Feb.2014化肥設計第52卷第1期Chemical Fertilizer Design2014年2月氧氣對低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響及解決措施孔秋生,李繁榮(中國五環(huán)工程有限公司,湖北武漢430223)摘要:分析了低溫甲醇洗系統(tǒng)中氧氣的來源;簡述了氧氣對低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響;提岀了降低低溫甲醇洗系統(tǒng)中氧氣含量的控制措施以及相應的設計方案。關鍵詞:低溫甲醇洗;氧氣;控制;設計方案doi:10.3969/j.issn.1004-8901.2014.01.016中圖分類號:TQ223.121文獻標識碼:B文章編號:1004-8901(2014)01-0048-03Influence of Oxygen Gas on Rectisol System and Its Solution MeasureKoNG Qiu-sheng. LI Fan-rongChina Wuhuan Engineering Company Lid, Wuhan Hubei 430223 ChinaAbstract: Author has analyzed the source of oxygen gas in rectisol system; has briefly described the influence of oxygen gas on rectisol system; hasproposed the control measure and its appropriate design scheme to reduce the oxygen gas content in rectisol systemhemedoi:10.3969/j.isn.1004-8901.2014.01.016低溫甲醇洗脫硫脫碳技術是20世紀50年代初煤氣化裝置采用碎煤加壓氣化τ藝,粗煤氣中的氧氣德國林德公司和魯奇公司聯合開發(fā)的一種氣體浄隨工藝過程進入了低溫甲醇洗系統(tǒng)。粗煤氣中氧含化工藝。該工藝以冷甲醇為吸收溶劑,利用甲醇在量的多少由氣化工藝決定,也因煤種不同而有所差低溫下對酸性氣體溶解度極大的特性,分段選擇性異,氧氣的體積分數基本控制在0.1%~0.4%地吸收原料氣中的H2S、CO2及各種有機硫等雜質。(2)裝置檢修過程中帶入系統(tǒng)。由于檢修過程低溫甲醇在吸收酸性氣體的同時還吸收了工中需打開人孔,而檢修完畢后又未進行充氮保護,藝氣中的氧氣、水、HCN等微量組分,由此,進入低故氧氣被帶入低溫甲醇系統(tǒng)。溫甲醇洗系統(tǒng)中的氧氣會造成設備、管道被氧化,3)由于低壓氮氣管網不潔凈,氧氣隨著氣提所產生的鐵的氧化物與生產過程中系統(tǒng)中的硫化氮氣及密封氮氣進入低溫甲醇洗系統(tǒng)。氫、水發(fā)生反應產生鐵的硫化物。同時氧氣在低溫2氧氣對低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響甲醇中的行為特性與SO2相近,在甲醇洗熱區(qū)可與H2S發(fā)生克勞斯反應,生成單質硫。氧化產生的鐵2.1污染甲醇的硫化物及克勞斯反應生成的單質硫將使整個低低溫甲醇洗系統(tǒng)運行過程中氧氣與硫化氫反應溫甲醇洗工段表現出冷量不足、系統(tǒng)阻力增大的問生成單質硫,也可使管道內發(fā)生氧腐蝕產生的顆粒物題,導致貧甲醇泵出力不足、系統(tǒng)腐蝕堵塞,使得生進入甲醇液中,出現甲醇液臟,甲醇液的顏色呈暗褐產無法正常進行,帶來巨大的經濟損失。筆者以下色,伴有不明顆粒物在里面,使得甲醇溶液被污分析低溫甲醇洗系統(tǒng)中氧氣的來源,簡述其對低溫染23。陜西某廠某次大檢修結束后再開車時發(fā)現甲醇洗系統(tǒng)的影響,提出降低系統(tǒng)中氧氣含量的控低溫甲醇洗工段工況嚴重惡化,幾臺纏繞式換熱器相制措施和相應的設計方案,與同行交流。繼出現換熱能力下降、阻力增大的現象,尤其是11低溫甲醇洗系統(tǒng)中氧氣的來源2貧甲醇冷卻器情況更為嚴重。