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低温甲醇洗系统甲醇消耗高的探究

[日期:2017-04-21] 来源:《中氮肥》2016年第6期  作者: [字体: ]

低温甲醇洗系统甲醇消耗高的探究

 

张永军,秦雅婷,齐世昌,李燕茹

(兖矿新疆煤化工有限公司,新疆 乌鲁木齐830011

 

[摘  要] 兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目投产以来,低温甲醇洗系统由于运行不稳定和操作等方面的原因造成甲醇消耗高,影响企业经济效益,并对环保工作造成巨大的压力,通过原因分析并采取相应的措施后,最终达到了节能降耗、保护环境、提高经济效益的目的。

[关键词] 低温甲醇洗系统;甲醇消耗;原因分析;应对措施;技术改造;经济效益

[中图分类号] TQ 113.26+4  [文献标志码] B  [文章编号] 1004-9932201606-0030-03

 

1  低温甲醇洗系统简况

兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目低温甲醇洗系统洗涤甲醇为循环利用,2台洗涤塔共用1套再生系统。再生系统配备有CO2解吸塔、H2S浓缩塔、甲醇再生塔、甲醇水分离塔、尾气洗涤塔。甲醇再生系统可有效地将甲醇吸收的组分进行脱除并予以回收利用:CO2解吸塔出口纯度达98.6%CO2送至尿素装置;甲醇再生塔出口H2S送至硫回收装置副产浓度98%的硫酸;尾气洗涤塔出口尾气(CO2含量在86%左右)一部分外卖,另一部分引至高点放空。

低温甲醇洗系统设计相关消耗为:甲醇90 kg/h;脱盐水3.7 t/h;冷却水749 t/h;汽提氮13 000 m3/h0.4 MPa蒸汽19.2 t/h1.2 MPa蒸汽4.7 t/h

2  低温甲醇洗系统甲醇消耗高的原因分析

据大连理工大学提供的工艺包,低温甲醇洗系统双系统同时100%负荷运行时设计甲醇消耗为90 kg/h,而实际情况是,201210月以来,低温甲醇洗系统双系统80%负荷运行时甲醇消耗最高达到500 kg/h,运行6个月甲醇消耗量达1 300 t,远远超出设计指标,大幅增加了系统试开车的运行成本,致使系统无法继续运行。

经分析,低温甲醇洗系统高负荷运行时甲醇损耗主要来自以下几个方面:① 出工段净化气、尾气、CO2携带的甲醇;② 甲醇水分离塔排放至污水处理系统废水中含的甲醇;③ 甲醇再生塔回流液罐处排氨管线定期排放带走的甲醇。具体分析如下。

2.1  开停车对甲醇消耗的影响

低温甲醇洗系统开停车分为两类:一是系统复温后重新建立循环降温开车;二是短停后系统处于冷态直接接气开车。

短停后冷态接气损失的甲醇主要是工艺气流量的变化而造成的,其损失量基本在可控范围内。而造成系统甲醇大量损失的是系统复温后的开车,主要是工艺操作参数(温度、工艺气流量)变化较大而造成的大量甲醇消耗。系统复温后开车的甲醇消耗归结起来其实是系统温度、压力变化对甲醇消耗的影响。

在低温甲醇洗系统开停车过程中,影响甲醇消耗的最重要因素就是循环甲醇的温度。低温甲醇洗系统的目的是将工艺气中的CO2H2SCOS等组分脱除,其洗涤效果取决于气体在甲醇中的溶解度和达到气液平衡时其在气相中的分压,而这两项因素都是温度的函数,采用较低的洗涤温度对气体的吸收过程有利;另外,甲醇的蒸气压也是温度的函数,温度升高,甲醇蒸气压增大,甲醇的损失就增加。因此,保持低温操作不但能保证甲醇有较好的吸收效果,而且能降低甲醇的消耗。正常操作时洗涤甲醇的温度控制在-40-60 ℃,但在开车过程中,由于循环建立降温初期洗涤甲醇的温度较高,相应甲醇损耗也就较大。

需要注意的是,净化装置同时承担着为后续工段提供甲醇净化气(要求CO2含量2.5%3.0%H2S含量不高于0.1×10-6)和合成氨净化气(要求CO2含量不高于10×10-6H2S含量不高于0.1×10-62种合格净化气的任务,如果洗涤甲醇温度过低,将造成甲醇净化气CO2含量过低。因此,正常操作时低温甲醇洗系统温度的控制很关键,2套低温甲醇洗系统的冷量分配也至关重要。

更多内容详见《中氮肥》2016年第6

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