貧甲醇液泵在低溫甲醇洗中的實踐應(yīng)用

楊 凱

(陽煤集團壽陽化工，山西 晉中 045400)

低溫甲醇洗是化工裝置中一種通過物理吸收對氣體進行凈化的工藝。該工藝具有能耗低、運行平穩(wěn)等特點，其中貧甲醇泵作為動力裝置，在同一個洗滌塔內(nèi)分段,選擇性地進行脫硫、脫碳氣體凈化。實踐證明，保證貧甲醇泵的穩(wěn)定運行是工藝系統(tǒng)高效順暢運行的關(guān)鍵。

1 低溫甲醇洗工藝簡介

1) 當(dāng)變換氣進入裝置后，換熱冷卻，分離出水分后進入洗滌塔經(jīng)富含CO2的甲醇液進行脫硫洗滌，脫除H2S、部分CO2等組分，再經(jīng)貧甲醇液洗滌進行脫碳，直至CO2≤10 mg/L，經(jīng)換熱回收冷量后，送至PSA裝置[1]。

2) 未變換氣經(jīng)冷卻、洗氨后通過低溫甲醇洗系統(tǒng)，進行脫硫脫碳。再換熱升溫至30 ℃后，送至深冷分離工序。從脫碳段出來的富甲醇經(jīng)泵升壓至4.5 MPa，經(jīng)冷卻，部分富甲醇可再次使用。

3) 經(jīng)脫硫脫碳段出來的甲醇液經(jīng)進行換熱降溫、減壓，在罐閃蒸出溶解。將閃蒸氣體用循環(huán)氣壓縮機增壓后返回到原料氣中，同時回收有用氣體。

4) 罐內(nèi)的閃蒸氣體通入塔下段，液體用泵壓，升溫后，用低壓氮氣進行氣提。甲醇用泵升壓，與從熱再生塔來的貧甲醇換熱升溫后進行熱再生。

5) 較高溫貧甲醇，經(jīng)換熱降溫，通過貧甲醇罐用泵抽出加壓，經(jīng)換熱降溫送到洗滌塔頂部作為吸收劑，完成甲醇循環(huán)。

2 貧甲醇液泵介紹

貧甲醇液泵是低溫甲醇洗裝置重要設(shè)備，承擔(dān)洗滌原料氣貧甲醇的輸送任務(wù)。該泵的主要作用是將來自再生塔的熱甲醇經(jīng)換熱降溫，將酸性氣體洗滌凈化后，送往洗滌塔，選擇性地進行脫硫、脫碳階段的凈化。

2.1 貧甲醇液泵參數(shù)(如表1所示)

表1 貧甲醇液泵參數(shù)

2.2 結(jié)構(gòu)說明

貧甲醇液泵為為臥式兩端支撐水平中開多級離心泵。

1) 葉輪采用ZG1Cr13Ni合金材質(zhì)，具有良好的耐酸腐蝕性能和抗汽蝕性能。首級葉輪采用雙吸、閉式葉輪。次級葉輪采用單吸閉式、高效葉輪，對稱布置。葉輪與軸采用鍵連接，軸與葉輪的配合是過盈的，過盈量0.03 mm～0.04 mm。每個葉輪用卡環(huán)獨立定位[2]。

2) 泵體、泵蓋吸入渦室、過渡流道、吐出渦室水力設(shè)計為一體，沿中開面分開為泵體和泵蓋。過渡流道采用對稱渦殼設(shè)計，泵體、泵蓋各一個出水口。泵體、泵蓋間中開面采用耐高壓石棉墊密封，通過帽型螺母把緊中開法蘭，防止因壓力和溫度造成的泄漏。

3) 泵體密封環(huán)/葉輪密封環(huán)。葉輪密封環(huán)采用圓柱頭螺釘固定；所有密封環(huán)材料為高耐磨、高硬度材料。

4) 節(jié)流軸套和節(jié)流套。節(jié)流軸套安裝在非驅(qū)動側(cè)葉輪吸入口側(cè)，通過鍵與軸連接，采用熱裝形式安裝；節(jié)流套安裝在泵體上，與節(jié)流軸套形成微小間隙，間隙兩側(cè)由壓差產(chǎn)生一定的軸向力，指向非驅(qū)動側(cè)；

