第4期中氬肥2015年7月M-Sized Nitrogenous fertilizer progressJu.2015低溫甲醇洗裝置配管設(shè)計探討吳勝軍(航天長征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州730050)[摘要]介紹低溫甲醇洗凈化裝置的工藝流程,結(jié)合低溫甲醇洗工藝的特點,對600kta合成氨系統(tǒng)配套低溫甲醇洗裝置管道布置設(shè)計要點進(jìn)行分析和探討,供業(yè)內(nèi)參考。[關(guān)鍵詞]低溫甲醇洗裝置;低溫泵;低溫?fù)Q熱器;減壓調(diào)節(jié)閥;塔器;尾氣放空管;配管設(shè)計[中圖分類號]TQ13.264.3[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B[文章編號]1004-9932(2015)04-0028-03來越大,相應(yīng)對于裝置的管道布置難度和要求也0引言越來越高。某600k/a合成氨裝置已建成投產(chǎn)目前,國內(nèi)外大型煤制合成氨、合成甲醇、其凈化系統(tǒng)采用大連理工大學(xué)的低溫甲醇洗專利合成油等項目變換氣凈化工段廣泛采用低溫甲醇技術(shù)3?，F(xiàn)結(jié)合該項目的工程設(shè)計及施工現(xiàn)場、洗工藝。低溫甲醇洗是一種物理吸收過程,裝置運行信息反饋,對低溫甲醇洗裝置管道布置甲醇作為吸收溶劑,利用變換氣組分在低溫甲醇設(shè)計要點進(jìn)行分析、探討和總結(jié),供業(yè)內(nèi)參考。中具有不同溶解度的特點,在高壓下吸收H2SCO2等酸性氣體,以達(dá)到凈化變換氣的目的211低溫甲醇洗裝置流程簡介隨著化工項目的大型化,單套裝置的規(guī)模越低溫甲醇洗裝置工藝流程如圖1所示。酸性氣E-03尾氣脫鹽水CO產(chǎn)品氣凈化氣T-02T03原料氣E01T-01T-07P-02P03P-04P05廢水圖1低溫甲醇洗裝置工藝流程簡圖T?-01—H2S吸收塔;T-02-CO2吸收塔;T-03-中壓閃蒸塔;T-α4-CO2汽提/解吸塔;T-05—熱再生塔;T-06—甲醇/水分餾塔;T-07—尾氣水洗塔;P-0l-H2S吸收塔進(jìn)料泵;P-O2—熱再生塔進(jìn)料泵;P-03—貧甲醇泵;P-04—甲醇/水分餾塔進(jìn)料泵;P05—尾氣水洗塔底泵;E-01—原料氣冷卻器;E-02一貧富甲醇換熱器;E-03—酸性氣/尾氣換熱器變換氣(40℃,3.1MPa)經(jīng)一系列原料冷換氣中全部的H2S、COS和部分CO2被來自CO2卻器降溫分離岀水分后,進(jìn)入H2S吸收塔,變吸收塔的富甲醇洗滌吸收后,進(jìn)亼CO2吸收塔,被貧甲醇(-53℃,3.2MPa)洗滌除去所有的[收稿日期]2015-01CO2后,凈化中國煤化工B,經(jīng)換[作者簡介]吳勝軍(192-),男甘肅通渭人,工程師,主要熱后送后續(xù)合CNMHG事煤化工領(lǐng)域設(shè)計工作第4期吳勝軍:低溫甲醇洗裝置配管設(shè)計探討292低溫甲醇洗系統(tǒng)的特點G2004(1)有毒有害、易燃易爆介質(zhì)較多。系統(tǒng)中存在甲醇、氨、H2S、CO等有毒有害、易燃易爆GF1O11點STRO1介質(zhì),對系統(tǒng)的密封性、防火、防爆要求較高。GF1007(2)系統(tǒng)溫度變化范圍較大。系統(tǒng)溫度在pGF100970~226℃,低溫是系統(tǒng)的顯著特點,對系統(tǒng)(a)進(jìn)口(b)出口圖2泵進(jìn)出口管道典型布置材料選擇、管道布置有較高的要求。(3)兩相流管道較多。