第3期中氪肥2016年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer progressMay 2016低溫甲醇洗系統(tǒng)開停車與運行及檢修經(jīng)驗總結(jié)強艷波,劉大貴(兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化內(nèi)蒙古榮信化工有限公司,內(nèi)蒙古達拉特014300)[摘要]針對某300υd甲醇裝置低溫甲醇洗系統(tǒng)長期存在的常見問題進行分析,著重介紹低溫甲醇洗系統(tǒng)開停車、運行及檢修過程中出現(xiàn)的問題及整改措施,并對好的做法和經(jīng)驗進行了總結(jié)。關(guān)鍵詞]甲醇裝置;低溫甲醇洗系統(tǒng);開停車;運行;問題;整改措施;優(yōu)化措施[中圖分類號]TQ223.12·1[文獻標志碼]B[文章編號]1004-9932(2016)03-0067-041概況2低溫甲醇洗系統(tǒng)長期存在的常見問題分析某3000t/d甲醇裝置低溫甲醇洗系統(tǒng)采用2.1設(shè)備腐蝕問題德國 Linde工藝包,九塔流程(圖1),設(shè)計入2.1.1甲醇中水含量對設(shè)備腐蝕的影響工段氣量414000m3/h,出工段合成氣281000在原料氣冷卻器、水分離器中,受系統(tǒng)壓m/h。系統(tǒng)2014年7月一次性開車成功,經(jīng)歷力、工藝氣水含量等的影響,設(shè)備受濕H2S的3次系統(tǒng)檢修消缺,現(xiàn)負荷105%,運行穩(wěn)定。腐蝕是不可避免的?？刂圃蠚饫鋮s器出口工藝CO產(chǎn)品氣尾氣氣在較低溫度可最大程度減小工藝氣側(cè)的水含合成氣量,但原料氣冷卻器出口工藝氣溫度太低會造成水CO2凝結(jié)為干冰而堵塞水分離器后管道,故原料酸性氣氣冷卻器出口工藝氣溫度不宜低于-18℃甲醇洗滌塔之后的設(shè)備應(yīng)控制甲醇中水含量塔在0.5%(質(zhì)量分數(shù))以下,主要目的是防止水、H2S、CO綜合作用下產(chǎn)生羰基鐵,對設(shè)備洗氨水去罐∥|塔‖提造成腐蝕并堵塞管路。變換汽提塔塔2.L.2甲醇溶液pH對設(shè)備腐蝕的影響貧液泵廢水去氣化設(shè)備腐蝕隨甲醇溶液pH的降低而加劇。目圖1低溫甲醇洗系統(tǒng)流程簡圖前,采用 Linde低溫甲醇洗工藝的廠家多選擇加堿工藝,在水分離塔中部加入1%左右的NaOH[收稿日期]2015-11-18溶液控制系統(tǒng)的pH;也可以減少洗氨塔頂給水[作者簡介]強艷波(1980-),女,工程師,工藝技術(shù)管理員。量,使一部分氨進入低溫甲醇洗流程,以提高溶[7]劉成,甲醇馳放氣回收利用的持續(xù)改進方法[J].中國進展[J.中國工程科學(xué),2013(2):98-106石油和化工標準與質(zhì)量,2014(2):39[13]李培俊,曹軍,王元華,等.甲烷水蒸氣重整制氫反應(yīng)[8]杜康.膜分離技術(shù)在甲醇弛放氣回收裝置中的應(yīng)用效果及其影響因素的數(shù)值分析[J].化工進展,2015(6)分析及建議[J].工業(yè)設(shè)計,2011(12):144-1461588-1594[9]姚剛,馮統(tǒng)新.5500m3/h變壓吸附提氫裝置運行總結(jié)14] ShindeⅤV, Jeong Y T. A green and convenient protocol for[J].