5) 軸。軸采用剛性軸設(shè)計。為拆卸方便，軸的尺寸設(shè)計由中間向兩側(cè)逐級遞減，每級減小0.125 mm；軸表面鍍鉻0.05 mm～0.08 mm。

6) 軸承。兩端徑向軸承引進先進的KSB滑動軸承結(jié)構(gòu)，承受徑向負荷。

3 貧甲醇液泵的實踐應(yīng)用

3.1 開泵前準備

提前聯(lián)系檢修工檢驗設(shè)備是否正常。打開入口閥、打開泵體及進口管排氣閥，排凈氣體。啟動電機，待壓力正常后，再開出口閥。啟動低溫泵，需提前開啟冷卻泵的管線[3]。

3.2 泵運行期間注意事項

在日常操作中，要時刻觀察貧甲醇罐的液位，防止液位低，觸發(fā)DCS聯(lián)鎖停泵，甲醇循環(huán)中斷，裝置停車。在中控操作面板中，為了實時監(jiān)測貧甲醇液泵的運行狀態(tài)，除了監(jiān)測泵的電流，還增設(shè)了如下測點，如表2所示，實時監(jiān)測溫度，以便中控及時發(fā)現(xiàn)異常并妥善處理。

表2 貧甲醇液泵中控面板測點

在裝置運行期間，中控人員觀測貧甲醇液泵各測點的溫度及溫度變化趨勢，發(fā)現(xiàn)異常及時聯(lián)系設(shè)備處理。在低溫甲醇洗系統(tǒng)并氣和加量時，中控人員根據(jù)系統(tǒng)溫度及洗滌塔和塔頂凈化氣管線在線分析儀，觀察凈化氣中CO2、H2S及甲醇的微量變化情況，根據(jù)變化及時適量加貧液循環(huán)量，此時需要和現(xiàn)場操作人員溝通協(xié)調(diào)，通知現(xiàn)場人員適當(dāng)開大貧甲醇液泵的出口閥，并觀察管線有無振動。

在低溫甲醇洗系統(tǒng)減量時，中控人員要根據(jù)系統(tǒng)溫度及洗滌和塔頂凈化氣管線在線分析儀，觀察凈化氣中CO2、H2S及甲醇的微量變化情況，根據(jù)工況適量減少貧液循環(huán)量，在減量期間，系統(tǒng)進氣量與貧液循環(huán)量要相適宜，循環(huán)量過大，系統(tǒng)溫度會上升，不利于甲醇吸收；循環(huán)量過小，會導(dǎo)致氣體吸收不徹底，塔頂微量超標(biāo)，凈化氣成分跑高，影響后序工序[4]。

若出現(xiàn)故障，低溫甲醇洗工序需停甲醇循環(huán)，做停車處理。確認需要緊急停車。立即聯(lián)系上下工序緊急停車。立即關(guān)凈化氣去下游調(diào)節(jié)閥。關(guān)閉變換氣進系統(tǒng)切斷閥及前截止閥，視情況打開系統(tǒng)放空閥?，F(xiàn)場立即停下各運行泵，總控控制好各塔液位，待液位到指標(biāo)內(nèi)時，立即關(guān)閉高竄中、中竄低調(diào)節(jié)閥前截止閥，防止高壓系統(tǒng)氣體串入低壓系統(tǒng)。

4 結(jié)語

貧甲醇液泵在低溫甲醇洗中扮演者重要角色，是低溫甲醇洗工序的關(guān)鍵設(shè)備。在日常操作中，中控人員要精于操作，嚴密觀察貧甲醇液泵運行指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理?，F(xiàn)場人員巡檢時，仔細觀察泵的各項運行指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。精心操作從而保證設(shè)備完好，低溫甲醇洗裝置安全穩(wěn)定運行。