2007年6月大色配.Jun.2007第30卷第3期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.30 No.3低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)初探任軍平(中石化巴陵分公司合成氨部,湖南岳陽(yáng),41403)摘要分析低溫甲醇洗裝 置高中壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)來(lái)源.主甲醇泵密封氮?dú)鈦?lái)源及系統(tǒng)脫鹽水溫度升高對(duì)水聯(lián)運(yùn)質(zhì)量的影響,提出解決上述問(wèn)題的創(chuàng)新思路,介紹水聯(lián)運(yùn)過(guò)程控制及創(chuàng)新方法的應(yīng)用。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗水聯(lián)運(yùn)創(chuàng)新效果水聯(lián)運(yùn)是低溫甲醇洗裝置原始開(kāi)車(chē)過(guò)程中的口氣相操作壓力為0.07MPa、下塔為常壓, T-重要環(huán)節(jié),是人們研究的重要課題。目前,國(guó)內(nèi)配●2204/2205 出口氣相操作壓力0.12MPao T-2201、套低溫甲醇洗裝置的大型化工裝置一般都帶有大T-2202、T-2203、T-2206及各自相關(guān)設(shè)備組成冷區(qū);型空分,用空分開(kāi)車(chē)來(lái)進(jìn)行低溫甲醇洗裝置水聯(lián)T-2204/2205及各自相關(guān)設(shè)備組成熱區(qū)。運(yùn),消耗大且受空分開(kāi)車(chē)進(jìn)度的制約,低溫甲醇洗裝置不能充分進(jìn)行水聯(lián)運(yùn),達(dá)不到全面試車(chē)和鍛2低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題煉隊(duì)伍的目的。巴陵“煤代油"工程在提高低溫甲低溫甲醇洗裝置進(jìn)行水聯(lián)運(yùn)的必要條件之一醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)質(zhì)量上進(jìn)行了初步探索。是必須將高、中、低壓系統(tǒng)建立- -定的操作壓力。一般情況下 ,用氮?dú)庾鳛槌鋲航橘|(zhì),同時(shí)水聯(lián)運(yùn)過(guò)1巴陵"煤代油”工程及 低溫甲醇洗裝置簡(jiǎn)介程中高壓系統(tǒng)會(huì)有部分氮?dú)馊芙庠诿擕}水中并在巴陵“煤代油”工程由合資部分(中石化、Shell中、低壓系統(tǒng)釋放,因此需連續(xù)向高壓系統(tǒng)補(bǔ)充氮各占50%股份,以下簡(jiǎn)稱(chēng)JV)和內(nèi)資部分(以下簡(jiǎn)氣。由于JV與配套部分中交時(shí)間不- -致, JV空稱(chēng)配套)組成,它是中石化以石腦油為原料的三大分未能按期開(kāi)車(chē),同時(shí)空分裝置運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)高, .化肥裝置改變?cè)下肪€的示范工程。JV主要由不可能長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)車(chē)，高.中壓系統(tǒng)無(wú)合適的氮?dú)獬涿嘿A運(yùn)、磨煤、空分及氣化裝置組成，氣化采用壓和連續(xù)的氮?dú)庋a(bǔ)充。Shell 煤氣化技術(shù),配備48000m2/h 大型空分裝低溫甲醇洗裝置主甲醇泵均采用雙端面密置;配套部分主要由耐硫變換、低溫甲醇洗、甲烷封,各泵帶有密封液罐,通過(guò)液體介質(zhì)(白油或1:化、新建冰機(jī)及合成(合成回路由1100/d擴(kuò)能到1的乙二醇和水的溶液)外循環(huán),將機(jī)械密封產(chǎn)生1320t/d)裝置組成。低溫甲醇洗裝置是配套部分的熱量帶走并起到潤(rùn)滑機(jī)械密封的作用。