2014年6月潔凈與空調(diào)技術(shù)CCAC第2期撬式過濾組合在低溫甲醇洗工藝中的應(yīng)用探討中國電子工程設(shè)計(jì)院劉書傾王春軍北京石油化工工程公司劉敬摘要?dú)怏w凈化中的低溫甲醇洗工藝是近年來脫除酸性氣體普遍釆用的一種凈化工藝。該工藝以其技術(shù)成熟、溶劑廉價(jià)易得、凈化度高、選擇性好等特性,被廣泛應(yīng)用于合成氨、合成醇類等行業(yè)。甲醇循環(huán)液的純凈度是保證低溫甲醇洗裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提。撬式過漶組合被應(yīng)用于低溫甲醇洗工藝,能有效確保甲醇液的潔凈度。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗;凈化氣體;撬式過濾組合;超濾;壓差監(jiān)測;液位控制Application Discussion of Skidded Filter Combination in Rectisol ProcessLiu Shuqing, Wang Chunjun and Liu JingAbstract The rectisol process in gas purification is a common purification process used in the recent years for the removalof acidic gases. The process is used widely in the synthesis of ammonia, alcohol and other industries due to the fact that thetechnology is mature and has many good characteristics such as the high purification rate, good selectivity, easily acquiredand cheap solvent. The purity of the methanol circulating fluid is an important factor for a stable and long period operationof the rectisol equipment. In this paper, Skidded Filter combination can be used in rectisol process to effectively ensure thepurity of the methanolKeywords Rectisol; Gas purification; Skidded Filter combination; Ultrafiltration; Pressure monitoring: Liquid level control0引言要問題,高度自動(dòng)化的撬式過濾組合以其凈化程度低溫甲醇洗是在上世紀(jì)50年代初德國林德公司高、過濾效率好、占地空間小的特性,成為解決這與魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝,是目前難題的最佳裝置。脫硫脫碳凈化裝置中運(yùn)行成本較低的一種。該工藝為保證低溫甲醇洗裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行利用低溫甲醇在低溫(9℃~-64℃)、高壓條件下就要保證甲醇循環(huán)液的純凈,不受污染,而且要極易溶解酸性氣體的良好特性,用以對原料氣進(jìn)行保證低溫甲醇洗工藝中低溫甲醇的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)計(jì)脫硫和脫碳。隨著近幾年國內(nèi)煤化工、石油化工行低溫,以保證甲醇液體的低溫特性。