第3期(總第154期) .煤化工No3(Total No.154)2011年6月Coal Chemical IndustryJun. 2011低溫甲醇洗裝置的應(yīng)用與分析原中秋(山西陽煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司臨猗分公司,山西臨猗 044000)摘要主要介紹了山西陽煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司臨猗分公司28萬t/a合成氨低溫甲醇洗裝置的工藝流程、技術(shù)特點(diǎn).主要設(shè)備等,總結(jié)了開車過程中遇到的問題及應(yīng)對(duì)措施。關(guān)鍵詞合成氨 低溫甲醇洗貧甲醇液凈化原料氣文章編號(hào):1005- -9598 (011)-03-004-03中圈分類號(hào) :T0113.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B山西陽煤豐喜臨猗分公司氨醇系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造項(xiàng)目，采用清華大學(xué)熔渣非熔渣分級(jí)水煤漿氣1低溫甲醇洗工藝流程化、低溫耐硫變換.3.3MPa低溫甲醇洗凈化、22.0MPa合成工藝,裝置規(guī)模為28萬t/a合成氨8萬t/a甲1.1工藝流程圖醇。其中煤氣化和氣體凈化工藝由蘭州航天石化工程原料氣凈化工藝流程示意圖如圖1所示,甲醇液公司設(shè)計(jì),2010年7月1日一次開車成功。.工藝流程示意圖如圖2所示。原料氣/凈化甲醇.氣換熱器原料氣/凈化氣變換來原料氣原料氣氨冷器一十 原料氣分離器/CO2產(chǎn)品換熱器原料氣/閃蒸|甲醇合成t精脫硫槽t-| 原料氣/凈凈化氣Co2吸收塔←HS吸收塔化氣換熱器分離器17 /CO2產(chǎn)品換熱器圖1原料氣凈化工藝流程示意圉貧/富甲氣提/CO2解析塔甲CO,吸收富CO2甲CO2吸收|甲醇循環(huán)醇泵醇換熱器醇/貧甲醇換熱器塔上部醇氨冷器塔中部冷卻器HS吸收塔進(jìn)料氨冷器HS吸收塔進(jìn)料泵再生氣↑TCo,氣___HS吸收塔| CO2吸收貧甲醇泵←- t 熱再生塔[氣提/C02解析塔塔下部「甲醇/水[甲醇/水分氣中壓內(nèi)蒸塔分餾塔餾塔進(jìn)料泵↓內(nèi)蒸汽圈2甲醇液工藝流程示意圖收稿日期:2011-02-241.2工 藝流程簡(jiǎn)述作者簡(jiǎn)介:原中秋(1973- ), 男,1996年畢業(yè)于太原理工1.2.1 原料氣的冷卻大學(xué)化學(xué)工程系有機(jī)化工專業(yè),工程師,現(xiàn)從事工程技術(shù)從變換來的壓力3. 1MPa(A)、溫度40C .H2體積及生產(chǎn)管理。分?jǐn)?shù)53.39%、CO2體積分?jǐn)?shù)41. 66%、C0體積分?jǐn)?shù)0.6%、2011年6月原中秋:低溫甲醇洗裝置的應(yīng)用與分析-45-HS+COS體積分?jǐn)?shù)2 200X109、水分0. 18%(飽和水)時(shí)將溶解熱移出,保持溶液溫度在合理的范圍內(nèi)。CO2的變換氣,經(jīng)原料氣/凈化氣換熱器和原料氣/閃蒸吸收塔又分為粗洗、主洗和精洗三段。-58C的貧甲醇?xì)鈸Q熱器后,溫度降至27C ,再經(jīng)過原料氣氨冷器冷進(jìn)入CO2吸收塔的頂部，經(jīng)上塔精洗段洗滌CO2后溶卻至約13C,冷卻后的原料氣進(jìn)原料氣分離器分離。液溫度升高到-28C,為保證甲醇溶液的吸收能力,分離后的變換工藝?yán)淠核统鼋鐓^(qū)。由于洗滌是在低從CO2吸收塔精洗段出來的富甲醇液，經(jīng)富CO2甲醇溫下進(jìn)行的,為防止氣體中所帶的水分因冷卻結(jié)冰造氨冷器冷卻到-34. 95C后,重新返回CO2吸收塔主洗成管道和設(shè)備的堵塞.同時(shí)為避免水分帶人系統(tǒng)造成段,繼續(xù)吸收CO2,溶液的溫度又升高到-25. 