中氮肥,2009(3):17-19the synthesis of diarylmethanes via a one-pot[10]銀醇彪,張東輝,魯東東,等,數(shù)值模擬和優(yōu)化變壓吸附ent reaction catalyzed by a novel silica tungstic acid (STA)流程研究進展[J].化工進展,2014(3):550-557der solvent-free conditions [ J]. Comptes Rendus Chimie[11]殷文華,羅英奇,吳巍,等.變壓吸附技術(shù)在合成氨彳2015(4中國煤化工業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展[冂].低溫與特氣,2015(1):48-52[15]郭興育CNMHG中氮肥[12]孫杰,孫春文,李吉剛,等.甲烷水蒸氣重整反應(yīng)研究2010(5TH68中氪肥第3期液的pH(5)CO2及尾氣放空攜帶甲醇而損失。2.1.3氧對設(shè)備腐蝕的影響(6)清理貧富液過濾器濾芯前會將設(shè)備內(nèi)在低溫甲醇洗設(shè)備正常運行后,設(shè)備材料表甲醇排至甲醇地下槽,也會導(dǎo)致甲醇損失。面會形成致密的FeS膜,對設(shè)備有一定的保護作2.3.2降低甲醇消耗的措施用,而O2的進入會破壞FeS膜,形成疏松的絡(luò)(1)適當提高系統(tǒng)操作壓力,降低操作溫合物而后脫落,使設(shè)備內(nèi)部金屬暴露,加劇設(shè)備度,建立合適的甲醇循環(huán)量。高壓、低溫并合理的腐蝕。因此,設(shè)備運行期間要避免儀表空氣竄匹配甲醇循環(huán)量,既能保證甲醇有較好的吸收效入系統(tǒng)并嚴格控制氮氣中的O2含量,設(shè)備檢修果,又不至于增加能耗期間要注意用氮氣進行保護,避免空氣進入容(2)保證洗滌甲醇的質(zhì)量。甲醇質(zhì)量的好器壞直接影響低溫甲醇洗系統(tǒng)的凈化效果。甲醇中2.2甲醇溶液中氨含量的控制問題含水量達4%時,CO2在甲醇中的溶解度將降低(1)變換氣入工段設(shè)置了洗氨塔,用高壓15%,H2S的溶解度也會大幅度下降,且甲醇含鍋爐水對氣體中的氨進行洗滌(吸收),剩余少水量增加還會使設(shè)備的腐蝕加劇。另外,甲醇質(zhì)量的氨隨工藝氣進入到甲醇溶液中。量還受氨含量的影響,氨含量如果超標,CO2、(2)定期排放含氨甲醇,并補充新鮮甲醇H2S在甲醇中的溶解度會大幅降低。進行置換。(3)回收利用甲醇水分離塔的含甲醇廢水(3)利用入H2S氣體換熱器的熱酸性氣管可將甲醇水分離塔外送廢水管線引至進尾氣洗滌線與出HsS氣體換熱器的冷酸性氣管線之間的塔脫鹽水管線上,回收利用部分含醇廢水。聯(lián)通管線,將熱酸性氣直接送往硫回收系統(tǒng)制硫(4)控制含氨甲醇的排放?？刂葡窗彼偃紵隣t焚燒,以降低系統(tǒng)甲醇溶液中的氨含量。作,減少水煤氣中的氨含量;盡量排放氣氨,減2.3甲醇消耗高的問題少液相含氨甲醇的排放,從而減少甲醇損失;外2.3.1甲醇消耗高的原因排含氨甲醇可直接回收至雜醇油罐外賣。(1)開停車對甲醇消耗的影響。造成系統(tǒng)3低溫甲醇洗系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及整改措施甲醇大量損失的是開車前的系統(tǒng)升溫和停車后的溶液再生過程,系統(tǒng)的高溫、低壓及波動也會造3.1甲醇貧液過濾器濾芯清理頻繁成甲醇的大量消耗。甲醇貧液過濾器在生產(chǎn)運行過程中濾芯清理(2)甲醇水分離塔含醇廢水的排放。