低溫甲醇洗裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施

張永鋒　王紅亮

摘 要：山西中煤平朔能源化工有限公司于2014年8月正式注冊(cè)成立，利用平朔礦區(qū)高硫、高灰、高揮發(fā)份、高灰熔點(diǎn)、中低熱值的劣質(zhì)煤為原料，年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨、40萬(wàn)t硝銨、1.1億Nm3液化天然氣，副產(chǎn)硫磺、重環(huán)烴、輕烴等。氣化采用碎煤加壓氣化，粗煤氣凈化采用低溫甲醇洗和法國(guó)液空公司的液氮洗工藝包。低溫甲醇洗裝置采用賽鼎工程公司九塔流程工藝，控制系統(tǒng)采用DCS自動(dòng)控制，緊急停車和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由獨(dú)立設(shè)置的緊急停車系統(tǒng)（ESD）實(shí)現(xiàn)，為安全生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)保障。2016年9月29日成功打通流程，現(xiàn)裝置逐漸向滿負(fù)荷運(yùn)行靠攏。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇;洗裝置運(yùn)行;問(wèn)題;解決措施

1 設(shè)備缺陷改造

1.1 H2S吸收塔設(shè)計(jì)缺陷改造

①存在問(wèn)題。H2S吸收塔主洗段液位大量落至預(yù)洗段，造成預(yù)洗段液位過(guò)高，預(yù)洗流量閥逐漸全關(guān)，對(duì)系統(tǒng)造成重大影響，低溫甲醇洗最后被迫停車;②解決措施。停車檢修H2S吸收塔塔內(nèi)件，發(fā)現(xiàn)第三人孔內(nèi)積氣箱底板與托板上的焊縫有一道長(zhǎng)約300mm的弧形裂紋，且底板與托板下未焊接。由于裂縫因素導(dǎo)致主洗段部分降液從裂紋處流入預(yù)洗段，影響預(yù)洗再生系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。補(bǔ)焊裂紋及底板與托板未焊接處;③運(yùn)行情況。H2S吸收塔預(yù)洗流量6m3/h，液位穩(wěn)定，再生系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

1.2 共沸塔設(shè)計(jì)缺陷改造

①存在問(wèn)題。共沸塔頂部積液槽降液板位置過(guò)高，塔頂冷卻器位置過(guò)低，導(dǎo)致共沸塔回流小甚至無(wú)回流，使共沸塔超壓運(yùn)行、塔底輕烴超標(biāo)、塔釜溫度低、塔頂溫度高，共沸塔各項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值;②解決措施。系統(tǒng)停車化工處理合格后，進(jìn)入塔頂空間，將積液槽的降液隔板中間割一個(gè)寬400mm，高800mm（從頂部開(kāi)始計(jì)算）的倒三角，這樣既增加了降液隔板與共沸塔塔頂冷凝器的高差，又不會(huì)損壞降液隔板的原有固定點(diǎn)，還可以調(diào)整溢流液的流量，有利于共沸塔的穩(wěn)定運(yùn)行;③運(yùn)行情況。改造后共沸塔各工藝指標(biāo)接近設(shè)計(jì)值，預(yù)洗再生系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 萃取器設(shè)計(jì)缺陷改造

①存在問(wèn)題。設(shè)計(jì)萃取器中油室溢流口下部30cm處有兩個(gè)缺口，導(dǎo)致輕烴油膜下部的甲醇水流入油室，使輕烴帶水;②采取措施?，F(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊封死缺口，使輕烴油膜達(dá)到一定厚度順著溢流板流入油室。

2 工藝問(wèn)題優(yōu)化

2.1 甲醇水塔廢水外排不暢優(yōu)化

①存在問(wèn)題。廢水外排不暢，甲醇水塔液位偏高甚至滿液位操作;②采取措施。增加的廢水泵和廢水回收管線，改造如下。a.增加廢水泵，將廢水提壓至0.4MPa后送至污水處理裝置;b.增加廢水返萃取器混合室管線，在預(yù)洗再生系統(tǒng)開(kāi)車初期，廢水指標(biāo)不合格，甲醇嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)將廢水返回萃取室進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，待廢水中甲醇濃度<150×10-6后，外送至污水處理裝置;c.冬季廢水管線增加伴熱，在外送界區(qū)閥后和廢水管線拐角處上增配導(dǎo)淋。

