第27卷第2期石油化工應用Vol 27 No. 22008年4月PETROCHEMICAL INOUSTRY APPLICATIONApr.2008凈化甲醇洗影響高負荷的原因分析及對策劉全,孫涌(中國石油寧夏石化公司寧夏銀川75006)摘要:寧夏石化公司一化肥合成氯裝置凈化甲醇洗工號由于運行時間較長,長期沒有進行徹底的檢修、清理系統內的殘渣造成塔、罐、塔盤、塔板、換熱器等設備堵塞嚴重,捩熱效果差,腐蝕程度加劇彯響合成氯的高負荷生產,制約著合成敷高負荷運行,生產能力下降。氣化爐雖在10×10負荷,但是415工號的負荷卻只有92×103,剩下的工藝氣由聯醇裝王消化。使尿產量達不到預期值無法滿足裝重的滿負荷生產。通過對甲醇洗彩響高負荷的原因進行分析檢修部分設備和技術改造使其滿足了高負荷的需求關鍵字:溶解度;冷量;摩爾分數;微量;鼓氮中國分類號:TQ41421文獻標識碼B文章編號:1673-5285(20802-0083-04來至氣化工號的工藝氣,通過4114-6水冷器得合成氨產量和二氧化碳產量不能達到系統最佳狀后進入4115甲醇洗工號。由于在目前天然氣壓力流態(tài)。氨碳比不平衡氨庫液位上漲較快尿素產量達不量充足的前提下,而甲醇洗系統始終難能維持高負荷到預期值,無法滿足裝置的滿負荷和公司制定的生產運行,系統的平均負荷一直在95×102以下見表1。使任務。甲醇洗工號成為了制約高負荷生產的主要原因。衰1不同月份的裝置負荷年月2006520073200752007.7200782007,1原料(天然氣)90.558997878386792原因分析的硫化物組分。二者相比,同樣的出4114-S-1402的硫化物,在200g與100×102負荷下,有利于HS的21甲醇洗系統臟溶解而不利于CS2的吸收造成AP-12T超標。2.11設備未檢修造成甲醇洗裝置至從2003年大進入2007年3月氣化負荷在95×102,工況較平修后,4年來未進行徹底的清洗。系統由于機械雜質、穩(wěn)但AP-12-直超標通過調節(jié)415-FCV-6閥位觸媒灰、炭黑沉積,使得換熱器堵塞嚴重,換熱效果差,發(fā)現FCV6開的越大見表2,415-V3的T越髙,說加之部分塔、罐、塔盤、塔板長期未進行檢修,腐蝕程度明4115-CⅠ脫硫段Ts上移。脫硫段脫硫不利,指標超加劇,氣液分離效果差影響高負荷生產。標。正常指標4115AP-12Ts≤14×1062.1.2415C4(甲醇再生塔)再生不好系統臟,使得2甲醇再生吸收不好,自2007年2月22日開始在工況pv6AP5AP-12V4很穩(wěn)定的情況下,非操作原因,AP-12S時常超標。閥位(×10)(x10°)21.34115-C5(甲醇/水分離塔)精餾效果差4115-C5塔24×13.2差時常滿量程使系統甲醇中水含量增加使得裝置溫26×0度高吸收能力下降使裝置難以維持高負荷。27×1022HS組分由CS2組分代替15×10自從使用以天然氣為原料以來,由于4114-R1觸媒必須在有HS的環(huán)境下才能運行,增加了CS2添加3×10-22.2裝置。組分的改變對于411-R1觸媒來說運行較穩(wěn)從清出的機泵雜質看雜質不是很多但濾網上有定但對于甲醇洗裝置卻難以維持。油狀物將濾網糊住,導致濾網堵。這一現象可以判斷HS、cS2在甲醇中的溶解度隨著壓力的增高而增為有CS2的存在。系統內的CS2是以油狀形態(tài)存在到高。CS2在甲醇中的溶解度與溫度有關降低溫度有利了凈化后不能被吸收,日積月累,流到了各塔罐的底于HS、CS2在分子分數的增加。但CS是溶解度最低部造成AP-12T超標。·收稿日期:2008-02-15石油化工應用2008年第27卷23冷量的不足過冷凝而形成真空,只有真空在操作參數值以下才能231循環(huán)冷卻水的不足近年來,合成氨系統進行保證壓縮機做功平穩(wěn)和功率最大如真空較高就會導了較大的技改。新增加了一套聯醇裝置,4115二氧化致機組喘振,從而使得氣氨不能壓縮致使4115-E碳回收新增411-K2、K3K4等設備,使得匹配的原E5E13的閃蒸氨氣壓力高進入三臺氨冷器內的液氨設計能力的循環(huán)冷卻水明顯不足,對于夏季的高負荷不能及時氣化造成設備內的交換介質不能及時將自影響較大,對于維系整個系統的冷量來源不足,使系統身熱能帶走,而直接影響溶解熱的釋放。使得甲醇洗循負荷處于95×102以下的臨界狀態(tài),從而影響凈化甲醇環(huán)中熱容的累積加劇,分子間的吸附力減小溶解氣增洗的低溫環(huán)境顯現出冷量不足加,不能完成洗滌過程,造成指標的超標,負荷降低231氯冷不足循環(huán)水的不足影響411-K1大機組24原料天然氣含量的改變運行。