甲醇頻繁,投用后最長使用30h,而原設(shè)計只有1臺水分離塔通過排放一定量的廢水將系統(tǒng)中的水、甲醇貧液過濾器,切出清理過程中甲醇溶液走副粉塵、固體顆粒去除,但去除以上組分的同時也線,使雜質(zhì)進入后續(xù)溶液循環(huán)系統(tǒng),對系統(tǒng)造成排放了大量甲醇,故廢水指標在一定程度上決定不良影響了系統(tǒng)的甲醇消耗。廢水甲醇含量指標設(shè)計為小過濾器清理頻繁的主要原因是:系統(tǒng)內(nèi)殘留于100×10-6,但實際操作過程中由于蒸汽管網(wǎng)雜質(zhì),這與原始開車時系統(tǒng)吹掃、水洗不徹底有的波動和水分離塔進料量的變化等因素導(dǎo)致廢水關(guān);運行過程中溶液水含量高引起設(shè)備腐蝕醇含量超標,在一定程度上增大了甲醇的損耗。生腐蝕產(chǎn)物;前工段原料氣帶入的雜質(zhì)進入了溶(3)含氨甲醇排放或氣氨排放。低溫甲醇液系統(tǒng)洗系統(tǒng)排放含氨甲醇并補充新鮮甲醇時會消耗甲整改措施:已增加1臺甲醇貧液過濾器醇,排氣氨時由于需要升溫也會使甲醇隨氣氨損開一備,清理濾芯時進行切換,以免對系統(tǒng)運行耗一部分。經(jīng)統(tǒng)計,正常生產(chǎn)時此項排放占甲醇造成影響。損耗的50%以上3.2CO2放空噪音大(4)系統(tǒng)導(dǎo)淋內(nèi)漏。系統(tǒng)導(dǎo)淋內(nèi)漏也會導(dǎo)設(shè)計上CO2和尾氣放空管匯合后附著在甲致甲醇損耗,因此開車正常后需將不常用的導(dǎo)淋醇洗滌塔上至塔了低汨田泩丞統(tǒng)附近噪的八字盲板倒至盲位,以防止導(dǎo)淋內(nèi)漏造成甲醇音較大。中國煤化工排至地下槽而損失整改措施CNMHG:力調(diào)節(jié)第3期強艷波等:低溫甲醇洗系統(tǒng)開停車與運行及檢修經(jīng)驗總結(jié)69閥后切斷閥拆除,增加降噪板。接氣開車后現(xiàn)場應(yīng)對措施:①低溫甲醇洗系統(tǒng)加、減負荷噪音明顯減小過程不宜驟加或驟減,特別是減量過程,應(yīng)盡量3.3入工段原料氣大閥操作耗時費力緩慢;②如果氣化爐跳車,低溫甲醇洗系統(tǒng)應(yīng)低溫甲醇洗系統(tǒng)亼工段原料氣大閥設(shè)計為果斷迅速地減丙烯量和氣提氮氣量,并通過其他24″手動閘閥,且安裝位置在界區(qū)管廊12m平臺調(diào)節(jié)手段提高甲醇洗滌塔底部甲醇溫度(如上,系統(tǒng)開停車時都需要操作此閥門,每次開關(guān)開大甲醇洗滌塔一段到二段溶液閥門和二段到三閥門都需3~4個操作工連續(xù)作業(yè)1h。段溶液閥門,提高合成氣入塔溫度,關(guān)閉貧甲醇整改措施:原料氣大閥增加電動執(zhí)行杋構(gòu)。水冷器循環(huán)水等);③溫度驟降無法控制時,?，F(xiàn)已安裝完畢投入使用。止溶液循環(huán)系統(tǒng)運行。3.4系統(tǒng)重啟時丙烯冷卻器進液閥凍堵3.6系統(tǒng)接氣開車前和短停后溶液循環(huán)中斷低溫甲醇洗系統(tǒng)建立溶液循環(huán)后的降溫過程低溫甲醇洗系統(tǒng)接氣開車前和短停后CO2中,發(fā)現(xiàn)丙烯冷卻器前后無溫差,不能起到降溫產(chǎn)品塔壓力下降后(無充壓閥),導(dǎo)致溶液循環(huán)的作用。排査后發(fā)現(xiàn)丙烯進液管道不過液,判斷中斷,原設(shè)計是利用液位差保證溶液循環(huán),但實進液自調(diào)閥的前后切斷閥已凍堵。際運行中達不到應(yīng)有的效果整改措施:將閥門緩慢用0.5MPa蒸汽化凍整改措施:檢修時增加低壓氮氣充壓閥。整后,系統(tǒng)運行正常。改后可保證溶液系統(tǒng)穩(wěn)定運行,節(jié)約開車時間。