第47卷第3期化肥設(shè)計June 20092009年6月Chemical Fertilizer Design29生產(chǎn)技術(shù)Shell煤氣化制甲醇之低溫甲醇洗裝置洗滌甲醇消耗偏高的原因及對策石自更,王(龍宇煤化工有限公司甲醇廠,河南永城476600)摘要:介紹了低溫甲醇洗裝置在試車過程中出現(xiàn)的問題;分析了該裝置甲醇消耗偏高的原因;提出了解決問題的思略和辦法;總結(jié)了系統(tǒng)調(diào)整和技術(shù)改造后取得的效果。結(jié)果教明,甲醇消耗從800kg/h下降到155kg/h關(guān)鍵詞: Shell媒氣化;甲醇;低溫甲醇洗笮置;酸性氣體中圖分類號:TQ223.121文獻標識碼:A文章編號:1004-8901(2009)03-0025-04Reasons and Countermeasures for Washing Methanol Consume Being Too High in RectisolPlant of Methanol Made by Shell Coal GasificationSHI Zigeng, WANG Feng( Methanol Plant of Longyu Coal Chemical Engineering Company Lad., Yongcheng Henan 476600 China)Abstract: Author has introduced the problems existed commission process of Rectisol Plant; has analyzed the reasons of methanol consume being toohigh of this plant; has presented the thinking and method of these problems to be solved; has summarized the efect obtained after technical adjustmentand reformation for this system. Result indicates that the methanolis reduced from 800 kg/h to 155 kg/h.Key words: Shell coal gasification; methanol. Rectisol plant; acid gas河南龍宇煤化工有限公司的煤制甲醇項目于流失的第②種情況也可以排除2008年3月建成投產(chǎn),氣體凈化裝置采用德國魯奇低溫甲醇洗生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)應(yīng)用幾十年工藝,設(shè)計處理變換氣體212128m3/h,操作彈性為氣體凈化指標完全達標惟一缺陷就是氣體夾帶甲醇60%~110%,裝置的設(shè)計適應(yīng)于氣化裝置多煤種量較大,造成裝置甲醇消耗居高不下,這也是國內(nèi)很變化的需要。自裝置投產(chǎn)以來,甲醇消耗一直居高多裝置的通病。筆者針對如何減少氣體夾帶甲醇降不下。在工藝設(shè)計中,甲醇消耗保證值最大為低裝置甲醇消耗而采取的措施進行論述135kg/h,其中排污甲醇量為50kg/h,其他甲醇消耗正常為50kgh,最大為85kg/h;而在實際生產(chǎn)過1吸收系統(tǒng)程中,甲醇每月消耗多達600t,即甲醇消耗為800我公司粗煤氣洗滌塔僅1臺,洗滌塔分為五段吸kg/h,遠遠高于設(shè)計值。收。