循環(huán)甲醇在業(yè)的蓬勃發(fā)展,該工藝以其工藝技術(shù)成熟、溶劑廉吸收了原料氣中的水、二氧化碳、硫化氫、氨等價(jià)易得、凈化度高、選擇性好,被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的同時(shí),還帶入一些硫化亞鐵、羰基鐵、羰基外合成氨、合成醇類及其他羰基合成、城市煤氣、工鎳、水、氨及銨鹽結(jié)晶硫化鐵、煤粉之類的固體業(yè)制氫和天然氣脫硫等氣體凈化裝置中。由于溶液粉塵雜質(zhì),雖經(jīng)后序分離裝置再生分離,但一些的循環(huán)再生利用,溶劑的凈化成為該工藝中的一個(gè)雜質(zhì)會積存在循環(huán)液中,并隨循環(huán)液循環(huán)流動(dòng)進(jìn)入重要環(huán)節(jié),提高凈化質(zhì)量和凈化效率是這環(huán)節(jié)的重?zé)峤粨Q器、甲醇循環(huán)泵等裝置或設(shè)備中,沉積并降低熱交換效率,甚至堵塞換熱器、管道,增加*劉書傾,女,1971年12月生,大學(xué)本科,工程師甲醇循環(huán)的阻力,同時(shí)積存于循環(huán)液中的雜質(zhì)會使100101北京市朝陽區(qū)小營路25號房地置業(yè)大廈908甲醇濃度提高,品質(zhì)下降,影響吸收效果,使整15810825082E-mail:liushuqing2@ceedi.cn個(gè)系統(tǒng)冷量不足;循環(huán)液體中的雜質(zhì)有可能沉積收稿日期:201403-031在液位變送器的取壓管中,造成儀器測量不準(zhǔn)確中國煤化工CNMHG凈與空調(diào)技術(shù)CC&AC2014同時(shí)可能堵塞玻璃管液位計(jì),造成液位指示不μm的不銹鋼纖維燒結(jié)氈濾芯,當(dāng)粗過濾器中由于準(zhǔn);另外雜質(zhì)顆粒極可能進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)泵機(jī)械密封的密攔截的固體雜質(zhì)積聚增多,附著于濾芯的外表面,封面,造成機(jī)械密封泄漏,從而降低泵機(jī)械密封的形成濾餅,引起壓力增加,通過控制模塊開啟備用使用壽命,增加系統(tǒng)的運(yùn)行成本;循環(huán)甲醇液體的粗過濾器,保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行,同時(shí)撬塊控制模塊固體雜質(zhì)還會堵塞塔板和填料,從而導(dǎo)致氣液相偏自動(dòng)打開氮?dú)夥创甸y,利用中低壓氮?dú)獯祾咔袚Q下流,增加塔內(nèi)阻力,影響吸收和解吸效果:循環(huán)甲的粗過濾器,將附著于濾芯表面的雜質(zhì)反吹清除掉,醇液體中的高濃度雜質(zhì)還會造成循環(huán)溶液在塔內(nèi)起清洗后的粗過濾器進(jìn)入備用狀態(tài);粗過濾器攔截下泡,產(chǎn)生泛液現(xiàn)象,導(dǎo)致出塔氣中帶液,裝置被迫了大部分的固體雜質(zhì),那些比較細(xì)微的雜質(zhì)隨著甲降低負(fù)荷運(yùn)行,從而降低了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。高效率、醇液體流入精過濾器,精過濾器中安裝了過濾精度高精度地凈化循環(huán)液體中的固體雜質(zhì)是解決問題的為3μm的不銹鋼纖維燒結(jié)氈濾芯,它對液體中雜有效方法。撬式過濾組合應(yīng)時(shí)而生,成為解決這一質(zhì)進(jìn)一步攔截,對3μm及以上的雜質(zhì)攔截率達(dá)到問題的首選9999%,精濾后液體中的雜質(zhì)對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行1撬式過濾組合的構(gòu)成已基本沒有影響。精濾后的甲醇液流出過濾組合,進(jìn)入甲醇洗下一單元。隨著時(shí)間的增長,精過濾器撬式過濾組合屬于超濾范疇,它是一個(gè)組合的濾芯表面隨著雜質(zhì)的沉積附著,精過濾器內(nèi)的壓體,可以是一個(gè)過濾組合單元,也可以是兩個(gè)或多降增大,控制系統(tǒng)由于壓差到達(dá)設(shè)定值,啟用備用個(gè)過濾組合單元體組合而成,過濾組合單元體的數(shù)精過濾器將原工作的精過濾器從過濾系統(tǒng)中切出,量由系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)流量來確定。