正常運(yùn)的核心裝置,該裝置采用魯奇工藝六塔流程,是目行時(shí)各甲醇泵密封液罐必須建立一定的操作壓前國(guó)內(nèi)在建最大低溫甲醇洗裝置之- , 設(shè)計(jì)處理力,否則將損壞甲醇泵。各甲醇泵中,除硫化氫吸酸性氣體能力260000m2/h(其中CO2 體積比收塔進(jìn)料泵(P-2201A/B)密封液罐帶有氣囊外,其40.4%),主甲醇循環(huán)量452th貧甲醇。本裝置余各泵需連續(xù)向密封系統(tǒng)充氮,其中再吸收塔循硫化氫吸收塔、二氧化碳吸收塔(T-2201/2202)及環(huán)泵(P-2202A/B).二氧化吸收塔進(jìn)料泵(P-相關(guān)設(shè)備為高壓區(qū),出口氣相操作壓力2.82 MPa2204A/B)控制壓力分別為0.5~ 0.7MPa.0.6~(以下均為表壓);中壓閃蒸塔(T-2206)及相關(guān)設(shè)收藊日期:2006 10-08;收到修改稿日期200704-28。備為中壓區(qū),出口氣相操作壓力1.4MPa;二氧化作者簡(jiǎn)介;任軍平,男,1972年出生,工程師,200年畢業(yè)于湖碳再吸收塔、熱再生塔、甲醇/水分餾塔(T-2203/南大學(xué)工業(yè)管理工程專(zhuān)業(yè),現(xiàn)為中石化巴陵分公司合成氨部生產(chǎn)2204/2205)及相關(guān)設(shè)備為低壓區(qū), T-2203上塔出主管。聯(lián)系電話:0730-85367。第3期任軍平.低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)初探1930.8 MPa,因此正常生產(chǎn)時(shí)從JV引0.7MPa專(zhuān)用氮2208A-H)管殼程進(jìn)行,換熱介質(zhì)均為系統(tǒng)內(nèi)脫鹽氣作主甲醇泵密封氮?dú)?JV空分不開(kāi)車(chē)則相關(guān)甲水,因此各泵做功產(chǎn)生的熱量無(wú)法移走,脫鹽水溫醇泵無(wú)合適的密封氮?dú)鈦?lái)源。度升高很快。隨著水溫升高,系統(tǒng)腐蝕加劇,同時(shí)本裝置熱再生塔出口貧甲醇不經(jīng)水冷卻器冷冷區(qū)溫度過(guò)高對(duì)低溫設(shè)備有負(fù)面影響，因此系統(tǒng)卻,直接與熱再生塔入口富甲醇換熱。水聯(lián)運(yùn)過(guò)脫鹽水溫度控制是水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。程中脫鹽水的換熱主要在貧/富甲醇換熱器(E-本裝置水聯(lián)運(yùn)主循環(huán)回路如圖1。C T-2204 ] P-2204 ]一-E-2208H-A充園 +E-2207管圖G -202上0]E-2202塔釜]--E 2205營(yíng)程]←T-2202中部}E-2209營(yíng)程 1T-2206上塔T-2203上塔}TT-2206下塔一七 T-2201- C E-2206]C P-2201 ]TC-2203中部} L P-2202 +E-2200程]一 T-2203塔金]一 C P-2203 ]C T-2204- ]-- E 208-管圖一[E-2205元程圖1水聯(lián)運(yùn) 主循環(huán)回路流程3低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中的創(chuàng)新改造,見(jiàn)圖3。本階段水聯(lián)運(yùn)在不同壓力下進(jìn)行,3.1 甲醇泵密封氮?dú)鈦?lái)源各部分壓力控制參數(shù)如表1。2006年4月上旬,開(kāi)始對(duì)甲醇泵進(jìn)行單機(jī)試出222 -一既票呢解|車(chē),根據(jù)甲醇泵廠家提供的數(shù)據(jù)，密封氮?dú)庀妮^少,認(rèn)為將高壓鋼瓶氮?dú)鉁p壓作為相關(guān)甲醇泵密公用工程部2001m'、400m氮?dú)?50-JB封氮?dú)馐潜容^理想的選擇，先對(duì)相關(guān)甲醇泵配置儲(chǔ)罐低樂(lè)氣氣了臨時(shí)密封氮?dú)夤芫€,并將臨時(shí)管線各個(gè)接口焊JIV現(xiàn)有200m2 1液氮儲(chǔ)罐液氮接處理后進(jìn)行氣密試驗(yàn),確保無(wú)泄漏點(diǎn)。