變換裝置來的粗煤氣依次經(jīng)過原料氣換熱器、原從工藝原理上分析,甲醇流失的原因有幾種:料氣冷卻器、氨洗滌塔、原料氣深冷器,氣體溫度降至①氣體夾帶,主要有合成氣、二氧化碳氣體、尾氣17.1℃,然后從底部進入洗滌塔,依次經(jīng)過預(yù)洗酸氣的夾帶;②裝置的跑冒滴漏;③再生系統(tǒng)排放段、H2S吸收段、二氧化碳吸收段、主洗段、精洗段,廢水中甲醇含量偏高,造成甲醇流失。本公司低溫分別吸收粗煤氣中的NH3,HCN,H2S,COS,CO2等甲醇洗裝置的甲醇水塔再生效果較好塔頂甲醇蒸物質(zhì)洗滌后的氣體從塔頂出來,分別經(jīng)過原料氣汽的水含量控制在1%以下,塔底的廢水甲醇含量深冷器和原料氣卻冷器換熱后,送入甲醇合成工小于100×10-6,全部達到設(shè)計要求,甚至有時廢水序。低溫甲醇洗裝置吸收系統(tǒng)工藝流程見圖1。甲醇含量低至(5-6)×106,因此甲醇流失的第3中國煤化工種情況可以排除。在裝置試車期間,氣密工作非常作者簡CNMH(人,1989年畢業(yè)于鄭州完美設(shè)備的跑冒滴漏情況基本消除。裝置在水聯(lián)r學(xué)額無機化工專業(yè)高工程師副總經(jīng),總工程師,從事化運期間,進一步對裝置的缺陷進行消除,因此甲醇生產(chǎn)企業(yè)合成氨甲醇生產(chǎn)技術(shù)管理工作?；试O(shè)計200年第47卷氧化碳氣體去甲醇合成裝置新增露孔12-中10來自變換裝圖2洗滌塔第105塊塔盤改造方案圖1低溫甲醇洗裝置吸收系統(tǒng)工藝流程由于奇數(shù)塔盤與偶數(shù)塔盤的受液盤錯位分布,1—原料氣換熱器:2-原料氣冷卻器;3-氨洗滌塔;4原料氣深冷這樣從貧甲醇入口管來的液體就直接進入到103器;5—洗滌塔層塔盤的受液盤中,不再經(jīng)過104層和105層塔盤通過對合成氣中的甲醇含量進行分析發(fā)現(xiàn)甲其他不改變。此項改造可以增加氣相中攜帶液相醇的含量超標,設(shè)計值為200×10°,而實際為的沉降距離減少夾帶。第105塊塔盤距離塔頂?shù)?.36%。裝置在2008年3~10月期間。由于氣化裝除沫器為1200mm,改動以后液相沉降距離增至置處于試車階段裝置負荷較低,氣化裝置的氧負2000mm。由于第105層和第104層塔盤沒有液體荷在5%-85%之間,由于氣化燒嘴頻繁跳車,造經(jīng)過只是作為汽相的通道這2塊塔盤就可以起成低溫甲醇洗裝置的負荷在130-150如m/之間到除沫器的作用,以阻止液體向上夾帶。由于洗滌波動。系統(tǒng)負荷較低,閃蒸的二氧化碳氣體量偏塔的吸收能力是按照10%的洗滌能力進行設(shè)計,低,二氧化碳氣體減壓閃蒸帶來的冷量就少這勢從原理上講減少2層塔盤的吸收,不會影響洗滌必造成洗滌甲醇溫度較高,塔頂主洗甲醇溫度為塔的整體洗滌效果。2008年11月~2009年1月期間,氣化裝置負-48℃,貧甲醇洗滌溫度為-45℃。為降低系統(tǒng)荷增至95%-102%,低溫甲醇洗裝置的負荷在180溫度,3臺氨冷器的出口甲醇、工藝氣溫度全部降至210km3/h之間波動,系統(tǒng)溫度大幅度下降,主洗正常設(shè)計值但系統(tǒng)冷量沒有大的改善,主洗甲醇甲醇和貧甲醇洗滌的溫度降至-52℃左右。這主和貧甲醇洗滌的溫度仍然徘徊在原地。為了彌補要是由于大量被吸收的二氧化碳氣體送入再吸收洗滌甲醇溫度偏高的負面影響,防止洗滌塔出口塔,通過減壓閃蒸帶來大量冷量。二氧化碳氣體量H3S和CO2超標釆取增大洗滌甲醇的流量的改進越大,節(jié)流制冷效果越好,系統(tǒng)溫度越低。在裝置措施;而該做法更加加劇了系統(tǒng)溫度的升高究其滿負荷運行期間洗滌塔出口工藝氣中夾帶甲醇含原因是由于洗滌甲醇的機械動能轉(zhuǎn)化為熱能所造量降至100×10°以下洗滌塔出口各項工藝指標成的。