3.5低溫甲醇洗系統(tǒng)加減負荷控制該300d甲醇裝置氣化系統(tǒng)采用四噴嘴4低溫甲醇洗系統(tǒng)檢修經(jīng)驗總結(jié)及處理的問題水煤漿氣化爐,兩開一備,每臺氣化爐最小氣量4.1檢修前后開停車情況為130000m3/h。加負荷過程,因低溫甲醇洗系000t/d甲醇裝置低溫甲醇洗系統(tǒng)有過3統(tǒng)需要調(diào)整合成氣中的H2S和CO2含量指標,如次計劃停車檢修,檢修前后開停車情況如下。果一次加量為1臺氣化爐氣量約130000m3/h,為4.1.1檢修前的停車過程保證合成氣中的H2S指標,低溫甲醇洗系統(tǒng)需(1)氣化減量到低溫甲醇洗系統(tǒng)切氣停車提前將循環(huán)甲醇量和丙烯量建立,這樣會導(dǎo)致合用時2h。成氣中的CO2指標為0%,且長時間不易恢復(fù),2)溶液循環(huán)再生及復(fù)溫約18h。影響合成系統(tǒng)的操作。減負荷過程,如果一次減(3)低溫甲醇洗系統(tǒng)退液總用時38.5h,量為1臺氣化爐氣量約130000m3/h,低溫甲醇退液量共826t(退液至精甲醇槽772t,退液至洗系統(tǒng)即使及時將丙烯退岀,那么閃蒸帶來的冷雜醇油槽54t)。量也很大,使甲醇洗滌塔三段、四段出來的甲醇4)系統(tǒng)置換與火炬加盲板隔離用時28.5溶液迅速降溫,而正常操作時甲醇洗滌塔三段、h,其中置換時間約24h。四段出來的甲醇溶液溫度為-36℃,而此管道4.1.2檢修后的開車過程溫度報警值為-40℃(設(shè)計溫度為-45℃)(1)低溫甲醇洗系統(tǒng)氣密性試驗、置換用如果長時間或頻繁發(fā)生管道、設(shè)備溫度過低,會時約5.5h導(dǎo)致管道和設(shè)備脆裂,釀成事故,但如果通過過(2)系統(tǒng)補液用時約16h,補液量1100t。度減少氣提氮氣量的方法來避免降溫過快,又會(3)低溫甲醇洗系統(tǒng)降溫用時約19.5h產(chǎn)生熱再生塔負荷加重、設(shè)備超壓、貧甲醇指標平均降溫速率為2.5℃/h。不合格等問題(4)低溫甲醇洗系統(tǒng)從合成氣接入到送出而其他采用粉煤氣化爐的類似煤化工項目,用時4h。氣化爐一般五開二備,即使Ⅰ臺氣化爐跳車,負4.2檢修經(jīng)驗總結(jié)荷減20%,也不會對低溫甲醇洗系統(tǒng)造成很大4.2.1檢修退液再補回系統(tǒng)重新利用的影響。而該3000t/d甲醇裝置氣化系統(tǒng)1臺2015年中國煤化工車檢修前,或2臺氣化爐跳車時,氣量波動較大,會造成短配置了低溫甲HaCNMHG時退液管時間內(nèi)低溫甲醇洗系統(tǒng)冷量分配不均。線,低溫甲醇仇基是盱假〃至精甲醇70中氪肥第3期槽中,剩余設(shè)備底部較臟的54t甲醇退至雜醇油要動火作業(yè),還需更加完善的方案)節(jié)約了系槽岀售。系統(tǒng)開車前將退至精甲醇槽中的甲醇重統(tǒng)水洗和空氣通風時間約l00h(水洗、干燥各新補到低溫甲醇洗系統(tǒng)回收利用,較補充新鮮甲2次,共88h;空氣通風12h),同時也節(jié)約了醇節(jié)省了約90萬元的費用空分和熱電等公用工程系統(tǒng)相應(yīng)時間內(nèi)的消耗,4.2.2在氮氣氛圍中拆檢各塔為低溫甲醇洗系統(tǒng)和公用工程車間贏得了更多的2015年春季檢修時,確定不進行低溫甲醇檢修時間。這種低溫甲醇洗系統(tǒng)退液、干燥后氮洗系統(tǒng)的水洗,在氮氣氛圍中對低溫甲醇洗系統(tǒng)氣環(huán)境下拆檢各塔作業(yè)的方式開創(chuàng)了煤化工企業(yè)的甲醇洗滌塔、CO3產(chǎn)品塔、H3S濃縮塔、熱再低溫甲醇洗系統(tǒng)檢修的先例,其經(jīng)驗值得推廣。