降低二氧化碳閃蒸氣中CO含量

申友軍　李　寧

(兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527)

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降低二氧化碳閃蒸氣中CO含量

申友軍李寧

(兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527)

兗礦國泰化工有限公司年產(chǎn)240 kt甲醇裝置于2005年10月一次試車成功，經(jīng)幾年工藝改造，目前年產(chǎn)達(dá)300 kt。甲醇凈化系統(tǒng)采用NHD脫硫脫碳工藝，物理吸收脫除CO2和H2S等硫化物，再依靠減壓閃蒸、汽提、解吸CO2等，能耗較低。

1　凈化脫碳工段流程

進(jìn)脫碳塔的貧液在塔內(nèi)與CO2傳質(zhì)、傳熱，脫碳塔底部出來的NHD富液經(jīng)自調(diào)閥減壓后進(jìn)入脫碳高壓閃蒸槽，在此部分CO2和大量的H2被減壓解吸出來。從脫碳高壓閃蒸槽底出來的溶液經(jīng)氨冷器被冷卻至約9.6 ℃，減壓至0.1 MPa(表壓)后直接進(jìn)入高位低壓閃蒸槽進(jìn)行閃蒸，NHD富液中溶解的大部分CO2氣體被解吸出來，氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)≥95%，然后經(jīng)CO2分離器分離后進(jìn)入脫碳?xì)怏w換熱器，回收冷量后送往造氣系統(tǒng)。NHD溶液經(jīng)汽提后變?yōu)镹HD貧液，經(jīng)脫碳泵加壓后進(jìn)入脫碳塔頂部循環(huán)使用。

2　現(xiàn)狀調(diào)查分析

2015年8月1日至10日對外送CO2純度(體積分?jǐn)?shù)，下同)、閃蒸氣中的CO含量進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(表1)。

表1　閃蒸氣濃度調(diào)查　%

由表1可以看出：CO2平均純度為95.28%，雖然大于控制指標(biāo)(CO2純度≥95%)，但仍偏低；CO平均體積分?jǐn)?shù)為1.965%，而CO在線分析的高報(bào)值為2.3%，因此，降低CO含量、提高CO2純度刻不容緩。

3　原因分析及解決方案

3.1氨冷器傳熱效果差

查閱氨冷器結(jié)構(gòu)圖，雖符合設(shè)計(jì)時的換熱要求，但由于脫硫氣中仍含有少量H2S，使脫碳溶液存在一定的腐蝕性，而氨冷器材質(zhì)為非不銹鋼，在長期運(yùn)行過程中會造成換熱器部分腐蝕，進(jìn)而影響換熱效果，使脫碳溫度不易控制。

解決措施：利用2015年9月大修期間，對氨冷器進(jìn)行檢查及更換，制定詳細(xì)的檢修方案，新氨冷器到貨后，借系統(tǒng)檢修機(jī)會進(jìn)行更換。

3.2脫碳溶液溫度高

實(shí)際操作中，規(guī)定脫碳溶液溫度≤-2 ℃，對2015年10月上旬脫碳溶液平均溫度進(jìn)行調(diào)查，脫碳溶液平均溫度分別為-1.3，-0.9，-1.8，-1.6，-0.5，-1.4，-0.7，-1.6，-1.2，-0.9 ℃。由此可見，脫碳溫度均≥-2 ℃，溫度偏高。

調(diào)整方案：控制室優(yōu)化氨冷器的運(yùn)行，加大稀氨水的流量，并加大液氨采出量，降低氨水濃度，從而保證吸收器較低壓力，以利于液氨汽化吸熱，可降低脫碳溶液溫度。

3.3高、低壓閃蒸槽壓力高

由于高壓閃蒸槽的壓力偏高，致使脫碳富液中的CO不能充分閃蒸出去；同時，低壓閃蒸槽壓力偏高，致使富液中CO2閃蒸不充分，進(jìn)而CO2純度偏低。

調(diào)整方案：①對于高壓閃蒸槽，調(diào)節(jié)高壓閃蒸槽出口壓力調(diào)節(jié)閥，降低閃蒸氣壓縮機(jī)入口壓力，從而降低高壓閃蒸槽壓力， 現(xiàn)場密切監(jiān)視閃蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；②對于低壓閃蒸槽，調(diào)節(jié)CO2分離器出口壓力調(diào)節(jié)閥，控制低壓閃蒸槽壓力，監(jiān)視閃蒸槽現(xiàn)場壓力表及系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

4　結(jié)語

經(jīng)反復(fù)實(shí)踐操作，嚴(yán)格操作確保氨冷器液氨采出量，降低稀氨水濃度；嚴(yán)格控制閃蒸氣壓縮機(jī)入口壓力，確保脫碳高、低壓閃蒸槽壓力處于較低狀態(tài)，因閃蒸氣壓縮機(jī)入口壓力低報(bào)值為0.8 MPa，控制閃蒸氣壓縮機(jī)入口壓力在1.0 MPa。因低壓閃蒸槽壓力低報(bào)值為80 kPa，為適應(yīng)指標(biāo)、減少誤報(bào)，現(xiàn)將低壓閃蒸槽壓力低報(bào)值改為70 kPa，并且及時用CO2分離器出口壓力調(diào)節(jié)閥控制低壓閃蒸槽壓力。

經(jīng)1個月調(diào)試觀察運(yùn)行，CO2閃蒸氣純度穩(wěn)定在96.2%以上，其中CO體積分?jǐn)?shù)低于1.8%，脫碳溶液系統(tǒng)和脫碳閃蒸氣壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。

2016-01-20)