由于壓機透平的工作原理要求其末端蒸汽需經原裝置為渣油工藝氣化,4114觸媒變換后的工藝表3原料不同時的工藝氣比較H(×102)co(×10-)co3×10)Ar+N×10)HS(×102)F(Nmh)t(℃)PMPa)原料(渣油)6269250430.131245217.78原料(天然氣69862.326.18850.0041085417.67氣進入凈化洗前有充足的二氧化碳含量,這樣使得凈這就使低溫甲醇洗的系統溫度將上漲較多,使原本薄化能夠獲得較充足的二氧化碳解析并釋放出冷量。所弱的工況更是雪上加霜。以凈化洗滌效果進行得很徹底、很理想。油改氣后二化碳較前含量有大幅度的減少(見表3這就使得3對策及措施甲醇洗所需的從二氧化碳中解析而來的冷量不足重制約高負荷的生產31提高系統壓力2.5414-E6換熱器結垢嚴重,隔板泄露,使得進入311l提高壓力有利二氧化碳溶解度的增加,對提高甲醇洗的工藝氣溫度4114-1-29高出設計值3~5℃凈化甲醇洗系統負荷操作有很重要的作用和意義表4SCO2在甲醇中的溶解度(NM)X在甲醇中的摩爾分數-325℃706C787CKPa13.3210900016710.003915.74002225.740.0363.27001249480.06683340.105.3700080019001990.280.1148.3500120.030.0311425231.13025由表4可以看出,提高壓力有利于提高系統的通過提高4116PC-18的壓力來控制系統壓力CO2在甲醇中的摩爾分數。使得CO2先在甲醇中多溶·表5可以看出每提高0MPa的壓力,不同溫度下的解,之后到后系統低溫下解析從而獲得較多的冷量。CO2溶解度也相應的提高。只要在設備能力范圍內提表5加壓下二氧化碳的溶解度高壓力有利于更好的增加設備的使用效果,又有利于壓力-26C-30°℃-36°℃-45/℃-60℃s100蒸汽的節(jié)約和整體物耗的下降。3.1.2提高壓力有利于HS、CS2的洗滌提高壓力17623.735.9使得系統中的HS、CS2含量和T都有明顯的下降趨02362389498726159774117.03214勢。由表6可知,隨著壓力的升高,甲醇對系統的HS、CS有很好的溶解吸收作用使得HS、CS2溶于甲醇的0.726937570770分子分率相對增加。2期劉全等凈化甲醇洗影響高負荷的原因分析及對策表6XHS在甲醇液中的分子分率K—亨利系數OrC15C-25CP/(MPa)P/(MPa)K0092L.74020.16512.120.220.10.23033182034031140.339170.7516.60420.367310.80.44040580.495.87100.8411.90.58066提高壓力對甲醇洗操作帶來許多方便,變化直接32對4114E6進行檢修反映在系統的溫度下降,二氧化碳產量的增加。通過檢修,將4114-E6隔板漏洞處理正常,并進313提高壓力有利于ARA-1(x106微量的控制,行管程機械清洗,使得出換熱器的工藝氣溫度由原來的415-ARA-1分析從工號出去的二氧化碳含量。正常40℃降至28℃以下。這次檢修還將4114PCV3閥漏點指標CO2≤10×106進行了處理相當于給凈化甲醇洗工號增加2×102的負表7不同壓力對微量和溫度的影響荷,同時系統負荷加至原來的98×102以上項目/時間0:0011:0017:0021:002:0033清洗4115-C52007年3月7日,4115-C5進行了化學清洗。投T1-15(℃)-127-11.2-10.1-99-101PC-18(MPa)7.0357.045701970037.015用后,塔差由檢修前的21kPa下將至1kPa,4115FICA-12量可加至15m沿h。4115-FCV-15閥位也開至ARA1×10)4985:7812109103967×102,415-FCcA-13蒸汽量可增加到120g以從表7知提高壓力能較好的控制進人4116分子篩上清洗效果明顯。AP-22水含量也由清洗前的08的微量4115-ARA-1,同時在微量下降時可相應的減少09×102逐漸下降。使得系統循環(huán)甲醇品質得到了提甲醇的循環(huán)量,使單位體積下的甲醇能更好的對氣體進高有利于甲醇的吸收。行吸收從而釋放出二氧化碳使循環(huán)系統溫庋降低。34對411-E9-12進行鼓氮操作表82007年7月鼓氮前中后的4115-E9溫度對照日期m-21rCT1-23/℃T-15℃T40℃FRCA-1/(Nm/h)FRCA-9(Nmh)7月21日鼓氮前41.6-94956577月22日鼓氮中4781004137月23日鼓氮后5.645412.134101016151針對工況的分析,4115-E9換熱器影響流體介質氮前中后幾天的對照,4115-E9換熱效果明顯。工藝氣換熱效果最多,在不進行停車檢修的前提下決定對換流量4115-FRCA-1增加,甲醇循環(huán)量4115-FRCA9熱器進行在線鼓氮操作,目的是通過氮氣將立式換熱減少。