生塔、醇水分離塔、氮氣氣提塔內(nèi)件等進行拆4.3檢修中處理的問題檢。為此,制定了詳細的檢修計劃、工藝處理方4.3.1新增伴熱蒸汽管道案、安全環(huán)保措施,主要內(nèi)容如下低溫甲醇洗系統(tǒng)界區(qū)內(nèi)各軟管站及伴熱站蒸(1)為防止空氣進入塔內(nèi),造成塔內(nèi)硫化汽均由0.5MPa蒸汽總管接出且無根部閥,而蒸鐵閃爆,整個檢修期間塔內(nèi)充氮氣至10~20汽壓力波動及冬季防凍易造成墊子損壞和伴熱管kPa,保持微正壓。拆人孔時,將所檢査的塔內(nèi)出現(xiàn)漏點,運行時熱再生塔蒸汽不能停,漏點檢壓差降到小于1kPa修時不能有效隔離,給生產(chǎn)和檢修造成困擾。(2)進塔前30min在各塔底部液位計處進處理措施:從0.5MPa蒸汽總管單獨引出1行取樣,對塔內(nèi)氣體進行分析,合格后[置換根4"管道加根部閥,作為界區(qū)內(nèi)各軟管站、伴合格標準:可燃物總量≤0.5%(體積分率),熱站蒸汽總管氧含量≤0.5%]方可進塔檢查。4.3.2地下池增加空氣吹掃管線和蒸汽抽氣器(3)檢修人員拆塔人孔螺栓時,戴好安全為防止地下池內(nèi)惰性氣體和有毒有害氣體積帶,高掛低用,佩戴好四合一報警儀以防氮氣窒聚,避免操作和檢修人員進入地下池作業(yè)時造成息,作業(yè)時4人一組,螺栓拆卸后放置于安全位窒息、中毒事故,檢修時在低溫甲醇洗系統(tǒng)甲醇置以防墜落,拆卸時做好防火花措施,采用銅制地下池底部四周增加1″空氣吹掃管線,每間隔工具或提前在螺栓上抹黃油。500mm左右開孔;同時,甲醇地下池增加蒸汽(4)進塔作業(yè)人員穿戴好防護用品,戴好抽氣器,利用蒸汽抽引的方法將池底廢液抽出抽推車式空氣呼吸器,佩戴時必須進行面罩試漏,凈保證不外漏;戴好安全帶,用麻繩系住,繩頭系4.3.3甲醇富液過濾器自燃在牢固位置;2人監(jiān)護,監(jiān)護人員戴好四合一報清理甲醇富液過濾器時,因甲醇富液過濾器警儀、護目鏡,靠近人孔處戴好空氣呼吸器以防為碳鋼材質(zhì),且介質(zhì)為富甲醇溶液,亦是系統(tǒng)內(nèi)窒息,監(jiān)護時視線不得離開作業(yè)人員,發(fā)現(xiàn)進塔積聚雜質(zhì)(雜質(zhì)主要為鐵銹及硫化鐵)最多的作業(yè)人員不適時及時將其拽出,同時聯(lián)系施救人部位,甲醇富液過濾器開蓋后,空氣進入設(shè)備內(nèi)員搶救;空氣呼吸器氣瓶設(shè)有專人監(jiān)護,監(jiān)控氣部,與硫化鐵發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致過濾器內(nèi)發(fā)生自燃瓶壓力及有無漏氣等情況并及時通知現(xiàn)象(5)1個人孔拆開檢查且問題處理完畢之處理措施:及時加水滅火后,立即將該人孔封住,再拆檢下1個人孔,逐作業(yè),不得交叉進行5結(jié)束語(6)整個檢修期間確保公用工程氮氣能隨該3000td甲醇裝置低溫甲醇洗系統(tǒng)自時使用,以便岀現(xiàn)塔內(nèi)爆燃情況能及時通氮氣隔2014年7月開車以來,運行穩(wěn)定,經(jīng)過不斷地絕空氣,以及滿足塔內(nèi)微正壓工況要求積累操作經(jīng)驗并進行技改,現(xiàn)系統(tǒng)負荷已達實踐表明,上述檢修方案(低溫甲醇洗系105%,各項工藝指標達到設(shè)計要求,為整個甲統(tǒng)拆檢各塔并未發(fā)現(xiàn)需要動火的檢修項目,如需醇裝置的長周中國煤化工獻。CNMHG