥提高0.5~1倍以上。但在我國因為發(fā)展較晚,缺乏相應(yīng)標準,“緩控釋肥”并非規(guī)范化名稱,脲甲醛肥料是尿素與甲醛的化合物,是一種以化合物形式存在的緩釋肥料。早在1924年德國的一家公司就獲得了脲甲醛縮合肥料的第一個專利,脲甲醛肥料195年開始商業(yè)性生產(chǎn),而我國的相關(guān)研究卻遲遲沒有起步。專家呼吁,應(yīng)盡快完善中國脲甲醛肥料的國家標準,依托大型企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)基地,形成產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科學(xué)推廣模式,加快高利用率肥料技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用。本刊