89C ,從設(shè)備的腐蝕,向出變換氣分離器的變換氣中噴人少量CO2吸收塔主洗段出來的富甲醇液經(jīng)甲醇循環(huán)冷卻器甲醇,與變換氣帶過來的少量飽和水形成共溶溶液,使冷卻到-37.24C后,再次返回吸收塔,進(jìn)人粗洗段繼甲醇水溶液的冰點(diǎn)降低。最后變換氣經(jīng)原料氣/凈化續(xù)吸收CO2,經(jīng)CO2吸收塔粗洗段吸收CO2后,溶液溫氣/CO2產(chǎn)品換熱器后,冷卻到-28. 68C進(jìn)H2S吸收塔。度為-23. 47C ,從CO2吸收塔底部流出。由于甲醇對(duì)1.2.2原料氣中 H2S 等組分的脫除HS的選擇性吸收能力比CO2要大得多,因此,將CO2進(jìn)HS吸收塔的變換氣首先通過HS吸收塔的預(yù)吸收塔出來的已吸收了CO2溫度的-23.47C的部分洗段，在此NH.HCN微量組分被來自HS吸收塔進(jìn)料富甲醇液，經(jīng)HhS吸收塔進(jìn)料泵及HS吸收塔進(jìn)料氨氨冷器的一小股冷富甲醇液經(jīng)10塊浮閥塔盤吸收洗冷器溫度降為-34.95C后,返回到HS吸收塔去吸收滌,出HS吸收塔的預(yù)洗甲醇液經(jīng)塔底液位控制閥送HS+COS,其余未返回HS吸收塔的無硫富甲醇液去中至熱再生塔第50層塔板。.壓閃蒸塔.上段。變換氣通過HS吸收塔后,HS .COS等被來自CO2出CO2吸收塔的凈化氣(CO2 體積分?jǐn)?shù)小于20X吸收塔的富CO2甲醇液吸收，由HS吸收塔進(jìn)料泵輸10*,HS+COS體積分?jǐn)?shù)小于0. 1X10*,溫度-58. 09C、送來的富CO2甲醇液經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，送人HS壓力2. 94MPa)經(jīng)原料氣/凈化氣/ CO2產(chǎn)品換熱器吸收塔的上段。出HS吸收塔的甲醇溶液經(jīng)液位控制復(fù)熱回收冷量后，再經(jīng)原料氣/凈化氣換熱器換熱閥送人中壓閃蒸塔下段。后,溫度31. 14C、壓力2. 90MPa,經(jīng)精脫硫槽脫除微經(jīng)過脫硫后的變換氣再進(jìn)入CO2 吸收塔下段。雖量硫化物后,送往后工段。然CO2在甲醇中的溶解熱很小，但CO2在甲醇中的溶2主要設(shè)備解度很大,致使溶液溫升仍很大。當(dāng)溫度升高時(shí),CO2在甲醇中的溶解度會(huì)減少,不利于吸收,因此必須及主要設(shè)備一覽表見表1。表1主要設(shè)備- -覽表設(shè)備名稱主要規(guī)格材料溫度/C壓力MPa(G)HS吸收塔2 400mmX 39 760mm09MnNiDR-45/503.8CO2吸收塔2 800m X 63205mm-70/50中壓閃蒸塔1 400mm X 22 775mm1.7氣提/CO2解析塔2 600mm/3 200mmX 77 270mm50/-700. 4(上塔)熱再生塔2 000mm/2 800mm x 45685mm1400. 6(下塔)甲醇/水分餾塔1 600mmX 23 023mm20R0.5/FV尾氣洗滌塔2 200m/2 400mmX 16 228mmQ345R0. 5/FV2.1 塔器制造限公司產(chǎn)品,其設(shè)計(jì)由德國林德公司負(fù)責(zé),實(shí)際上目HS吸收塔、CO2吸收塔、中壓閃蒸塔、氣提/CO2前國內(nèi)鎮(zhèn)海石化建安工程有限公司、開封空分集團(tuán)有解析塔材料均選用舞陽鋼廠生產(chǎn)的09MnNiDR板,由限公司等單位也有能力進(jìn)行設(shè)計(jì)制造單股流與多股山西豐喜化工有限公司制作,改變了多年來材料直接流換熱的纏繞式換熱器。從國外進(jìn)口、國內(nèi)制造的歷史。2.3低溫用泵2.2纏繞式換熱器低溫用泵共9種16臺(tái),全部選用國內(nèi)制造產(chǎn)品,纏繞式換熱器(1臺(tái))選用大連林德I.藝裝置有使用后效果良好。