由于甲醇溶液溶有體膨脹產(chǎn)生位移的影響,以免管口受力太大而損大量氣體,在流動過程中介質(zhì)極易汽化產(chǎn)生兩相壞設(shè)備或管口。連接換熱器封頭管口的管道,靠流,此外液氨管道也易因汽化而出現(xiàn)兩相流現(xiàn)近管口的第一個支架宜設(shè)置在水平管道上,且為象。兩相流管道易發(fā)生振動,對管道柔性、支吊限位導(dǎo)向架,典型配管如圖3(a)所示。架設(shè)計要求更高4。對于多股流繞管式換熱器,一般為提高換熱4)塔器較多,且以板式塔為主。低溫甲效率同一種介質(zhì)有多個管口進(jìn)出換熱器,因此,醇洗工藝現(xiàn)普遍采用7塔流程,塔器較多,以板配管時要考慮進(jìn)出換熱器管口的對稱布置,避免式塔為主。板式塔配管設(shè)計要同時考慮工藝流程因管道阻力不同造成流體偏流,影響換熱效率,要求、管口方位、內(nèi)件以及管道支吊架等因素,繞管式換熱器典型配管如圖3(b)所示相較于填料塔來說,配管設(shè)計難度更大,要求對于氨冷換熱器,由于液氨蒸發(fā)空間通過液更高。位來調(diào)節(jié),一般設(shè)置就地液位計和遠(yuǎn)傳液位計(5)換熱網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,換熱器型式較多。低因此,液氨管道和液位計宜布置在換熱器的兩溫甲醇洗是低溫吸收、高溫解吸的過程,為了盡側(cè),這樣既可避免管道和液位計相碰,也方便儀表、閥門的安裝、檢修。液氨、氣氨管道內(nèi)易發(fā)可能回收能量,該裝置配套多種型式的換熱器如普通管殼式、繞管式、板式換熱器等,對于不生相變而產(chǎn)生兩相流現(xiàn)象,管道走向應(yīng)“步步同型式的換熱器,應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行合理配高”或“步步低”,避免出現(xiàn)“袋形”。管設(shè)計,以滿足工藝及裝置穩(wěn)定運行的要求。3低溫甲醇洗配管設(shè)計要求400mm x3.1低溫泵的配管連接到繞管x400m換熱器F2口泵在低溫下運行時,低溫會對與泵相接的管道產(chǎn)生較大的推力和應(yīng)力,即使不大的推力,也連接到繞管徑向限位換熱器F口400mm×50m會產(chǎn)生很大的應(yīng)力,所以低溫泵管道布置要盡可導(dǎo)向架能考慮管道柔性S。(a)管殼式換熱器(b)繞管式換熱器由于甲醇溶液溶有大量氣體,在流動過程中圖3換熱器管道典型布置介質(zhì)極易汽化,為防止泵發(fā)生汽蝕,泵入口管道3.3減壓調(diào)節(jié)閥組的配管應(yīng)盡量短,少拐彎,避免出現(xiàn)“袋形”。泵水平低溫甲醇洗是一個高壓吸收、低壓解吸的過吸入管連接異徑管,應(yīng)采用頂平安裝,泵入口典程,一般情況下從高壓到低壓都是通過減壓閥組型配管如圖2(a)所示。泵出口管道為防止閥來實現(xiàn)。吸收了酸性氣的富甲醇經(jīng)減壓閥降壓門安裝過高,增加管道柔性,止回閥安裝在水平后,富甲醇閃蒸岀部分酸性氣而產(chǎn)生兩相流現(xiàn)管上,彎管底部設(shè)置支吊架,泵岀口典型配管如象,如果管道布置及支吊架設(shè)置不合理,易造成圖2(b)所示管道振動,影響裝置穩(wěn)定運行。因此,減壓閥組3.2低溫?fù)Q熱器的配管應(yīng)靠近中壓閃中國煤化道盡量短,管殼式換熱器的固定點一般都在筒體支座管道走向應(yīng)袋形”。減上,因此,凡在封頭管口連接的管道都要考慮筒壓閥后支吊CNMHG不,砜壓內(nèi)前宜設(shè)置徑30中氪肥第4期向限位導(dǎo)向支架,以防止管道振動管前要做詳細(xì)的配管硏究,統(tǒng)籌考慮,使管口方3.4塔器的配管位設(shè)計更加合理。