2013年第20卷第1期化工生產(chǎn)與技術(shù) Chemical Production and Technology45·經(jīng)驗交流低溫甲醇洗工藝及常見問題淺析毛相林王傳亞王瑞(濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司,河南濮陽4570000摘要介紹了常見幾種低溫甲醇洗工藝的共同點(diǎn)和區(qū)別,說明了流程中各個設(shè)備的原理及作用,分析了常見的凈化氣中的硫、二氧化碳和水含量超標(biāo),系統(tǒng)醇耗高、溫度高等問題出現(xiàn)的原因及解決方案。認(rèn)為不同工藝主要區(qū)別就是在換熱器方面,目前國內(nèi)主要采用的大多為魯奇工藝和大連理工工藝,而大連理工工藝的性價比相對國外技術(shù)相對要高得多。關(guān)鍵字低溫甲醇洗;魯奇工藝;林德工藝;大連理工工藝;貧甲醇中圖分類號TQ0.28.25文獻(xiàn)標(biāo)識碼BDoI10.3969isn.1006-6829201301015低溫甲醇洗是上世紀(jì)50年代初德國林德公司度。在部分大連理工工藝中將此洗氨塔設(shè)置在前魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝。該工藝工段,將洗氨塔和變換氣分離器二合一,其實質(zhì)和作以甲醇為吸收劑,對原料氣中的二氧化碳、硫化氫和用是不變的。硫氧碳等酸性氣體選擇性吸收,從而達(dá)到下一工段2)吸收塔是吸收原料氣中的二氧化碳和硫化氫的需求,此工藝大多應(yīng)用與煤化工等氣體凈化單元,等氣體,此2種氣體是低溫甲醇洗脫出的主要?dú)怏w,在工藝上使用較多的工藝有魯奇工藝、林德工藝和分段吸收。從下向上,依次是脫硫段和脫碳段。2段大連理工工藝。分別脫出硫化氫和二氧化碳,脫碳段吸收主要是用1典型工藝流程淺析貧甲醇吸收,形成富二氧化碳甲醇,然后將此富二氧化碳甲醇分為2個方向:一股引入閃蒸塔上段降壓低溫甲醇洗工藝在工業(yè)應(yīng)用中分為幾種工藝,閃蒸;另一股先通過換熱器或氨冷器進(jìn)一步降溫,送在下文的敘述中有個別對比分析。典型的工藝流程脫硫段進(jìn)一步吸收硫化氫等含硫氣體,然后送入見圖1閃蒸塔下段降壓閃蒸。其中含硫化氫甲醇同時也含1)洗氨塔主要是洗滌原料氣中的氣態(tài)氨。氨在二氧化碳低溫甲醇洗中與甲醇中的硫化氫容易形成硫化銨。在部分大連理工工藝中吸收塔底部增設(shè)1個預(yù)硫化銨在再生塔內(nèi)不容易分解,容易影響貧甲醇純洗段,主要是用脫碳段的含二氧化碳甲醇洗滌和脫出原料氣體中的固體顆粒物質(zhì)和液態(tài)水,然閃蒸氣尾氣凈化氣CO2氣提N2酸性氣后送入精餾塔精餾,脫出水和固體顆粒。也貧甲醇有部分大連理工工藝和林德工藝預(yù)洗段和變換氣分離器二合一,設(shè)置在氣體進(jìn)吸收塔收閃蒸段精/前,同樣脫出原料氣中的固體顆粒和液態(tài)脫硫段再生塔餾水。在魯奇工藝中預(yù)洗段同樣設(shè)置,其預(yù)洗塔段的洗滌后甲醇送入再生塔脫出其中的固料析體顆粒和液態(tài)水洗氨塔閃蒸塔濃縮段廢水3)閃蒸塔設(shè)計一般為2段,分別引人吸洗段洗滌甲醇收塔中脫碳段和脫硫段的2股富甲醇,此塔圖1低溫甲醇洗工藝流程的中國煤化工降壓閃蒸2種Fig 1 Low temperature methanol washing process富甲HHCNMHG和一氧化碳,將收稿日期:2012-10-11;修回日期:2012-10-2546毛相林等低溫甲醇洗工藝及常見問題淺析經(jīng)驗交流此2段閃蒸氣通過壓縮機(jī)增壓回收送入原料氣,同力,穩(wěn)定再生塔的符合和操作,檢查再生塔本身的結(jié)時也提高解析塔二氧化碳產(chǎn)品氣的純度。