4月10虛線為新配管線;E -222為中壓氤氣冷卸器日對(duì)P-2203A進(jìn)行了單機(jī)試車(chē),通過(guò)減壓閥控制圖3氮?dú)庀到y(tǒng)改造流程密封氮?dú)鈮毫υ?.5 MPa,試車(chē)時(shí)密封壓力穩(wěn)定。表1各部分壓力控制參數(shù)MPa水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中1個(gè)有效氣體6.0m3的氮?dú)怃撈窟B續(xù)使用時(shí)間為20d左右,很好的解決了甲醇泵密項(xiàng)目高壓中壓熱再生再吸收塔系統(tǒng)系統(tǒng).上/下塔封氮?dú)鈦?lái)源問(wèn)題。水聯(lián)運(yùn)過(guò)程見(jiàn)圖2。操作指標(biāo)1.70-2.6 0.9-1.4 0.05-0.1 0.07/常壓設(shè)計(jì)指標(biāo).2.820.120.07/常壓減4-4050-0.7MP-2202AB]本次水聯(lián)運(yùn)主要是在一定壓力條件下,對(duì)各在壓鋼瓶氮- x.9.4-0.6MP~[ P20AB甲醇泵進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車(chē),對(duì)儀表系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥及聯(lián)鎖40.6-0.8MP. -P-2204AVB]進(jìn)行在線調(diào)試,并沖洗系統(tǒng)。根據(jù)本裝置各塔安圖2水聯(lián)運(yùn)過(guò)程裝后未進(jìn)行清洗,為減少系統(tǒng)的腐蝕和雜質(zhì)對(duì)相3.2 高、中壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)來(lái)源及水聯(lián)運(yùn)控制關(guān)設(shè)備的損害,并降低高壓氮?dú)庀?采取以下控魯奇工藝建議低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)用氮?dú)庵拼胧?①降低高、中壓系統(tǒng)操作壓力,高壓系統(tǒng)作充壓介質(zhì),用脫鹽水循環(huán)，并控制好脫鹽水溫度控制在1.7~ 1.9 MPa,中壓系統(tǒng)控制在0.9 MPa左不應(yīng)過(guò)高。JV空分未開(kāi)車(chē)，高、中壓系統(tǒng)充壓介右;②采取間斷運(yùn)行方式,當(dāng)系統(tǒng)水溫升高較快時(shí)質(zhì)只能尋找其他來(lái)源,在尋找充壓介質(zhì)過(guò)程中分停止循環(huán)并整體更換脫鹽水,達(dá)到清洗系統(tǒng)并降2個(gè)階段,裝置共進(jìn)行了2個(gè)階段水聯(lián)運(yùn)。低系統(tǒng)中脫鹽水溫度的目的，控制熱區(qū)脫鹽水溫1)第1階段水聯(lián)運(yùn)充壓介質(zhì)來(lái)源及控制。度在50C以下,冷區(qū)脫鹽水溫度35C以下;③將本階段水聯(lián)運(yùn)用分公司化工區(qū)高壓氮?dú)鈱?duì)高、中液相部分2臺(tái)繞管式換熱器甲醇循環(huán)冷卻器(E-壓系統(tǒng)充壓。將8.0~ 10.0MPa的高壓氮?dú)鉁p壓2205)、再吸收塔甲醇/貧甲醇換熱器(E-2207)同至3.5MPa后引人中壓氮?dú)夤芫W(wǎng)，對(duì)甲醇洗裝置系統(tǒng)隔開(kāi)。高、中壓系統(tǒng)充壓。為此對(duì)中壓氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)行了本次水聯(lián)運(yùn)加強(qiáng)了系統(tǒng)過(guò)濾網(wǎng)的清洗并加大194大氛阻2070年第30卷了排放力度,在各泵入口及各導(dǎo)淋排放系統(tǒng)脫鹽度情況。水。對(duì)儀表系統(tǒng)進(jìn)行了全面調(diào)試。