無特殊要求和限制的條件下本裝置規(guī)模為600kt/a合成氨系統(tǒng),低溫甲塔上所有人孔應(yīng)盡量布置在同一方位,這樣既方醇洗裝置采用8塔流程,其配管主要圍繞這8個便操作和檢修,又美觀。塔進(jìn)行,因此,塔的管口方位設(shè)計及配管對裝置液體的穩(wěn)定運行非常關(guān)鍵。本裝置的特點為:塔徑液體。8塔分布器分布器大,內(nèi)件結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,均采用浮閥塔盤,以四溢流垠塔極流想溢流、雙溢流塔盤為主;進(jìn)岀塔管徑較大,配管270990°2709液體不僅要滿足工藝及內(nèi)件的要求,而且也要滿足管廣布器口方位、操作檢修、節(jié)省材料的要求。(1)本裝置以低溫塔為主,進(jìn)出塔的管道(a)雙溢流塔(b)四溢流塔應(yīng)考慮低溫對管口受力的影響,以免管口受力太圖5液相進(jìn)料分布器大。沿塔垂直管道固定架一般設(shè)置在塔體靠近管人孔方位人孔方位口處,固定架與管口之間管道應(yīng)有足夠的柔性,避免管口受力太大。由于管徑較大,考慮到管道支吊架的設(shè)置,管道應(yīng)盡量靠近塔體,典型配管降液管降液管隆液如圖4(a)所示。(2)沿塔布置的多個大直徑管道,應(yīng)均勻受液盤受液盤受液盤布置,以免因管道重力造成塔體過大的偏載,如垂直布置的管道應(yīng)盡量考慮地面支撐,避免塔/的酸育圖4(b)所示。一般情況塔體壁厚較薄,沿塔人孔方人孔方位的范圍預(yù)焊件受力過大而引起塔體局部變形DN1000L(a)雙溢流塔(b)四溢流塔DN8OC圖6人孔方位開設(shè)范圍(5)系統(tǒng)塔器液位控制點較多,關(guān)鍵部位同時設(shè)有就地、遠(yuǎn)傳和聯(lián)鎖液位計。液位計管口導(dǎo)向架方位應(yīng)遠(yuǎn)離降液區(qū),避免因液相落差而造成液位DN1200的波動,引起測量誤差。液位計應(yīng)位于梯子平臺(a)主視圖(b)俯視圖可操作區(qū)域,對于較長的液位計,為安裝、檢修圖4塔器管道布置方便,液位計應(yīng)盡量靠近直爬梯。3)液相進(jìn)料管受塔盤型式影響較大,管3.5尾氣放空管道設(shè)計口必須開設(shè)在上下兩塊塔盤非降液區(qū),選擇合理無特殊要求的情況下,低溫甲醇洗尾氣放空的進(jìn)料分布器,使液相均勻地落在受液盤區(qū)域。管道一般連接在CO2汽提/解吸塔塔頂,放空高對于四溢流塔盤,需設(shè)置2個對稱的進(jìn)料管口,度約為86.7m6,其管道布置及彈簧吊架型式才能有效利用塔盤,提高塔盤效率。雙溢流塔和如圖7所示。裝置運行情況下,尾氣水洗塔為常四溢流塔液相進(jìn)料分布器如圖5所示。溫塔,CO2汽提/解吸塔為低溫塔,從尾氣水洗(4)人孔應(yīng)設(shè)置在操作區(qū),并設(shè)梯子平臺。塔塔頂至CO2汽提/解吸塔之間的尾氣管道在垂人孔方位應(yīng)設(shè)在非降液區(qū),雙溢流和四溢流塔盤直方向存在人孔開設(shè)范圍如圖6所示。四溢流塔盤人孔開設(shè)經(jīng)應(yīng)力核算,中國煤化工管道需的支撐的范圍較小,在進(jìn)出塔管口較多的的情況下,配應(yīng)選擇徑向限位CNMH開照巾木的選型應(yīng)第4期中氪肥No 42015年7月M-Sized Nitrogenous Fertilizer progressJu.2015GE水煤漿氣化裝置渣水分離問題探討毛兆鋒,李志祥,劉澤(神華包頭煤化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古包頭014000[摘要]以神華包頭煤化工有限責(zé)任公司GE水煤漿氣化裝置為例,簡介其2種排渣方式,對渣水分離系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、探討與總結(jié),并提出解決方案。