系統(tǒng)中的甲醇遭到嚴重污染,裝置中導淋排出的甲醇顏色發(fā)黑4。第1期孔秋生等氧氣對低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響及解決措施2.2堵塞系統(tǒng)形成單質硫,長期運行過程易堵塞塔板的浮閥,影陜西某廠大檢修結束后再開車過程中發(fā)現低響裝置的正常運行;②碳鋼設備易產生腐蝕,尤其溫甲醇洗工段工況嚴重惡化,整個低溫甲醇洗工段當甲醇脫水塔中的水含量較高時,更易被腐蝕;③表現出冷量嚴重不足、循環(huán)量不平衡、僅能維持對下游裝置形成威脅,影響下游裝置催化劑的使用50%系統(tǒng)負荷,生產無法正常進行。將污染物樣品壽命加熱200℃、3min后,檢測到的化合物為Fe2O33.2嚴格控制檢修過程Fe2O4,證明污染物為鐵的化合物。利用吸光光度低溫甲醇洗系統(tǒng)停車期間,應盡量防止空氣進法分析甲醇污染物,未檢測到羰基鐵化合物,由此入系統(tǒng),有條件時可進行充氮保護,維持系統(tǒng)微正斷定甲醇污染物為鐵的硫化物。導致裝置冷量嚴壓。如需打開設備檢修,應將需檢修的部分與其他重不足、系統(tǒng)阻力增大和貧甲醇泵出力不足的主要部分隔離,防止空氣進入其他設備。檢修完畢,應原因就是鐵的硫化物黏附在換熱器的殼程管壁上,立即將系統(tǒng)封閉,并進行充氮保護,避免設備長期堵塞了換熱器管程。在1"貧甲醇冷卻器上部發(fā)現暴露于空氣中,以免由于接觸空氣而引起設備的大量碎片狀硫化鐵黏結,導致換熱效率下降、循環(huán)腐蝕。量難以平衡,系統(tǒng)負荷受到極大影響。除此以外,3.3保證低壓氮氣的純凈度如果鐵的硫化物繼續(xù)接觸氧和水,還會繼續(xù)發(fā)生反加強對進入低溫甲醇洗系統(tǒng)的氣提氮氣和氮應,生成硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鐵等,對系封氮氣檢測,保證低壓氮氣的純凈度,防止不潔凈統(tǒng)產生進一步的污染、腐蝕、堵塞“。氮氣進入系統(tǒng)2.3凈化氣硫超標由于甲醇被污染,循環(huán)甲醇中顆粒物的存在,4優(yōu)化低溫甲醇洗系統(tǒng)的設計方案直接影響了氣液的有效接觸,降低了甲醇的吸收能(1)碳鋼材料換成不銹鋼材料。在低溫甲醇力,使得凈化氣中硫超標”。同時由于腐蝕、堵塞洗系統(tǒng)中,用不銹鋼材質更換原來的碳鋼材質,可等的發(fā)生,導致甲醇洗系統(tǒng)岀現冷量不平衡、系統(tǒng)阻以起到很好的抑制腐蝕的作用。通過眾多的硏究力增大貧甲醇泵出力不足等問題,使得甲醇循環(huán)量發(fā)現,采用碳鋼制成的換熱器列管,是換熱器在與吸收氣量不匹配,從而造成凈化氣中硫超標。低溫甲醇洗系統(tǒng)中產生腐蝕的根源。因此在進行2.4下游催化劑加速失活換熱器列管設計時,用不銹鋼材料來代替碳鋼材由于氧氣在甲醇中的溶解度不大,帶入系統(tǒng)中料,在抑制腐蝕方面,可以達到極佳效果。如德國的氧氣一部分被甲醇溶液吸收,另一部分被帶亼下的菲巴煉油低溫甲醇洗系統(tǒng),其二氧化碳吸收塔游系統(tǒng),使得下游系統(tǒng)催化劑被反復氧化還原,加采用碳鋼塔板+不銹鋼浮閥,運行幾年后,發(fā)現碳速失去活性。鋼塔板岀現腐蝕,該煉油廠遂用不銹鋼塔板替換2.5系統(tǒng)存在爆炸風險了原來的碳鋼塔板,以后再未出現塔板腐蝕冋題。由于氧氣的存在,其有可能在某個位置聚集,(2)采用對雜質不敏感的固定閥塔盤。若遇到特殊條件,如管道撞擊等情況的發(fā)生,系統(tǒng)(3)增設過濾器。鐵的硫化物微粒細小,精細則有發(fā)生爆炸的風險。過濾器是處理該微粒的良好裝置。在現有貧甲醇3降低系統(tǒng)中氧氣含量的措施過濾器、富甲醇過濾器的基礎上,可增設甲醇注入原料氣系統(tǒng)的過濾器、增設預洗甲醇過濾器。3.1增設除氧設施(4)增大原料氣冷卻器管間距。因氧氣由工藝氣帶入系統(tǒng)的,故可在上游裝置(5)排出管插入設備內,使排出口高于設備最增設除氧設施,將氧氣控制在一定的范圍。國內某低點。