河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2011年第28卷·生產(chǎn)與實(shí)踐·HT-L煤氣化制甲醇之低溫甲醇洗脫硫系統(tǒng)存在問題及改造措施陳立,趙新躍,馬軍民(河南煤業(yè)化工集團(tuán)濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司,河南濮陽457000摘要:介紹了Ⅲ-L煤氣化制甲醇項(xiàng)目低溫甲醇洗裝置工藝流程,分析了低溫甲醇洗裝置運(yùn)行中脫硫系統(tǒng)存在的問題開提岀了相應(yīng)的解決措施,總結(jié)了技改后取得的效果。結(jié)果表明,通過技改,凈化氣中H2S含量從1×10以上降到0.11×10°以下。關(guān)鍵詞:H'-L煤氣化;低溫甲醇洗裝置;H2S超標(biāo);技改中圖分類號(hào):TQ051.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1003-3467(2011)13-0054-03濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱濮陽龍化)Nm3/h(干基),操作彈性為50%-110%。裝置在的20萬t/a甲醇技改項(xiàng)目于2008年11月建成投試車過程中,當(dāng)接氣在75%負(fù)荷以上時(shí),凈化氣中產(chǎn),煤氣化裝置采用國內(nèi)首套H-L粉煤加壓氣化H2S含量有時(shí)高達(dá)1×10°,嚴(yán)重影響了后工段的運(yùn)技術(shù),是國內(nèi)首套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效潔凈的行。粉煤加壓氣化示范性裝置。氣體凈化裝置采用大連理工大學(xué)的工藝包,設(shè)計(jì)處理變換氣體71495.651低溫甲醇洗工藝流程(見圖1)克勞斯氣去硫回收氧化碳去壓縮二氧化碳去放空尾EAO5EAI2凈化氣粗媒氣污水CW圖1低溫甲醇洗工藝流程圖1.1H2S和CO2的吸收從P04泵來的貧甲醇,在EA05和EA06中換熱降溫變換氣先經(jīng)EA01、EA16和ECO1、EA02冷卻后后進(jìn)入CO1/02塔頂部。上塔頂段吸收了CO2后的進(jìn)入CO1/02塔,脫除H2S和CO2后送往壓縮工序。甲醇經(jīng)EC03降溫后進(jìn)入第二段,第二段的甲醇經(jīng)收稿日期:2011-04-2作者簡(jiǎn)介:陳立(1984-),男,助理工程師,從事甲醇生產(chǎn)管理工作,電話:(0393)8061106第7期(上)陳立等:HT-L煤氣化制甲醇之低溫甲醇洗脫硫系統(tǒng)存在問題及改造措施55EA04換熱后進(jìn)入第三段,在第三段的甲醇一部分經(jīng)2.1甲醇(吸收劑)問題EC02冷卻后送至下塔,另一部分進(jìn)入C03的下塔。2.1.1再生甲醇純度問題第四段甲醇溶液進(jìn)入C03的上塔。開車過程中對(duì)貧甲醇進(jìn)行分析,其H2S含量為003的閃蒸氣經(jīng)EA14換熱及壓縮后進(jìn)入50×106左右,水含量3%,嚴(yán)重超出工藝指標(biāo)EA13和EA14冷卻后送至原料氣入口管中。問題一:人熱再生塔(C05)的甲醇蒸氣入料口1.2CO2的生產(chǎn)和H2S的濃縮位置過低,來自甲醇水分塔(C06)含硫甲醇蒸氣中從C03的下塔底部的甲醇經(jīng)EC06降溫后分別H2S被CO5回流液吸收下來,使C05再生不徹底。進(jìn)入C04上部的上段和中段頂部。從CO3的上塔措施:通過上移來自C06甲醇蒸氣入CO5進(jìn)料底部的甲醇液經(jīng)EA15冷卻降溫后進(jìn)入CO4上部的口位置,使甲醇蒸氣進(jìn)料位置與C05回流液進(jìn)料位中段;上述兩路甲醇解析后進(jìn)入C04下部上段,再置基本水平,這樣就可保證甲醇蒸氣中的H2S再生經(jīng)P02泵加壓并經(jīng)EA04和EA05回收冷量后進(jìn)入徹底,確保了C05再生的效果。經(jīng)過低溫甲醇洗入04上部下段,氣相進(jìn)人上部中段,而甲醇液則經(jīng)C05塔甲醇蒸氣管線改造后,改造前再生甲醇中的PO5泵加壓并在EA15中升溫后進(jìn)入O4下部下H2S含量為50×10°左右,改造后再生甲醇中的段。