此塔在林構(gòu)及設(shè)計、檢查換熱器是否存在內(nèi)漏等等。德工藝和部分大連理工工藝中是以2個閃蒸槽出2)人脫硫段洗滌甲醇的溫度高。在幾個工藝中現(xiàn),其作用類似。入脫硫段的甲醇降溫一般是通過氨冷器或者甲醇換4)解析塔主要解析從閃蒸塔引過來的甲醇中的熱器換熱降溫的,一般的設(shè)計溫度約為-30℃以下二氧化碳?xì)怏w,同時回收高純度二氧化碳?xì)怏w,供氣有效的解決途徑有考慮換熱器的換熱效果,換熱器化輸煤,達(dá)到回收有用氣體節(jié)省碳資源的目的。解析的冷介質(zhì)溫度氨冷器的制冷效果,或者系統(tǒng)冷量的塔設(shè)置一般都設(shè)置2段。2段相互獨(dú)立,上段主要是損失等等。解析高純度二氧化碳產(chǎn)品氣,通過壓縮機(jī)增壓供氣3)貧甲醇中的氨含量超標(biāo)。當(dāng)洗氨塔洗滌效果化工段使用;下段主要是在下塔通入低壓氮?dú)?降低差時,氨在甲醇系統(tǒng)內(nèi)富集,容易造成凈化氣硫超二氧化碳在下塔內(nèi)的分壓,從而進(jìn)一步解析甲醇中標(biāo)。對于低溫甲醇洗系統(tǒng)中貧甲醇氨含量是不常監(jiān)的二氧化碳?？刂笜?biāo),需設(shè)立定期監(jiān)控機(jī)制,及早發(fā)現(xiàn)解決問題,5)再生塔的主要作用是進(jìn)一步脫出未完全解析旦氨在系統(tǒng)內(nèi)富集,帶來的后果是較嚴(yán)重。的二氧化碳?xì)怏w和脫出全部含硫氣體。在魯奇和大4)人脫硫段的甲醇流量。當(dāng)進(jìn)人脫硫段甲醇流連理工工藝中,再生塔設(shè)置2段,上段主要是脫出酸量較小時同樣也可以造成脫硫段上移。性氣體,下段同時對甲醇中的水進(jìn)行了初步的濃縮,5精脫硫槽反硫。在少數(shù)工藝中設(shè)置了精脫硫然后將含水量較高的甲醇送入精餾塔精餾脫水槽,當(dāng)精脫硫槽使用時期過長,容易反硫。6)精餾塔主要是精餾分離原料氣中帶入系統(tǒng)的22二氧化碳含量超標(biāo)水和少量固體顆粒物。大連理工工藝中精餾塔的進(jìn)1)人吸收塔脫碳段各段吸收甲醇的溫度高。在料為吸收塔預(yù)洗段的富甲醇,回流為再生塔下段富壓力不變的情況下,吸收甲醇的溫度對原料氣中二甲醇;魯奇工藝中精餾塔進(jìn)料為再生塔下段富甲醇氧化碳的吸收幾乎起到?jīng)Q定性作用。一般可以從以回流為再生塔上段貧甲醇;林德工藝中進(jìn)料為變換下幾個方面考慮:甲醇換熱器的換熱效果差,解析塔氣分離器的冷凝液,回流為再生塔貧甲醇的解析效果差,氨冷器的制冷效果差,系統(tǒng)的冷損大。就單對精餾塔進(jìn)料,筆者認(rèn)為大連理工優(yōu)于林2)入吸收塔的貧甲醇的流量小。貧甲醇的流量對二氧化碳吸收起到關(guān)鍵性作用,理論上說流量越德工藝。因為從變換器分離器的甲醇和預(yù)洗段的甲醇富含較多的固體顆粒和液態(tài)水,此進(jìn)料進(jìn)入精餾大,溶解的二氧化碳越多,但是同時也需考慮流量越塔后直接排外系統(tǒng)外,不進(jìn)入循環(huán)甲醇系統(tǒng),系統(tǒng)中大,冷損也越大,關(guān)鍵考慮是在各個矛盾的因素中間的貧甲醇純度相對較高。魯奇工藝中,此部分含固體找平衡,以至于系統(tǒng)的優(yōu)化最大化。2.3系統(tǒng)醇耗高顆粒的甲醇先進(jìn)入再生塔,然后再進(jìn)入精餾塔。1)如果精餾塔塔底溫度控制較低,容易造成外2常見問題分析排污水中含甲醇較多,造成甲醇外排損失較大。低溫甲醇洗吸收塔壓力一般是由設(shè)計工況和系2)酸性氣冷卻器冷卻效果差。