煤制天然氣項目,上游煤氣化裝置采用Iugi固定(6)增加化學清洗口、增加蒸汽注射口。床碎煤加壓氣化,變換工序采用部分變換工藝,進入甲醇洗系統(tǒng)氧氣的體積分數約為0.3%。經與林5結語德公司、魯奇公司進行技術交流,林德公司和魯奇(1)低溫甲醇洗系統(tǒng)工藝氣或是檢修過程中帶公司認為進入甲醇洗的原料氣中氧含量不應超過入氧氣,可能導致低溫甲醇洗系統(tǒng)出現甲醇污染、200×106,討高的氧含量會產生如下問題.①導系締腐蝕堵塞凈化氣硫招標等問顥。第1期何歡脫碳系統(tǒng)問題分析及整改措施原因,然后制定糾正措施,千萬不要一味地補加藥濾器。劑,否則會造成系統(tǒng)更加惡化。(5)穩(wěn)定系統(tǒng)總釩及含量在指標范圍內。6.3加強日常管理(6)減少溶液污染,對于使用的化學藥品,除了(1)維持脫碳自身的水平衡,對于熱鉀堿脫碳在配制溶液時防止帶入其他雜質外,還要分析其質工藝,一般都是水平衡過剩,應著重防止稀釋。量是否合格,因為有機胺、碳酸鉀、五氧化二釩等物(2)檢修開工階段兩塔應認真進行檢修,按要料的不合格,也會導致脫碳液變質。求進行水清洗、堿洗以及靜動態(tài)釩化。總之,隨著運行和管理水平的不斷提高,經驗3)正常生產時應加強分析,注意對四價釩和的不斷總結積累,以上問題在我廠都得到了較好地五價釩的分析,一旦發(fā)現其比例失調,及時采取補解決和緩解,對于遺留問題,我廠將繼續(xù)跟蹤分析,救措施。逐步解決。(4)加強過濾,運用好機械過濾器和活性炭過收稿日期:2013-03-04(上接第49頁)(2)工藝設計時應采取措施,避免甲醇洗系統(tǒng)[2]呂春成.低溫甲醇洗裝置運行中岀現的冋題及對策[J].西中的氧含量過高。若工藝氣中氧含量過高,需在上部煤化工,2003(1):39-42游設置除氧器,同時,在設計時可考慮一些特殊的3]張曉軍.低溫甲醇洗裝置甲醇污染物分析[J].大氮肥2002,25(3):188-189設計以保證低溫甲醇洗系統(tǒng)的正常運行[4]牛芳芳,李松立.低溫甲醇洗系統(tǒng)中腐蝕問題探討[J].科(3)系統(tǒng)停車檢修期間,應盡量避免空氣進入技專論:332-333系統(tǒng),避免設備長期暴露于空氣中,以免由于接觸5]常成.簡析低溫甲醇洗凈化氣中硫含量的影響[J].中國化空氣而引起設備腐蝕。工貿易,2013(4).285-331參考文獻[6]汪家銘.低溫甲醇洗凈化工藝的技術進展及應用概況[J].化肥[I]荊宏健.魯奇煤加壓氣化制氦工藝及裝置的實踐與研究[M]設計,2008(1):25收稿日期:2013-10-12北京:化學工業(yè)出版社,20大唐克旗煤制天然氣示范項目投產我國首個煤制天然氣示范項目大唐內蒙古克什克騰旗煤制天然氣示范項目2013年12月18日投運成功,正式并入管網,向中石油北京段天然氣管線輸送出清潔的煤制天然氣產品。該項目于2009年8月20日經國家發(fā)改委核準,2000年8月30日正式開工建設,分3個系列連續(xù)滾動建設每個系列均為13.3億m3/a煤制天然氣。此次投產送氣的為該項目含有A、B2個單元的一系列裝置,二、三系列裝置將分別于2014年和2016年陸續(xù)建成投產。該項目以劣質褐煤作為原料,采用杭氧大型化空分裝置、碎煤加壓氣化、耐硫耐油變換、低溫甲醇洗凈化以及丙烯壓縮制冷、克勞斯-氨法硫回收等囯內成熟技術,以及國際一流、國內首次引進的英國戴維公司合成甲烷技術、加拿大普帕克天然氣干燥技術等。3個系列裝置全部建成投產后達到40億m/a煤制天然氣的生產規(guī)模(汪家銘)湖北化肥建成20萬t/a合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置2013年12月28日,中石化湖北化肥分公司20萬ta合成氣制乙二醇工業(yè)示范裝置建成并進入試車階段。該項目總投資23.64億元,位于湖北枝江經濟開發(fā)區(qū)楚天化工園區(qū)內,2012年8月30日開工建設,以現有殼牌氣化爐生產合成氨和尿素產品后的粗煤氣為原料,主要建設內容包括合成氣凈化分離、乙二醇合成和副產品回收3個部分。項目建成投產后,新增乙二