水聯(lián)運(yùn)結(jié)束表2連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)脫鹽水溫度后,各塔開(kāi)人孔檢查,系統(tǒng)整改,繞管式換熱器同時(shí)間71-22101-2292系統(tǒng)相連,各人孔封閉后全系統(tǒng)用低壓氮?dú)庵脫Q60.72006-07-3141.260.8保護(hù)。2006-08-0141.360.1本次水聯(lián)運(yùn)以間斷運(yùn)行為主,系統(tǒng)脫鹽水溫2006-08-0243.661.6度升高時(shí)停止循環(huán),整體或部分更換脫鹽水,以清2006-08-0344.862.5200608-0446.063.6洗系統(tǒng)并降低脫鹽水溫度。為檢驗(yàn)裝置,作了2006-08-0564.572h連續(xù)運(yùn)行,連續(xù)運(yùn)行時(shí)通過(guò)加大排放量并用2006-08-0646.565.92006-08-0767.0溫度較低的脫鹽水置換、調(diào)整循環(huán)量等措施來(lái)控制系統(tǒng)脫鹽水溫度的正常,系統(tǒng)中P-2204出口脫在連續(xù)220h不間斷運(yùn)行過(guò)程中,多次多點(diǎn)取鹽水溫度最高,從P-2204二級(jí)出口連續(xù)排放部分樣分析系統(tǒng)脫鹽水濁度,均穩(wěn)定在2.5mg/L左溫度較高的脫鹽水。脫鹽水排放流程見(jiàn)圖4。右,溫度控制滿足了要求。不間斷運(yùn)行結(jié)束后系rV← 岡比--2204-一界爾統(tǒng)排水并重新進(jìn)脫鹽水運(yùn)行8h后排水干燥。為降低脫鹽水消耗,在根據(jù)脫鹽水溫度控制L D-肉v4-L-2205→匠卵好排放量的同時(shí)將“煤代油”裝置試車(chē)時(shí)產(chǎn)生的蒸圖4脫鹽水排放流程汽冷凝液收集在脫鹽水箱中作為水聯(lián)運(yùn)時(shí)的補(bǔ)充本次水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中,熱區(qū)脫鹽水溫度最高為用水。.55C ,冷區(qū)最高為40C。水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中,多點(diǎn)多次取脫鹽水分析,濁度己降至6.0mg/L,達(dá)到了水4取得的效果聯(lián)運(yùn)結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。本次水聯(lián)運(yùn)對(duì)儀表系統(tǒng)作了進(jìn)采取相關(guān)措施后,大大提高了低溫甲醇洗裝- -步調(diào)試。連續(xù)運(yùn)行結(jié)束后系統(tǒng)卸壓整改。置水聯(lián)運(yùn)質(zhì)量,低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)時(shí)間前后2)第2階段水聯(lián)運(yùn)充壓介質(zhì)來(lái)源及控制。延續(xù)近4個(gè)月,達(dá)到了低溫甲醇洗裝置全面試車(chē)本階段水聯(lián)運(yùn)用250-JB(分公司現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)，和鍛煉隊(duì)伍的 目的,水聯(lián)運(yùn)過(guò)程中共發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施最高出口壓力4.9MPa,最大流量800m2/ho)出口工及機(jī)、電、儀等方面問(wèn)題150多項(xiàng),為裝置進(jìn)甲.壓縮氮?dú)鈱?duì)高、中壓系統(tǒng)充壓。先對(duì)250-JB和低醇和接受變換氣創(chuàng)造了條件。由于未采用JV大壓氮?dú)庀到y(tǒng)進(jìn)行改造,使250-JB能壓縮低壓氮?dú)饪辗珠_(kāi)車(chē)進(jìn)行低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn),節(jié)約了大并確保穩(wěn)定的低壓氮?dú)夤?yīng)。低壓氮?dú)鈦?lái)源有2量試車(chē)費(fèi)用。