撬式過濾組合單元同時(shí)清洗系統(tǒng)自動(dòng)對其進(jìn)行清洗。的主要結(jié)構(gòu)是:粗過濾器2臺(1開1備),每臺在低溫甲醇洗工藝的富甲醇溶液區(qū),撬式過粗過濾器中安裝了3支過濾精度較高的不銹鋼纖維濾組合的流程和低溫貧甲醇區(qū)基本是一樣的,但由燒結(jié)氈濾芯或不銹鋼密紋編織網(wǎng)濾芯,這2臺過濾于富甲醇液此時(shí)含的雜質(zhì)含量要比低溫貧甲醇液中器交替工作;精過濾器2臺(1開1備),每臺過高很多,過濾組合中的過濾元件過濾精度相對低些,濾器內(nèi)安裝了3支過濾精度更高的不銹鋼纖維燒結(jié)粗過濾器中安裝的是200m的不銹鋼密紋編織網(wǎng)濾氈濾芯,這2臺過濾器同樣是交替工作;每臺過濾芯,精過濾器中安裝的是25m的不銹鋼纖維燒結(jié)器上都各裝有1套壓差變送器和液位控制器;另外氈濾芯利用此過濾組合對富甲醇液進(jìn)行過濾凈化。還設(shè)有整個(gè)撬塊的控制模塊、清洗系統(tǒng)、壓差測試該過濾組合采用模塊控制,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切系統(tǒng)以及框架等。撬式過濾組合單元結(jié)構(gòu)簡圖見圖換,在線清洗,保證了整個(gè)工藝裝置的連續(xù)生產(chǎn),最大限度地降低了人工成本。撬式過濾組合中的過濾元件可以根據(jù)用戶或現(xiàn)場實(shí)際需求調(diào)整過濾精度。2撬式過濾組合的特點(diǎn)撬式過濾組合中所用的過濾元件主要是不銹鋼纖維燒結(jié)氈濾芯,這種濾芯在近幾年來超濾裝置中被廣泛應(yīng)用。在以前大多數(shù)廠家采用的過濾元件精度不高,大多數(shù)的雜質(zhì)不能有效去除,導(dǎo)致后序設(shè)備中渣質(zhì)圖1撬式過濾組合單元沉積,嚴(yán)重影響了低溫甲醇洗的效果,降低了合成氨的產(chǎn)量和質(zhì)量;另外,為了清除設(shè)備及管道中沉在低溫甲醇洗工藝的貧甲醇溶液區(qū),撬式過積的雜質(zhì),中國煤化工對換熱器、管濾組合的流程是:甲醇從該組合的入口流入,先進(jìn)道及其他設(shè)CNMHG達(dá)上百萬元,入粗過濾器,粗過濾器中安裝的是過濾精度為15并且頻繁的清沈?qū)蕚鋲勖笥杏鞍　Ｒ灿胁糠謴S第2期式過濾組合在低溫甲醇洗工藝中的應(yīng)用探討71家選用了粉末冶金管來濾除甲醇中的雜質(zhì),濾除效作用,延長了這些設(shè)備的使用壽命果很好,但是價(jià)格昂貴,而且壓降大,粉末冶金管易斷裂,采用不銹鋼纖維氈作為過濾元件便克服了3撬式過濾組合的基本配置以上缺點(diǎn),它過濾精度高、強(qiáng)度可靠,同時(shí)具有很單個(gè)過濾組合單元用于甲醇富液時(shí)的標(biāo)配參數(shù)高的孔隙率和極好的透氣性,阻力小。如下不銹鋼燒結(jié)氈濾芯具有以下優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)壓力≤4MPa;設(shè)計(jì)溫度-80℃/+601)不銹鋼纖維燒結(jié)氈采用直徑為微米級的不℃;設(shè)計(jì)流量為100m3/h-150m}/h;設(shè)備材質(zhì)為銹鋼纖維經(jīng)無紡鋪制,疊配及高溫?zé)Y(jié)而成,燒結(jié)不銹鋼S32l168;粗過濾器2臺,粗過濾器過濾精后仍保持三維網(wǎng)狀多孔的結(jié)構(gòu)特性,形成特殊的梯度為200pm,每臺過濾器內(nèi)裝有3支200m的濾度漸變孔結(jié)構(gòu),濾芯具有優(yōu)良的納污能力芯,過濾材質(zhì)為不銹鋼密紋編織網(wǎng);精過濾器2臺,2)比表面積大,孔隙率高,粉末冶金管孔精過濾器過濾精度為100μm,每臺過濾器內(nèi)裝有隙率最高只能達(dá)到40%左右,而不銹鋼纖維燒結(jié)3支100μm的濾芯,過濾材質(zhì)為不銹鋼密紋編織氈的孔隙率能達(dá)到80%以上,濾芯具有較低的流網(wǎng);整個(gè)設(shè)備的初始壓降為≤001MPa;當(dāng)過濾動(dòng)阻力。