王希奋,崔富忠,牛宝玉,林庆园
(伊犁新天煤化工有限公司,新疆 伊宁835000 )
[摘 要] 伊犁新天煤化工有限公司20×108 m3/a煤制天然气项目低温甲醇洗A系列开车运行一段时间后,出现送污水处理系统的废水中甲醇含量严重超标的现象。就此进行原因分析与排查,最终确认是带入系统的杂质和酸性条件下有机物发生聚合反应生成的聚合物造成甲醇/水/HCN分离塔(T105)再沸器(E115)堵塞,进而造成换热器换热效果差、甲醇精馏效果差所致。进行相应的工艺调整和实施技术改造后,废水中的甲醇含量控制在了指标范围内,确保了生产的安全、稳定和环保。
[关键词] 煤制天然气;低温甲醇洗;甲醇/水/HCN分离塔;再沸器;废水;甲醇含量超标;工艺调整;技术改造
[中图分类号] TQ028.2+5[文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2018)04-0064-03
0 引 言
伊犁新天煤化工有限公司20×108 m3/a煤制天然气项目气化装置采用鲁奇碎煤加压气化工艺,低温甲醇洗装置采用德国林德公司的专利技术制取CO2含量≤1.5%、总硫≤100×10-9的合格净化气,要求低温甲醇洗废水中甲醇含量在125×10-6以下;甲烷化工序采用英国戴维公司(DPT)的HICOM流程,净化气在戴维催化剂CRG的作用下反应得到主产品——合成天然气(SNG)。项目投产后,出现了低温甲醇洗A系列废水中甲醇含量超标的现象,给企业带来了巨大的环保压力。
1 低温甲醇洗装置工艺流程简述
1.1 气相流程
变换装置来的变换气(40 ℃、3.30 MPa)进入低温甲醇洗装置的氨预洗塔(T107)底部,经中压锅炉给水洗涤除氨后从T107塔顶出来,之后进入原料气冷却器(E101/102),被冷却后的原料气汇合后温度为-17 ℃,进入甲醇洗涤塔(T101)洗涤,洗涤后塔顶出来的净化气经合成气/甲醇换热器(E103)和原料气冷却器Ⅰ(E101)复热至27 ℃后送甲烷化装置。
1.2 废水工艺流程
甲醇洗涤塔(T101) 预洗段的富甲醇经甲醇过滤器Ⅱ(S103A/B)过滤后送到HHC萃取器(V101)。来自V101的甲醇水,通过HHC汽提塔(T109)再沸器(E118)加热后,酸性气组分解吸出来;出HHC汽堤塔(T109)塔顶的气相在HHC汽提塔冷凝器(E117)中被冷却水冷却后,送入H2S馏分水洗塔(T110)洗涤回收甲醇,馏分H2S送硫回收装置处理;HHC汽堤塔(T109)塔底的甲醇和烃类冷凝液则通过HHC富甲醇泵(P111A/B)加压后送入甲醇/水/HCN分离塔(T105)。
系统废气全部送至尾气水洗塔(T108)中,二氧化碳气体经原料气冷却器Ⅱ(E102)复热后也送至尾气水洗塔(T108)中,用脱盐水洗涤回收甲醇;塔底的洗涤水经尾气洗涤水泵(P108A/B)加压后,部分送至H2S馏分水洗塔(T110),另一部分经水/水换热器(E127)复热至125 ℃后送甲醇/水/HCN分离塔(T105)。
来自HHC 汽提塔(T109)上段底部的液相送入T105用精馏的方法进行分离,塔顶得到的富含HCN的气相送入H2S馏分水洗塔(T110),塔底的废水经水/水换热器(E127)及HHC富甲醇换热器Ⅱ(E116)冷却至73.10 ℃、甲醇含量小于125×10-6后,送污水处理装置。
2 废水中甲醇超标过程及现象
低温甲醇洗A系列开车运行一段时间后,预洗系统甲醇/水/HCN分离塔(T105)塔底温度出现下降趋势,随着T105塔底温度的逐步降低,操作人员开始逐步开大再沸器(E115)蒸汽调节阀的开度,直至调节阀全开,但即使这样T105塔底温度仍然没有上涨趋势,随即出现塔盘泄漏、T105工况不稳、送污水处理系统的废水中甲醇含量严重超标(435×10-6)等问题,具体工艺运行数据见表1。由于工艺设计低温甲醇洗A系列的甲醇/水/HCN分离塔和低温甲醇洗B系列的甲醇/水/HCN分离塔有联通管线,可以互相切换,于是切换至B系列的甲醇/水/HCN分离塔运行。废水中甲醇含量高,造成低温甲醇洗装置甲醇消耗量大、运行成本高。
3 废水中甲醇超标的可能原因及排查
(1)甲醇/水/HCN分离塔(T105)再沸器(E115)加热蒸汽入口压力(PI1925)显示为1.33 MPa,减压阀后压力(PI1926)正常值应为0.45 MPa,而实际上PI1926有上涨趋势,最高涨至1.32 MPa,据调节阀前后压力判断再沸器(E115)可能有堵塞。现场打开E115底部排污管线导淋,未排出液体,确定E115发生了堵塞。
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