如果酸性氣冷卻器換熱效果差,則低溫甲醇洗酸性氣溫度過高,氣體統(tǒng)負(fù)荷決定的,因此在調(diào)節(jié)過程中調(diào)節(jié)的余量較小,中的醇含量較高,容易造成甲醇損失嚴(yán)重低溫甲醇洗吸收塔壓力對甲醇吸收的影響不再討論,3)吸收塔、解析塔的除沫器損壞或氣量不穩(wěn)定21凈化氣中的硫含量超標(biāo)造成液體甲醇隨氣體外帶,造成甲醇損失較大。凈化氣中的硫超標(biāo)是低溫甲醇洗最常見的問24系統(tǒng)溫度高題,凈化氣中的硫含量是低溫甲醇洗要求最嚴(yán)格的1)氨冷器制冷效果。氨冷器的制冷是低溫甲醇指標(biāo),因為后續(xù)催化劑對硫的要求特別高,甲醇合成洗冷量的主要來源之一,氨冷器的調(diào)節(jié)及氨壓縮機(jī)催化劑要求S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于01×106,合成氨催的控制對氨冷器起到關(guān)鍵性作用化劑要求S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5×106。硫含量超標(biāo)胃出如姑單解析效果差,可以分為以下幾類。成系統(tǒng)甲醇1)貧甲醇純度差,即貧甲醇硫含量高。對此需提中的潛在冷CNMHG不,小溫度高,解析高再生塔的再生效果提高甲醇純度。有效解決途徑冷量是低溫甲醇洗冷量的主要來源。常見的有提高再生塔的溫度,適當(dāng)調(diào)節(jié)再生塔的壓(下轉(zhuǎn)第48頁)孫西英等NHD凈化系統(tǒng)溶液壓差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗交流14電氣技術(shù)方案2小結(jié)由水力透平機(jī)做為原動機(jī)來拖動異步電機(jī),當(dāng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時將該機(jī)組與市電并該機(jī)組201年3月調(diào)試安裝后,使用效率高網(wǎng),調(diào)節(jié)原動機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過異步電動機(jī)的額(測算為80%以上)運(yùn)行穩(wěn)定噪音小。成功利用系定轉(zhuǎn)速時該電機(jī)即由電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)向電網(wǎng)統(tǒng)中穩(wěn)定的壓力能通過水力透平葉輪轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再由透平機(jī)主軸通過離合器將能量傳遞到發(fā)電輸送電能機(jī)組保護(hù)設(shè)計主要由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速≤2980rmin機(jī)上,實現(xiàn)系統(tǒng)余能的回收。機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式均為臥解列、≥3300rmin跳車,電機(jī)前后軸承溫度≥75式,泵殼為徑向剖分的雙蝸殼形式和中心線支承2℃跳車等。機(jī)組控制柜控制和保護(hù)水力透平異步發(fā)種形式;轉(zhuǎn)速為2950min,級數(shù)少軸向、徑向尺寸電機(jī)組與市電的并網(wǎng),當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)溫小,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,裝拆比較方便,不必拆裝度過高、機(jī)組超速、機(jī)組轉(zhuǎn)速低、以及電機(jī)出現(xiàn)短路、進(jìn)出口管路、電機(jī)。