全部達標,運行工況良好。2008年l1月中下旬氣化負荷大幅增加。112酸性氣體回收系統(tǒng)月19日洗滌塔出口合成氣中甲醇夾帶量突然增21工藝流程大造成下游設(shè)備合成氣壓縮機的一級入口分離器酸性氣體回收系統(tǒng)主要包括富硫化氫甲醇的的液位上漲頻緊每小時排放甲醇高達15t。該現(xiàn)H2S濃縮酸性氣體的生成酸性氣體中甲醇的分象說明洗滌塔出口的工藝氣夾帶甲醇比較嚴重裝離、酸性氣體的進一步濃縮。酸性氣體回收系統(tǒng)工置在1l月20日被迫停車檢修。經(jīng)過內(nèi)部檢查,塔藝流程見圖3。盤沒有問題,塔頂葉片式除沫器存在輕微變形,除預(yù)洗甲醇氧化碳氣體沫器的箱體底部鋼板略微向上凹,但不影響葉片式除沫器正常使用。經(jīng)過與塔內(nèi)件技術(shù)提供商和魯奇公司共同協(xié)商,一致認為塔頂?shù)囊合喑两稻嚯x偏小是造成氣體夾帶甲醇嚴重的主要原因,特別是在高負荷下該現(xiàn)象會加劇。經(jīng)過仔細核算,采取的改去甲醇水塔中國煤化工造方案是對105層塔盤(塔最高層)進行改動,在1熱CNMHG-預(yù)洗甲醇最終換熱105層塔盤的受液盤上開設(shè)12個400m的圓器:5-回流泵;6熱再生塔冷凝器;7—回流槽8—克勞斯氣加熱孔,見圖2。器;9一克勞斯/二氧化碳換熱器;l0酸氣分離器;11-冷凝器第3期石自更等She煤氣化制甲醇之低溫甲醇洗裝置洗滌甲醇消耗偏高的原因及對策(1)洗滌塔的H2S吸收段的富二氧化碳甲醇確保甲醇水塔循環(huán)甲醇中的水含量控制在1%以吸收H2S后,首先送入中壓閃蒸塔,閃蒸出有用的下,甲醇水塔再沸器也幾乎在100%負荷下運行。H2和CO后,進入再吸收塔,在再生塔的Ⅲ段和Ⅳ回流槽的液位居高不下,經(jīng)常在80%~100%之間段濃縮后,送入熱再生塔的熱再生段進行再生,其徘徊,而且需要雙泵運行才能保證回流槽的正常液目的是脫除甲醇中的CO2和H2S位。按照常規(guī)洗滌塔的負荷不同,熱再生塔需要(2)熱再生塔的再沸器與甲醇水塔提供熱量,輸人的熱量也是不一樣的。假如洗滌塔60%的負熱再生塔的Ⅱ段—熱再生段內(nèi)富H2S甲醇被來荷下要運行熱再生,需要輸入的熱量大約為64%,自塔底和甲醇水塔的甲醇蒸汽進行汽提而再生,汽如果你用76%的熱量輸人替換64%的熱量輸入,熱提后甲醇中H2S氣體從熱再生段的塔頂閃蒸出來,再生塔頂部的溫度就會升高到85℃,這樣,使到達隨后依次通過一系列換熱器以冷凝夾帶的甲醇頂部的甲醇蒸汽更多,從而超過了冷凝器的處理能(3)經(jīng)過預(yù)洗甲醇最終換熱器和熱再生塔冷力。由于熱再生塔冷凝器出口溫度升高,并使回流凝器,H2S氣體溫度逐漸降低至40℃,大部分甲醇甲醇的量升高達到141%,導(dǎo)致回流甲醇的流量超被冷凝下來,然后進入回流槽,H2S氣體與夾帶的甲過了1臺泵的處理能力,故需雙泵運行,即輸人到醇進一步分離。再沸器的蒸汽增加了12%。因此,根據(jù)系統(tǒng)負荷高4)出熱再生塔回流槽的H2S氣體進入克勞低控制好熱再生塔頂部溫度(最佳溫度為82℃),斯氣加熱器、克勞斯/二氧化碳換熱器,溫度降至即合理控制再沸器的熱量,是降低酸氣夾帶甲醇的35℃,然后進入酸氣分離器,進一步分離H2S氣決定性因素。體夾帶甲醇,同時對H2S氣體進行提濃,最后H2S222進入酸氣分離器的氣體溫度偏高氣體在克勞斯氣加熱器加熱后送到硫回收裝置?？藙谒?二氧化碳換熱器出口H2S氣體溫度正常裝置自原始開車以來,酸性氣體夾帶甲醇量較在-35℃而實際氣體溫度在-11~48℃之間波動。大,甲醇損失設(shè)計在0.12%,實際高達1%~3%。造成進入酸氣分離器的氣體溫度偏高有以下原因。