關(guān)鍵詞](CE水煤漿氣化;渣水分離系統(tǒng);排渣方式;問廢渣利用[中圖分類號]TQ546[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B[文章編號]1004-9932(2015)04-0031-03GE水煤漿氣化裝置作為神華包頭煤化工有解決方案。限責(zé)任公司1800kt/a甲醇裝置的龍頭,其運行的平穩(wěn)程度直接決定后系統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)狀況。從渣水分離系統(tǒng)介紹氣化裝置開車近5a來的運行情況尤其是開車初1.1渣水分離的重要性期來看,氣化爐運行周期較短、計劃停車次數(shù)偏GE水煤漿氣化為高溫下(1350℃)以濃多。氣化裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行受諸多操作變量因度60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右的水煤漿、純度>素的影響,本文著重從氣化渣水分離方面著手,99.6%的氧氣為原料進(jìn)行的加壓(6.5MPa)氣對渣水分離系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行剖析探究,化,反應(yīng)生成的高溫粗煤氣及溶渣進(jìn)入激冷室冷并針對現(xiàn)有的煤氣化裝置的運行狀況提出可行的卻,原料煤中灰分等雜質(zhì)變成的熔融態(tài)的粗渣經(jīng)激冷水降溫后固化,在激冷室底部與激冷水沉降作者簡介毛兆鋒(193-),男,寧夏中衛(wèi)人,助理工程師。分離后經(jīng)鎖斗排到渣池;氣化爐激冷室中洗滌粗嚴(yán)格按照應(yīng)力分析結(jié)果并結(jié)合作用在彈簧支吊架重要的作用。氣液兩相流、低溫是本裝置的顯著上的荷載統(tǒng)籌考慮。特點,配管過程中要綜合考慮介質(zhì)特性、裝置特點,并嚴(yán)格遵循工藝要求,將系統(tǒng)中的安全隱患盡量消除,保證裝置穩(wěn)定、長周期運行。同時彈簧支吊架管道布置既要滿足生產(chǎn)中的操作和檢修要求CO汽提/解吸塔要節(jié)省材料,減少裝置投資彈簧支吊架[參考文獻(xiàn)]1]王顯炎.大型煤氣化配套低溫甲醇洗的優(yōu)勢[J].化工設(shè)計,2008(5):8-12[2]唐宏青,低溫甲醇洗凈化技術(shù)[J].中氮肥,2008(1(a)管道布置(b)彈簧支吊架[3]汪家銘.低溫甲醇洗凈化工藝的技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用概況[J圖7尾氣放空管道布置及支吊架型式化肥設(shè)計,2008(1)[4]崔紹華,CFX在加氫精制裝置加熱爐入口管道布置的應(yīng)用4結(jié)語J].石油化工設(shè)計,2013(3):24-26[5]GB50316-2000.工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范[S].北京:中低溫甲醇洗裝置利用甲醇在低溫高壓下脫除國計劃出版襯粗合成氣中的酸性氣組分以達(dá)到凈化的目的,合[6]HG/m20546中國煤化工見定[S].北理的管道布置,對整個裝置的穩(wěn)定運行有著非常京:中國計CNMHG