-46-煤化工2011年第3期2.4氨壓縮機(jī)10《(原為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10X 10*)。氨壓縮機(jī)選用國內(nèi)公司生產(chǎn)的防爆螺桿式壓縮機(jī)組,分別提供-38C、+4C級(jí)別的冷量?？紤]液氨帶3低溫 甲醇洗單元的氣體成分有微量的油,在原設(shè)計(jì)油分離器后,再增加1臺(tái)油分離器，以確保油分離器后液氨中含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤5X低溫甲醇洗單元的氣體成分見表2。表2氣體成分一覽表組分原料氣/%凈化氣/%酸性氣/%CO,產(chǎn)品氣/%H53. 3992. 860.0010. 420.651.110.000 10. 37841. 660. 001 475. 5699.19N3.445. 8920. 220. 321 4A10.06.0.10. 004 5CH0. 010. 0016HS0.5503.5COS0.000 20. 0005NH0.00.流量/m2.h*120 48776 9174 20026 388. 554壓力/MPa(G)3. 102.90. 200. 125溫度/C4031254低溫甲醇洗工藝 優(yōu)點(diǎn)5開車小結(jié)l.1 甲醇黏度小、不起泡穩(wěn)定性好、無腐蝕價(jià)格低廉。盡管本工序流程順利打通,但開車過程中仍遇到4.2甲醇沸點(diǎn)較低, 用低壓蒸汽進(jìn)行再生,有利于節(jié)下述一些問題。能降耗。5.1由于系統(tǒng)水聯(lián)動(dòng)、吹除時(shí)間短,開車過程中造成4.3對(duì)酸性氣吸收能力強(qiáng)(尤其是在高壓低溫下),貧甲醇泵進(jìn)口過濾器堵塞，使泵進(jìn)口口環(huán)燒壞卡死,而H2、CH,、CO在甲醇中的溶解度都很低，在再生過程返廠檢修。中有效氣體損失少。5.2開車過程中 ,發(fā)現(xiàn)一些泵的機(jī)封泄露。儲(chǔ)罐里的4.4有利于HS的回收利用，保護(hù)了環(huán)境。富甲醇液封液運(yùn)行約6h后,出現(xiàn)溫度過高(70C-80C),機(jī)封經(jīng)過再生后，從熱再生塔頂逸出的體積分?jǐn)?shù)4%左右先后出現(xiàn)泄漏,根據(jù)機(jī)封廠家(丹東克隆)要求改成水HS+COS+CO2等酸性氣送至催化氧化硫回收工序作冷卻后,封液溫度正常。為原料氣,消除了含硫廢氣對(duì)環(huán)境的污染,得到了產(chǎn)5.3開車過程中 ,當(dāng)溫度降至-20C時(shí),部分不銹鋼品硫。法蘭與低溫管焊接處發(fā)生泄漏,停車檢修后隱患消除。Application and Analysis of the Rectisol UnitYuan zhongqiu(Linyi Branch, Shanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry (Group) Co., Ltd., Linyi Shanxi 044100, China)Abstract The process flow, technical features and key equipment of the Rectisol unit of the 280kt/a amnonia plantof the Linyi Branch Company of Shanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry (Group) Co., Ltd. were intoduced in the paper.The problems that occurred during start-up and countermeasures that had been taken were summed up.Key words ammonia, Rectisol, lean methanol, purification, raw gas