在硫回收裝置不具備開車條件時,酸性氣體全部送(1)回流槽的出口溫度偏高的主要原因是熱到酸氣火炬,在酸氣火炬的導(dǎo)淋處排出大量甲醇。再生塔冷凝器換熱能力較差或熱再生系統(tǒng)的再沸硫回收裝置開車后,由于制硫燃燒爐爐膛溫度忽高器熱量偏高。忽低,硫磺品質(zhì)降低,出現(xiàn)大量黑硫磺,經(jīng)常造成液(2)進入克勞斯/二氧化碳換熱器的CO2量較硫管道堵塞,硫冋收裝置無法正常運行。少。來自再吸收塔的Ⅱ段閃蒸出的CO2,部分進入21酸性氣體夾帶甲醇原因分析克勞斯/二氧化碳換熱器。該股CO2氣體溫度一般22.1進入回流槽氣體溫度偏高在-60℃左右,當?shù)蜏丶状枷囱b置負荷較低時,再從熱再生段塔頂閃蒸出來的酸氣,溫度在吸收塔閃蒸的CO2較少時,就會造成克勞斯/二氧76.5℃,經(jīng)過2臺換熱器換熱后,溫度降至40℃,化碳換熱器出口H2S氣體溫度偏高。雖然酸氣分實際工況的溫度在52~68℃之間波動,較高的溫離器為提濃酸氣,有1股溫度較低(-56℃)的甲醇度造成部分甲醇未被冷凝而進入下游設(shè)備,特別是對酸氣進行洗滌但由于該股甲醇流量在設(shè)計上較酸氣溫度高于64.7℃時,甲醇損失加劇。在排除低(1.667m3/h),不能從根本上降低酸氣分離器出熱再生塔冷凝器(水冷器)換熱器設(shè)計存在問題后,口酸氣溫度,勢必造成甲醇損失。又懷疑設(shè)備制造存在問題,遂重新制造1臺新的換223酸氣分離器到回流槽排放不暢熱器。投入使用后,換熱器的出口溫度顯著降低,酸氣分離器的安裝位置在標高12m處,回流最低降至50℃,但還是沒有達到設(shè)計值要求的槽的安裝位置在標高6m處。酸氣分離器分離的40℃。遂對預(yù)洗甲醇最終換熱器的運行工況進行調(diào)甲醇及分離器的自身洗滌段噴淋的甲醇通過底部整,加大了預(yù)洗甲醇流量,這樣雖然可以降低甲醇導(dǎo)淋管線排至回流槽。該管線共分3段,前2段是最終換熱器出口的酸氣溫度,使熱再生塔冷凝器的水平管線第3段為垂直管線。出口酸氣溫度降至45℃,但導(dǎo)致預(yù)洗甲醇的流量由于酸氣分離器的內(nèi)部壓力較低(0.15MPa),增大,使酸氣中的CO2含量增大,降低了酸氣濃度,管線較細,甲醇不能較快排至回流槽,很容易造成給酸氣提濃工作帶來負面影響同時也影響硫回收酸氣中國煤化工水平管線全部改裝置的正常運行。為傾CNMHG擎順暢正常排放。在裝置開車初期,為保證熱再生塔再生徹底合同時對酸氣分尚備時絲網(wǎng)陳沐番進行改造厚度由格,熱再生塔再沸器幾乎在100%負荷下運行。為100mm增至200mm,以減少甲醇夾帶?；试O(shè)計009年第47卷224酸氣分離器出口酸氣流量過大器后溫度較高,主要是由于閃蒸出的二氧化碳氣體造成酸氣流量過大的原因主要是再吸收塔的量偏低所造成的這勢必造成夾帶甲醇量的增大H2S濃縮段出現(xiàn)問題。當再吸收塔的H2S濃縮段針對再吸收塔的Ⅱ段閃蒸出的二氧化碳氣體的汽提氮氣量偏低時,大量的二氧化碳氣體沒有被夾帶甲醇現(xiàn)象,采取的改進措施是:①提高系統(tǒng)負閃蒸出來而是隨著富H2S甲醇進入熱再生塔。由荷以大幅降低裝置甲醇消耗量;②降低進入原料于熱汽提效應(yīng),大量二氧化碳氣體閃蒸出來降低氣深冷器Ⅱ段的甲醇溫度,提高氨冷器的冷量,從了H2S氣體的濃度同時造成酸氣流量增大,無疑根本上降低二氧化碳氣體夾帶的甲醇量。增大了甲醇最終換熱器、熱再生塔冷凝器、克勞斯/5結(jié)語二氧化碳換熱器的換熱負荷,造成酸氣溫度偏高最終導(dǎo)致酸氣夾帶甲醇量增大。因此,根據(jù)裝置負(1)通過系統(tǒng)調(diào)整和技術(shù)改造,大幅降低了裝荷不同合理控制再吸收塔汽提的氮氣量是降低酸置排放氣體中的甲醇夾帶量特別是減少了合成氣性氣體中二氧化碳量的關(guān)鍵。