如以JV空分裝置最低負(fù)荷連續(xù)運(yùn)部分:①將公用工程部現(xiàn)有的2個(gè)低壓氮?dú)鈨?chǔ)罐行20d為計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù),空分裝置費(fèi)用只計(jì)算其(200m2、400m2)中的低壓氮?dú)庖?50-JB;②外購(gòu)中壓蒸汽消耗223t/h, 中壓蒸汽135元/,氮?dú)庖旱獌?chǔ)存在JV現(xiàn)有200m'儲(chǔ)罐中,通過(guò)加壓并氣0.7元/m',液氮1200 元/t, 250-JB功率190kW,化成低壓氮?dú)夂蠼?jīng)事故氮?dú)夂偷蛪旱獨(dú)夤芫W(wǎng)引人250-JB累計(jì)運(yùn)行400h,電0.5元/kWh。節(jié)約費(fèi)用250-JB。用液氮?dú)饣⒔?jīng)250-JB加壓后向高壓系如下:①空分消耗中壓蒸汽費(fèi)用223x24x20x統(tǒng)充壓,確保了穩(wěn)定的中壓氮?dú)鈦?lái)源,大大提高了135 = 14450400(元);②消耗化工區(qū)高壓氮?dú)赓M(fèi)用水聯(lián)運(yùn)質(zhì)量。本階段水聯(lián)運(yùn)高壓系統(tǒng)壓力基本維60000x 0.7 = 42000(元);③消耗小空分中壓氮?dú)獬衷谡２僮鲏毫?。費(fèi)用190 x 400x0.5 + 60000x0.7= 80000(元);④本階段水聯(lián)運(yùn)采取間斷與連續(xù)運(yùn)行相結(jié)合，消耗液氮費(fèi)用 50x 1200= 600(元);⑤氮?dú)庀到y(tǒng)并進(jìn)行了220h不間斷運(yùn)行,以全面檢驗(yàn)裝置。連改造費(fèi)用20000(元);⑥本案水聯(lián)運(yùn)節(jié)約費(fèi)用約續(xù)運(yùn)行時(shí)主要采取控制排放量和調(diào)整循環(huán)量來(lái)控為:①-(②+③+④+⑤)≈140(0萬(wàn)元)。制脫鹽水溫度,表2為2006年7月29日至8月7低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn),高壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)日裝置連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)脫鹽水溫度情況,其來(lái)源是值得關(guān)注的課題,無(wú)論新建還是改擴(kuò)建企中T-2229為P-2204出口溫度,T1-2210為T(mén)-2201業(yè),利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造水聯(lián)運(yùn)條件,縮短大型空分主洗段出口溫度,以上2點(diǎn)溫度代表了熱、冷區(qū)溫裝 置開(kāi)車(chē)時(shí)間或停開(kāi)大型空分裝置,是提高低溫第3期任軍平.低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)初探195甲醇洗裝置水聯(lián)運(yùn)質(zhì)量,降低試車(chē)費(fèi)用的重要舉措。ABOUT WATER CIRCULATING OPERATION OF RECTISOL PLANTRen Junping(Ammonia Department of Baling Branch Co ., SINOPEC , Yueyang ,414003)Abstract Analyzes the sources of pressurized medium in the HP&MP systems of Rectisolplant, the sources of sealed nitrogen in the main methanol pump as well as the efect of desaling wa-ter temperature rise on the operation quality with water circulation, put forwards innovative proposalsto solve