低温甲醇洗贫甲醇水含量优化

该装置设计处理气量为218000Nm 3/h,贫甲醇洗涤循环量设计值为364m3/h,由于水含量一直未达标,贫液循环量实际控制值在390m3/h,进热再生塔的富甲醇循环量设计值在468m3/h,实际控制值在495m3/h。2016年装置扩产后,可处理变换气量增加至299000Nm 3/h,贫甲醇洗涤循环量实际控制值上涨至420m3/h,才能保证变换气的洗涤效果,富甲醇循环量实际控制值上涨至520m3/h,其他甲醇循环泵出口流量也都相应增加,装置电耗远超设计指标。
1 净化贫甲醇水含量高对系统的影响因素(1)净化系统内含有CO2、H2S等大量酸性气体,遇水后形成弱酸,水含量高会加速设备和管道材质的氧化速度,加快设备管道腐蚀,设备和管道的内部减薄会造成系统安全运行方面的隐患。
(2)数据证明,当甲醇中水的质量分数达到15%时,其对H2S和COS的吸收能力会降低10%,所以净化贫甲醇中水含量过高,可能造成净化气总硫超标或CO2组分含量偏高等问题。 
电炉配料
(3)热再生塔III段为系统水浓缩段,浓缩比例约为5∶1。该装置热再生塔热源采用0.35MPa蒸汽,根据传热动力学计算,当塔底醇溶液中水含量达到40%以上,混合物蒸发后负压形成的推动力将无法满足自然对流的再沸器所需,所以当系统贫甲醇水含量上涨至8%以上,再沸器气液相无法形成有效循环,热再生段汽提蒸汽量不足,无法保证富硫甲醇的再生效果,进而影响净化气总硫指标。
(4)为保证溶液的洗涤效果,必须加大洗涤甲醇循环量,造成机泵出口流量增大,装置电耗增加,严重时甚至会超过泵的设计流量,造成设备损坏。离合器盘
(5)腐蚀加剧产生的固体杂质会堵塞泵过滤器及换热器的换热管,影响机泵打量、损坏泵体或者减小换热器的换热面积。
通过对装置近几年的净化贫甲醇水含量进行了数据分析,贫甲醇水含量基本都维持在2%~2.5%之间,历史最佳可以降到1%~1.5%之间。但同样采用鲁奇低温甲醇洗或相似流程的业内同工艺路线的装置,净化贫甲醇水含量均能保持在0.5%以下。2 主要原因
2.1 变换气带水
气化炉出口粗煤气经变换炉部分变换,控制CO含量占总合成气的20%~22.5%,变换气经分离器V1504分离饱和水后送往净化工序,若分离器液位控制不当,可能造成变换气带水的情况。经过查岗位记录报表及DCS趋势,发现期间变换气温度一直在35℃以下,都低于设计温度40℃,且对变换气中水含量进行定期检测,发现其轻微波动趋势也与系统整体水含量变换趋势并不吻合,可以排除变换气带水因素。蜡烛杯
2.2 氨洗涤塔T2207洗涤水夹带
变换气进入净化界区后先经过氨洗塔预脱除氨、HCN等水溶性组分,若氨洗塔液位控制过高,或者除沫器等内件出现破损,也会造成变换气带水进入系统。通过观察氨洗涤塔液位控制趋势,稳定且都在80%以下,利用大修机会对氨洗涤塔丝网除沫器进行检查,发现除塔盘泡罩有一个脱落外,丝网除沫器及其他内件均完好,另外对氨洗塔进出口变换气中水含量的分析无明显差异,也排除了液位高或内件破损造成氨洗塔洗涤水夹带的可能。
2.3 换热器内漏
净化工段影响系统水含量的换热器有热再生气体急冷器E2218和热再生塔再沸器E2221,若2台换热器管壳程内漏,会造成循环水或蒸汽泄漏进入系统造成水含量上涨。期间分别多次对E2218冷凝液回流槽V2202中的水含量和E2221蒸汽凝液中的COD取样分析,V2202甲醇水含量0.2%,E2221中COD为2mg/L,分析结果较稳定,故换热器内漏原因也可以排除。
变压器油泵2.4 甲醇水分离塔脱水
系统扩产升级改造采用大连理工的工艺包,其设计理念是变换气夹带的饱和水在主洗塔预洗段分离,所以改造流程增加了一路由主洗塔预洗段至甲醇水分离塔的进料流程,本次甲醇水分离系统未改造,但处理负荷增加,且变换工序水汽比及4#分离器液位控制不稳,变换气中饱和水的夹带量在1.5~4m3/h之间波动,增加了甲醇水分离塔的调节难度。
三通管接头甲醇水分离工艺流程基本一致的其他装置数据进行收集对比(见表1):
低温甲醇洗贫甲醇水含量优化
吕晓光 蒋娜
兖矿集团国宏化工有限责任公司 山东 邹城 273500
摘要:本文结合生产实际,重点探索低温甲醇洗贫甲醇水含量优化,以期为类似问题提供参考价值。
关键词:水含量 能耗 腐蚀
Optimization of water content of lean methanol in Rectisol
Lv Xiaoguang,Jiang Na
Yankuang Group Guohong Chemical Co.,Ltd. Zoucheng,Shandong 273500 Abstract:Based on the production practice,this paper focuses on the optimization of lean methanol water content in low-temperature methanol washing,in order to provide reference value for similar problems.
Keywords:water content;energy consumption;corrosion
53分闸脱扣器

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