2.2 熱再生塔Ⅲ段油含量高優(yōu)化

①存在問(wèn)題。開(kāi)車以來(lái)，熱再生塔Ⅲ段油含量一直高，最高達(dá)到50%。因油粘度大，導(dǎo)致回流泵打液不好，需要雙泵運(yùn)行，致使熱再生塔Ⅱ段再生氣體溫度低;②采取措施。將酸性氣經(jīng)硫化氫富氣分離器分離后的液體返至熱再生塔Ⅲ段的管線處，增加一條管線，將這部分液體排至萃取器的混合室。這樣避免了輕油在主洗系統(tǒng)惡性循環(huán)，使熱再生塔Ⅲ段油含量降低至3%-5%、熱再生塔Ⅱ段再生溫度接近設(shè)計(jì)值，貧甲醇再生效果變好，實(shí)現(xiàn)回流泵單泵運(yùn)行。

2.3 冬季泵冷卻循環(huán)水凍堵優(yōu)化

①存在問(wèn)題。山西中煤平朔能源化工公司位于山西省朔州市平魯區(qū)，屬半干旱大陸性氣候，干燥，少雨、多風(fēng)沙，極端最低氣溫-28.8℃?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)泵為露天安裝，冬季機(jī)泵的機(jī)封液和軸承冷卻循環(huán)水很容易發(fā)生凍堵使機(jī)泵無(wú)法正常運(yùn)行，低溫甲醇洗被迫停車;②采取措施。在現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)乙二醇槽，配成50%左右的乙二醇水溶液（防凍液中乙二醇和水各占50%時(shí)，防凍溫度為-35℃），冬季機(jī)泵冷卻循環(huán)水切至乙二醇水溶液，并通過(guò)乙二醇泵增壓來(lái)替代循環(huán)水給機(jī)泵機(jī)封液和軸承降溫，滿足冬季泵冷卻循環(huán)水凍堵使用要求。

2.4 排放氣中硫化氫超標(biāo)優(yōu)化

①存在問(wèn)題。在生產(chǎn)運(yùn)行中，排放氣中硫化氫多次超標(biāo);②采取措施。增設(shè)硫化氫排放在線分析儀。a.硫化氫濃縮塔Ⅱ段壓力由0.025MPa提高至0.03MPa;b.增大硫化氫濃縮塔Ⅱ段甲醇再吸收量，進(jìn)一步吸收硫化氫。由萃取器油室排出的輕烴送至輕烴貯槽，純度在98%以上。當(dāng)輕烴貯槽液位達(dá)到50%-60%時(shí)，通過(guò)輕烴泵送至輕烴氣提塔頂部，輕烴通過(guò)填料層均勻分布與填料下部通入的低壓氮?dú)饽媪鹘佑|。其中溶解的H2S、硫醇、噻酚等有機(jī)硫被氣提出去，輕烴流入塔釜，除臭指標(biāo)合格后通過(guò)輕烴外送泵送至罐區(qū)，反之利用輕烴回流管線返回汽提塔繼續(xù)汽提，塔頂含硫氮?dú)馑椭铃仩t脫硫后排入大氣。

3 結(jié)論

針對(duì)上述山西中煤平朔能源化工有限公司低溫甲醇洗裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)優(yōu)化操作和技改后消除生產(chǎn)瓶頸，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，各項(xiàng)工藝指標(biāo)正常。尤其對(duì)硫化氫濃縮塔Ⅱ段的優(yōu)化操作和增設(shè)輕烴氣提塔，使排放氣中硫化氫含量滿足環(huán)保要求，輕烴除臭效果明顯，實(shí)現(xiàn)了裝置節(jié)能降耗、綠色發(fā)展的環(huán)保要求。

參考文獻(xiàn)：

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