建成投產(chǎn)試車時一次開車成功,過流和過壓、欠壓等故障時及時降機(jī)組與市電解列截止目前已平穩(wěn)運(yùn)行20000h無大修(上接第38頁)參考文獻(xiàn)4結(jié)束語[]安全監(jiān)管總局政策法規(guī)司.危險化學(xué)品建設(shè)項目安全監(jiān)督管理辦法EB/OL(201201-30)2013-12-12]htp∥投產(chǎn)前安全檢查是確保建設(shè)項目或重大工藝變www.chinasafety. gov. cn/newpage/Contents/Channel_20697/更項目具備安全投產(chǎn)條件和預(yù)防災(zāi)難性事故的一個201210213/165080/ content165080hm控制環(huán)節(jié)。在此過程中,根據(jù)預(yù)先編制的檢查清單,2]粟鎮(zhèn)宇.工藝安全管理與事故預(yù)防M北京:中國石化出版社出版,2007通過檢查組的現(xiàn)場檢查和召開會議等方式,確定現(xiàn)]美國化學(xué)工程師學(xué)會化工過程安全中心CF化工裝場安裝的符合情況,安排投產(chǎn)前必須完成的事項及置開車前安全審查指南M趙勁松譯.北京:清華大學(xué)出其他需完成整改事項的時限及負(fù)責(zé)人員,并形成投版社,2010產(chǎn)前檢查報告。心團(tuán),,!!!!E(上接第46頁)4)在大連理工和魯奇工藝中,再生塔設(shè)置2段,3)換熱器的換熱效果。低溫甲醇洗中換熱器相下段為水濃縮段,主要濃縮甲醇中的液態(tài)水。如果再對其他工段較多,且溫度大多較低,換熱器的換熱效生塔控制溫度較高造成濃縮效果差,同樣也可以造果的好壞對低溫甲醇洗工藝的運(yùn)行起決定性作用。成貧甲醇水含量增高。4)系統(tǒng)的冷損。因為低溫甲醇洗大部分整體溫度都在-30℃以下,而環(huán)境溫度約20℃,溫差較大3結(jié)論因此本工段的保溫對低溫甲醇洗來說是至關(guān)重要的。幾種常見的低溫甲醇洗工藝基本原理相同,主25系統(tǒng)水含量高要的設(shè)備原理及作用差別較小,主要的區(qū)別就是在l)變換氣分離器控制溫度高。當(dāng)變換氣分離器換熱器方面,幾種工藝對換熱器的要求不同,林德和溫度控制過高,帶入系統(tǒng)內(nèi)的水增加,容易使系統(tǒng)內(nèi)大連理工對換熱器要求較高,最新的2種工藝高效的水增加。換熱器較多。目前國內(nèi)主要用的國外工藝大多為魯2)精餾塔調(diào)節(jié)不當(dāng)。當(dāng)精餾操作溫度過高,容易奇工藝,國內(nèi)工藝為大連理工工藝,隨著工藝應(yīng)用較造成水上移精餾效果差,容易造成系統(tǒng)水含量高。多和設(shè)備等技術(shù)的成熟,大連理工工藝的性價比相對此質(zhì)疑規(guī)范工藝指標(biāo)規(guī)范精餾塔操作,提高精餾對國外技術(shù)相町烹的饣,∏出現(xiàn)的問題大塔負(fù)荷。多都是以上中國煤化工考慮全面,低3防止脫鹽水進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi),在大連理工工藝精溫甲醇洗工…黑≈CNMH出現(xiàn)的因素較餾塔有個進(jìn)脫鹽水的管線,注意閥門開關(guān),防止脫鹽多,關(guān)鍵是判斷準(zhǔn),找出主要因素,準(zhǔn)確判斷、正確解水進(jìn)入系統(tǒng)。決問題。