這樣使得整個凈化甲醇洗工號的所有溫度都器底部的殘渣進行攪拌,并將附著在換熱管束上的殘有較為顯著的降低。從T-23(出4115-E9去4115-C1留物吹掉,之后隨著4115-P3的甲醇流動將殘渣帶出。溫度)、m-15(出411-C1精餾段去E6甲醇溫度)、T同時也增加了甲醇流速提高了換熱能力。鼓氮停止后21(出4115-E9去E21甲醇溫度)、T40出4115-E9系統溫度上升較快,由此可見鼓氮操作更利于4115-去E20甲醇溫度)幾個溫度點說明了鼓氮操作的重要E9的換熱降低了系統的溫度。通過表8可以看出鼓從而解決了制約著高負荷生產的瓶頸問題?，F在通過86石油化工應用2008年第27卷連續(xù)鼓氮操作使4115系統負荷達到了10×1012TAP-7微量超標極少。單耗物耗都明顯下降。滿足了生產的需要。促進了安穩(wěn)長滿優(yōu)生產。4結論參考文獻:凈化甲醇洗工號通過技術改造進行鼓氮操作,將[]寧夏石化公司,年產30萬噸合威氯培訓教材,(G部分設備進行檢修消除了低標準?，F在甲醇洗能較好[2]寧夏石化公司合成氡裝置操作規(guī)程,G的通過高負荷生產,達到天然氣氣化技術改造以來的[3]寧夏石化公司合成氨裝置凈化流程圖,最好水平。各項指標、參數、合格率上升,415-AP(上接第64頁)參考文獻天然氣地球科學,2003(4)[1]康曉東李相方張國松氣藏早期水侵識別方法機天然氣[4]劉蜀知黃炳光等水驅氣藏識別方法的對比及討論天地球科學,2004(6)然氣工業(yè),19994)[2]劉蜀知,孫艾菌黃炳光水侵氣藏水侵量與地層壓力預測[5]李士倫天然氣工程]北京:石油工業(yè)出版社200方法研究門石油勒揮與開發(fā),1992).[6]熊正錄,周兵川東龍門氣田石炭系氣藏水體的動態(tài)認識[3]胸自強千米橋潛山凝析氣藏生產井出水原因分析M北京:U天然氣工業(yè),20Study technological development rich water area ofthe yulin gasfield shan zopweilAbstract: The yulin gas field mainly produces the layer as the mountain set 2 small layers, structure for east highwest the low list is inclined to construct. The area of shan 209 well widespread emergence the gas and water layer, trythe gas process to produce together in the individual well gas and water. In the production line the gas hides of theside department closes to the water body of a few production wells different degree real estate geologic strata water,the individual well the water have great capacity, influencing the productivity of gas well seriously, to whole annoygas field develop disadvantage efficiently. This research puts great emphasis on annoying the water body to distributeregulation,friendly water producing analytical foundation of the well development dynamic state together, adoptingvarious methods, going together with produce and invade characteristic to carry on the research analysis with watertowards having the water and gas hide, for the water and gas hide have a water to synthesize and developmentmanage to provide science the basis.Key words: The yulin gas field; monocline; geologic strata waterproductivity dynamic; state analysis