出C4塔頂?shù)腃O2再經(jīng)EAO2和EA16回收冷H2S含量降至5×10左右,效果顯著。量后送至界外。C04下部底段通入低壓氮,解吸氣問題二:甲醇水分離塔采用熱再生塔釜液作為和氣提氮經(jīng)EAO7、EA7和EAl換熱后進(jìn)入CO7回流,其中水含量為0.34%,造成甲醇水分離塔塔水洗塔,用脫鹽水洗滌后排入大氣放空。頂進(jìn)再生塔甲醇蒸氣純度不夠,造成水在甲醇中富1.3甲醇熱再生集C04塔底的甲醇經(jīng)泵P03加壓并在EA06中加措施:將甲醇水分離塔頂部回流液中加入一股熱后進(jìn)入C05,塔頂?shù)募状颊魵庠贓A17和EA09中從回流槽來的含水量極少的甲醇液(水含量為冷卻部分冷凝下的甲醇在Vo中分離,用泵P070.0009%)作為回流。改造后,通過平穩(wěn)控制甲醇送至C05塔頂。出Vo6的氣體在EA10和EA1冷水分離塔的蒸汽,加大回流,嚴(yán)控甲醇水分離塔塔頂卻后入V02,冷凝的甲醇送至Wo6,氣體部分循環(huán)至溫度及系統(tǒng)堿度等措施后,系統(tǒng)水含量3%降至1%C4氣提塔,另一部分經(jīng)EA10升溫后送至界外硫以下,效果良好?；厥?。2.1.2甲醇中灰分過大經(jīng)C05再生后的甲醇經(jīng)P04提壓大部分經(jīng)問題:由于粉煤氣化裝置生產(chǎn)的粗水煤氣中煤EA05和EAO6中換熱降溫后進(jìn)入C01102塔頂部,灰攜帶量較大,致使甲醇在使用一段時(shí)間后,系統(tǒng)甲部分送至C05塔底。塔底有蒸汽再沸器EC4提供醇急劇惡化,顏色發(fā)黑,直接影響了對(duì)氣體的吸收效熱量部分甲醇溶液經(jīng)泵P6抽出,在EA12中換熱果和換熱器的傳熱效果,也增加了系統(tǒng)阻力。后進(jìn)入C06頂部回流措施:經(jīng)過研究,在熱區(qū)P03泵出口增加了一臺(tái)1.4甲醇/水分離10μm超級(jí)過濾器,并對(duì)系統(tǒng)甲醇進(jìn)行了更換,改造從o01/Q2塔底部出來的含水甲醇與EA08換后效果顯著,甲醇品質(zhì)明顯好轉(zhuǎn),吸收效果,換熱器熱后進(jìn)入C6。從C07底部來的甲醇水溶液經(jīng)Pl的傳熱效果和系統(tǒng)阻力都有明顯改善。加壓并在EA2中升溫后進(jìn)入C06;塔頂?shù)募状颊?.2氣提問題氣送往C05上部氣提塔底的廢水在EA12中回收2.2.1氣提氮?dú)獾牧科崃亢?部分進(jìn)入C07,部分作為廢水排放;CO6塔在試車過程中,由于空分設(shè)計(jì)問題,產(chǎn)氣量一直由蒸汽再沸器EC05提供熱量來維持塔的熱平衡。偏小,送往氣提塔的氮?dú)饬吭?200Nm3/h,正常設(shè)脫硫系統(tǒng)存在的問題及處理措施計(jì)值為3000Nm3/h,明顯低于設(shè)計(jì)指標(biāo),致使CO2在C04中解吸的量偏小,影響了H2S在C05中的再本系統(tǒng)自2008年11月試車以來,凈化氣中生。從而導(dǎo)致H2S含量超標(biāo)。H2S含量一度嚴(yán)重超標(biāo),技術(shù)人員逐一探索,提出措施:通過空分裝置的改造,提高了氮?dú)鈿饬肯盗械母脑齑胧?解決了H2S含量超標(biāo)問題。以下之后運(yùn)行過程中氮?dú)獾墓?yīng)量在2500Nm3/h左展開詳細(xì)剖析右,基本滿足了系統(tǒng)的要求。河南化工56HENAN CHEMICAL INDUSTRY2011年第28卷2.2.2氣提氮?dú)獾臏囟绕邠p失將到最低。然后,對(duì)冰機(jī)裝置進(jìn)行了改造,通過氣提氮?dú)獾脑O(shè)計(jì)溫度為-48℃,但在實(shí)際運(yùn)行去除系統(tǒng)管道中的U形彎,防止了帶液現(xiàn)象的發(fā)時(shí)只有-15℃左右。氣提氮的超溫,嚴(yán)重影響了生,使冷量供應(yīng)更加穩(wěn)定。αn4系統(tǒng)的降溫,最終導(dǎo)致系統(tǒng)甲醇的溫度無法降2.4原料氣(粗水煤氣)問題低,嚴(yán)重影響了吸收效果。低溫甲醇洗凈化氣硫含量超標(biāo),經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),變措施:經(jīng)分析核算,確定是氣提氮?dú)鈸Q熱器的換換氣中氨含量超標(biāo),氨會(huì)在熱再生的甲醇中生成熱面積不夠。