the problems mentioned above, and presents the process control of operation with water cir-culation and the application of the innovative method.Key words: Rectisol, operation with water circulation ，innovation , result山東財(cái)富化工大化肥項(xiàng)目動(dòng)工興建由上海和青島客商、山東迪爾安裝公司、山東華陽(yáng)集團(tuán)等共同投資興建的山東財(cái)富化工有限公司年產(chǎn)300kt合成氨<520kt尿素項(xiàng)目2007年4月30日舉行了奠基儀式,該項(xiàng)目建設(shè)在山東泰安市寧陽(yáng)縣磁窯鎮(zhèn)華陽(yáng)工業(yè)園區(qū),總投資12億元,計(jì)劃分兩期建設(shè)。一期工程投資3.6億元,建設(shè)年產(chǎn)180kt合成氨、150kt尿素項(xiàng)目。項(xiàng)目全部竣工投產(chǎn)后,每年將新增銷(xiāo)售收入9億元,利稅9000萬(wàn)元。寧陽(yáng)縣煤、金、鉛、鐵礦石、鉀長(zhǎng)石、石英石、水晶石、云母等礦產(chǎn)資源十分豐富,其中,煤炭?jī)?chǔ)量5x10t以上,可利用水資源2.4x10m',交通便利,華陽(yáng)工業(yè)園區(qū)已基本實(shí)現(xiàn)“七通一平”,吸引了國(guó)內(nèi)外大批客商進(jìn)區(qū)投資經(jīng)營(yíng)。該項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于完善園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈條,拉動(dòng)關(guān)聯(lián)項(xiàng)目發(fā)展有著重要的作用，整個(gè)工業(yè)園區(qū)內(nèi)將形成”原料區(qū)內(nèi)供,產(chǎn)品區(qū)內(nèi)銷(xiāo)”的循環(huán)發(fā)展局面,為打造既有規(guī)模效益,又有集約效應(yīng)的化工產(chǎn)業(yè)集群奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。汪家銘氮肥工業(yè)節(jié)能減排取得成效氮肥工業(yè)是耗能較大的產(chǎn)業(yè),2006年全行業(yè)551家企業(yè)年耗天然氣109.6x 10°m',占全國(guó)天然氣總產(chǎn)量的18.7% ;耗無(wú)煙謀42.334 Mt(折標(biāo)),占全國(guó)無(wú)煙煤總產(chǎn)量的22. 1%;耗電646.9x 10°kWh,占全國(guó)發(fā)電總量的2.28%。全國(guó)1000家重點(diǎn)耗能大戶中,氮肥企業(yè)就占了160多家。氮肥工業(yè)又是污染物排放量較大的行業(yè),化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫等排放量都比較大,每年水污染物排放909kt,排水量21.3x 109 m3。.通過(guò)推廣污水霉排放等技術(shù),目前氮肥行業(yè)在環(huán)保方面取得很大成效。全國(guó)所有氮肥企業(yè)基本上都能做到水污染物達(dá)標(biāo)排放,特別是三河、三湖及三峽庫(kù)區(qū)等水污染防治重點(diǎn)流域的氦肥企業(yè)污染治理成效顯著。過(guò)去靠近江、河、湖泊的氮肥廠,每噸合成氨耗直流水400 ~ 500m',目前大部分工廠可以達(dá)到《合成氨工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)>噸氨排放10~ 50m}水的要求，先進(jìn)企業(yè)的排水量已降至3~5m3。廢氣、廢渣基本得到回收利用,很多企業(yè)在尾氣回收氫、一氧化碳、二氧化碳的基礎(chǔ)上發(fā)展了雙氧水、碳酸二甲酯、二甲基甲酰胺、聯(lián)醇和一-些加氫產(chǎn)品。錢(qián)伯章