和酸氣中的甲醇夾帶量。目前裝置甲醇消耗量可3尾氣系統(tǒng)控制在135kg/h以內(nèi)(2)氣體夾帶甲醇是一個比較復(fù)雜的問題,不再吸收塔排放的尾氣,分2股分別進入氮氣冷僅受到多方面因素影響,而且有的因素交叉或相互卻器和氨深冷器匯集后進入尾氣洗滌塔洗滌甲影響因此應(yīng)充分考慮多方面因素,在系統(tǒng)調(diào)整時醇后送入高點放空。由于排放的尾氣溫度較低,尾還應(yīng)注意相關(guān)的負面影響。殼牌氣化裝置為解決氣中夾帶甲醇量較低,而且尾氣再次經(jīng)過除鹽水洗合成氣冷卻器出口溫度高的問題,不斷進行原料配滌,尾氣中夾帶甲醇量在正常指標內(nèi),尾氣夾帶甲煤。當煤種發(fā)生變化時,原料煤的有效組分亦發(fā)生醇的影響可以不予考慮。變化,H2S含量也發(fā)生變化。為適應(yīng)煤種的變化,低4二氧化碳氣體系統(tǒng)溫甲醇洗裝置洗滌粗煤氣的組成發(fā)生變化,會影響裝置再生系統(tǒng)的運行工況再吸收塔I段排放的二氧化碳氣體經(jīng)過原料(3)裝置負荷高低是影響裝置經(jīng)濟運行的關(guān)氣深冷器換熱后氣體溫度在2~5℃。在這么低的鍵因素。氣化裝置的負荷發(fā)生變化,會影響整個系溫度條件下,該股二氧化碳氣體夾帶甲醇的可能性統(tǒng)的各種平衡。在裝置低負荷運行時,合理優(yōu)化洗不大。再吸收塔Ⅱ段閃蒸出的二氧化碳氣體分為2滌甲醇流量特別是主洗甲醇流量,可以避免冷量損股,分別經(jīng)過克勞斯/二氧化碳換熱器和閃蒸氣深失。調(diào)整汽提氮氣流量,增加氨冷器冷量降低酸性冷器,匯集后與原料氣深冷器出來的二氧化碳氣體氣體流量裝置加減負荷平穩(wěn)進行,不僅可以避免系再次匯合,最后送入二氧化碳壓縮機。在較低負荷統(tǒng)大幅度波動也會大幅減少循環(huán)甲醇的損失量下,再吸收塔Ⅱ段閃蒸出的二氧化碳氣體經(jīng)過換熱收稿日期:2009-0業(yè)信息全國人大常委會通過《食品安全法》2009年2月28日全國人大第11屆第7次常委會通過《食品安全法》國家主席胡錦濤發(fā)布第9號主席令公布?！妒称钒踩ā返闹饕獌?nèi)容有以下幾項:①理順體制突出全程監(jiān)管加強對食品添加劑的監(jiān)管,統(tǒng)一食品安全標準等制度創(chuàng)新;②規(guī)定國務(wù)院設(shè)立食品安全委員會作為高層次的議事協(xié)調(diào)機構(gòu)將對食品安全監(jiān)管工作進行協(xié)調(diào)和指導(dǎo);③提出統(tǒng)一制定食品安全國家標準的原則;④明確國家建立食品安全風(fēng)險監(jiān)測和評估制度;⑤加強對保健食品、名人代言食品廣告等的監(jiān)督;⑥對利益驅(qū)動下的違法行為亮出利劍規(guī)定除沒收違法所得外還處以最高多達沒收物價值金額10倍的罰款,并吊銷許可證;⑦對監(jiān)管失職瀆職行為依據(jù)不同情況設(shè)置了相應(yīng)處罰措施肥料是糧食(農(nóng)作物)的糧食。糧食是人類生存最基礎(chǔ)的物質(zhì)之一。糧食安全是我國的基本國策其包括數(shù)量上的安全和質(zhì)量上的安全。生產(chǎn)和施用肥料(化學(xué)肥料和有機肥料)包括肥料質(zhì)中國煤化工影響根食農(nóng)產(chǎn)品)的質(zhì)量,也會直接(或間接)影響人體的健康和安全如肥料中的重金屬此,化肥行業(yè)應(yīng)重視《食品安全法》,學(xué)習(xí)《食品安全法》,執(zhí)行《食品安全法》。HCNMHG(馮元琦供稿)