器壓降達(dá)到0.05MPa,設(shè)備起動(dòng)吹掃清洗裝置3)具有絕對過濾精度和固定孔材料使得流體吹掃介質(zhì)為低壓氮?dú)?。整個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)壽命為10年質(zhì)量更為準(zhǔn)確、可靠。單個(gè)過濾組合單元用于甲醇貧液時(shí)的標(biāo)配參數(shù)4)獨(dú)特的褶皺結(jié)構(gòu),極大限度的增加單支濾如下芯的過濾通量,使得濾芯堵塞間隔延長,折疊后的設(shè)計(jì)壓力≤25MPa;設(shè)計(jì)溫度-10℃/+150過濾面積是圓筒形面積的3~4倍,使其工作壽命增℃C;設(shè)計(jì)流量為30m/h~50m3/h;設(shè)備材質(zhì)為加10倍以上。碳鋼Q345R;粗過濾器2臺,粗過濾器過濾精度5)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)使得流體的流動(dòng)更加均勻,這為10m,每臺過濾器內(nèi)裝有3支10pm的濾芯,樣保證了最長的濾芯使用壽命、可靠的顆粒去除性過濾材質(zhì)為不銹鋼纖維燒結(jié)氈;精過濾器2臺,精能和長時(shí)間保持低的流動(dòng)阻力。過濾器過濾精度為3μm,每臺過濾器內(nèi)裝有3支6)由于過濾材料的特殊設(shè)計(jì)和材質(zhì),不會因3μm的濾芯,過濾材質(zhì)為不銹鋼纖維燒結(jié)氈;整材料纖維脫落損壞濾芯結(jié)構(gòu)和造成流體的二次污染。個(gè)設(shè)備的初始壓降為≤0.01MPa:當(dāng)過濾器壓降7)采用折疊式筒狀結(jié)構(gòu),全熔透焊接,強(qiáng)達(dá)到005MPa,設(shè)備起動(dòng)吹掃清洗裝置,吹掃介度高,密封性好,可承受壓差△P≥10bar質(zhì)為低壓氮?dú)?。整體設(shè)備設(shè)計(jì)壽命為10年。8)不銹鋼纖維燒結(jié)氈在高溫下(600℃的情況下長期使用)具有非常好的機(jī)械強(qiáng)度和韌性,能4撬式過濾組合清洗過程的控制耐高溫和酸堿腐蝕。過濾裝置的自動(dòng)化程度主要體現(xiàn)在過濾設(shè)備切9)濾芯可清洗再生,反復(fù)使用;同時(shí)不銹換及清洗再生,過濾設(shè)備能夠做到自動(dòng)切換、在線鋼材質(zhì)滿足低溫甲醇洗工藝的低溫工況。清洗,自動(dòng)化程度就大大提高了,對過濾設(shè)備的切撬式過濾組合應(yīng)用到低溫甲醇洗中,系統(tǒng)中換、清洗過程的控制是整個(gè)系統(tǒng)控制中的核心循環(huán)液的潔凈度大幅度提高了,使低溫甲醇洗裝置設(shè)備清洗的系統(tǒng)控制:每臺過濾器上都裝有達(dá)到了預(yù)期的脫硫脫碳效果。在進(jìn)入過濾組合之前,壓差變送器,當(dāng)過濾器中壓差值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),甲醇液體中的懸浮物高達(dá)100mg幾以上,經(jīng)過過控制器發(fā)出指令,關(guān)閉工作過濾器的進(jìn)出口閥門,濾組合過濾后的甲醇液體中固體雜質(zhì)含量已降到3將原過濾器切出系統(tǒng),同時(shí)打開備用過濾器的進(jìn)出mg/L左右。由于過濾組合及時(shí)過濾掉了系統(tǒng)中生口閥門,使備用過濾器進(jìn)入使用狀態(tài);然后原過產(chǎn)的固體雜質(zhì),避免熱交換裝置發(fā)生固體雜質(zhì)引起濾器進(jìn)入清洗階段,通過控制器打開設(shè)備的氮?dú)馊氲亩氯?