為此,我們?cè)谕＼囘^程中,將公司內(nèi)(NH4)2S,當(dāng)甲醇送到吸收塔C0102塔頂時(shí),硫氨廢棄換熱器加以改裝,與原氮?dú)鈸Q熱器EA07并聯(lián),分解釋放出H2S,因此導(dǎo)致H2S進(jìn)入凈化氣中,造成N2可同時(shí)通過兩臺(tái)換熱器與尾氣換熱降溫,人兩換H2S含量超標(biāo)。熱器尾氣均由手閥控制,壓力表顯示尾氣壓力,這樣措施:通過對(duì)變換工段的變換氣分離器進(jìn)行改可均勻分配尾氣,保證了換熱效果;同時(shí),我們從空造,在變換氣分離器的原料氣人口上方增加一股噴分液氮儲(chǔ)罐處引人一根DN25管線接入αα4氣提氮淋水,來吸收上工段帶來的氨,同時(shí),該措施也可洗氣管線上。通過技術(shù)改造入氣提塔的氮?dú)鉁囟冉档綔熳儞Q氣中的部分煤灰,減少了進(jìn)低溫甲醇洗裝置了-45℃左右,基本滿足了系統(tǒng)的要求。中的煤灰攜帶量2.3吸收壓力、溫度問題2.5進(jìn)出界區(qū)氣量問題2.3.1低溫甲醇洗裝置系統(tǒng)運(yùn)行壓力較低由于低溫甲醇洗出界區(qū)凈化氣直接和壓縮機(jī)組在裝置試車的過程中,由于氣化裝置運(yùn)行一直相連,因此壓縮機(jī)入口壓力的控制對(duì)低溫甲醇洗系不穩(wěn)定,低溫甲醇洗一直維持在2.6MPa壓力下運(yùn)統(tǒng)壓力的影響較大。原始開車時(shí),低溫甲醇洗凈化行。嚴(yán)重影響了系統(tǒng)甲醇對(duì)氣體的吸收。氣進(jìn)壓縮機(jī)回路為手閥控制,由于調(diào)節(jié)滯后,致使低措施:隨著系統(tǒng)負(fù)荷的提高,提量和提壓同時(shí)進(jìn)溫甲醇洗系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大,嚴(yán)重影響了低溫甲醇行,開車過程中系統(tǒng)壓力快速升至2.8MPa以上時(shí),洗系統(tǒng)工況的穩(wěn)定,多次使低溫甲醇洗系統(tǒng)掉壓厲系統(tǒng)溫度也隨著下降,解決了困擾低溫甲醇洗裝置害,系統(tǒng)壓力的降低及吸收時(shí)間的過短也導(dǎo)致了凈已久的總硫超標(biāo)問題?；瘹庵蠬2S含量超標(biāo)。2.3.2低溫甲醇洗系統(tǒng)冷量不足措施:在壓縮機(jī)回路管線上增加了穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥在低溫甲醇洗裝置運(yùn)行初期,部分設(shè)備管道未在接氣初期,通過調(diào)節(jié)閥開度的調(diào)節(jié),來穩(wěn)定低溫甲保溫,造成設(shè)備冷量損失嚴(yán)重經(jīng)測(cè)量計(jì)算,冷量損醇洗系統(tǒng)的壓力,一方面保證了低溫甲醇洗系統(tǒng)不失高達(dá)2508.0kJ/h;另一方面,由于制冷設(shè)備、冰掉壓,也保證了凈化氣中H2S和CO2的吸收時(shí)間。機(jī)裝置設(shè)計(jì)中存在較多問題,造成頻頻帶液,致使系3技改效果措施:首先,通過對(duì)未保溫的管道及設(shè)備進(jìn)行保技改實(shí)施后,取得了較好效果,H2S含量超標(biāo)問溫,并對(duì)已保溫但冷量損失較大的設(shè)備,如(O6貧題得到了解決,降低了系統(tǒng)溫度,系統(tǒng)水含量超標(biāo)等富甲醇換熱器等,進(jìn)行了保溫層的加厚,將外界冷量問題也得到了解決。詳見表1。表1改造前后系統(tǒng)運(yùn)行情況運(yùn)行貧甲醇溫度凈化氣壓力粗煤氣氣量?jī)艋瘹鈿饬控毤状剂髁吭偕状妓吭偕状伎偭蚩偭驅(qū)Ρ萅m/h Nm/h改造前.3.18-30.472.3246191015867l.77.650.97308182.08.009.6.13-45.81234463124.798.340.0409.6.25-45.632.8837642127.630.154304結(jié)束語氣中H2S含量基本降到了0.1×106以下,大大延長(zhǎng)了合成催化劑的壽命,提高了系統(tǒng)負(fù)荷,取得了良通過技術(shù)改造,目前,出低溫甲醇洗裝置的凈化好的經(jīng)濟(jì)效益。