使換熱效率大大提高,對維持系統(tǒng)冷量平口和過濾器H中國煤化工井行反向吹掃清衡起到了重要作用,并且對后序其他設(shè)備起到保護(hù)洗,時(shí)間CNMH時(shí)間可以根據(jù)實(shí)潔凈與空調(diào)技術(shù)CC&AC際情況來設(shè)定),吹掃淸洗過程中由壓差監(jiān)測清洗產(chǎn),不用完全替換設(shè)備,只是增減相應(yīng)的過濾組效果。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行大修期間,或是利用氮?dú)夥创登搴蠁卧臄?shù)量即可。本設(shè)備即可就地控制也可以實(shí)洗不能達(dá)到較好的清洗效果時(shí),應(yīng)該對濾芯進(jìn)行人現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,自動(dòng)化程度比較高,節(jié)約人力,便工清洗,將過濾器的設(shè)備法蘭打開,拆出濾芯,進(jìn)于控制,反應(yīng)靈活迅速,流量穩(wěn)定。多個(gè)過濾組行器外清洗,一般情況用水清洗即可,如果系統(tǒng)較合單元并聯(lián)成的撬式過濾組合圖見圖3臟、濾芯被深度阻塞,可用洗潔精和檸檬酸配制的溶液在超聲波清洗機(jī)中徹底清洗,清洗后吹干裝入6結(jié)語過濾器中。過濾器清洗完成后進(jìn)入備用狀態(tài)。工業(yè)甲醇液體及氣體是易燃易爆、有毒介質(zhì),對人體有危害,應(yīng)避免接觸皮膚和吸入蒸汽,否5撬式過濾組合的簡單流程則會導(dǎo)致甲醇中毒,使人失明,甚至死亡。提高設(shè)撬式過濾組合過濾單元的流程簡圖見圖2備的自動(dòng)化,讓人盡量遠(yuǎn)離甲醇設(shè)備,就會在一程清洗系統(tǒng)控制系統(tǒng)度上減少人員傷害幾率。設(shè)備自動(dòng)化還節(jié)省了人力、財(cái)力,降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了人員配入口一粗過濾器精過濾器置,減少了人員誤操作的可能,使設(shè)備運(yùn)行更加平穩(wěn),動(dòng)作更加靈敏準(zhǔn)確備用粗過濾器一備用精過濾器通過撬式過濾組合中低精度和高精度過濾的完美結(jié)合,可以在有限的投資條件下,達(dá)到最好的過壓差監(jiān)測系統(tǒng)排污系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)濾效果,可以很好的保護(hù)后序的換熱器和其他設(shè)備。圖2撬式過濾組合的流程圖在系統(tǒng)正常生產(chǎn)的情況下,及時(shí)過濾掉生產(chǎn)過程中不斷產(chǎn)生的微量污染物,使甲醇溶液中的雜質(zhì)濃度保持在最低水平,這樣就避免了后序工藝中換熱器發(fā)生堵塞現(xiàn)象,不需要再進(jìn)行專業(yè)清洗,既保持最佳的換熱效率,維持了系統(tǒng)中冷量的平衡,也省去清洗換熱器的開支;同時(shí)維護(hù)了甲醇循環(huán)泵的使用壽命,降低了對其維護(hù)次數(shù),降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了維護(hù)成本;同時(shí)維護(hù)整個(gè)生產(chǎn)線的正常負(fù)荷運(yùn)行,增加產(chǎn)品產(chǎn)量,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。圖3多單元的撬式過濾組合參考文獻(xiàn)過濾組合可以根據(jù)實(shí)際流量或用戶要求的設(shè)計(jì)[1]高揚(yáng)超濾器在低溫甲醇洗裝置中的應(yīng)用]化肥設(shè)計(jì),201048(3)流量來確定,以單個(gè)過濾組合單元單獨(dú)使用,也可[2]楊忠緒,李大明超濾技術(shù)在合成氨低溫甲醇洗系統(tǒng)中的以多個(gè)過濾組合單元并聯(lián)使用。使用靈活,安裝簡應(yīng)用[大氮肥,2002(6)便,占用空間小,可以應(yīng)對實(shí)際流量變化以及擴(kuò)[3]郭建民低溫甲醇洗工藝探討[J內(nèi)蒙古石油化工,19992中國煤化工CNMHG