《【2017年整理】第三章脱硫单元操作规程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】第三章脱硫单元操作规程（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 脱硫单元操作规程第一节 天然气脱硫工艺原理本装置利用有机溶剂甲基二乙醇胺（MDEA）选择性脱除 H2S 性能，采用浓度为 40%（W ）的 MDEA 水溶液通过气液逆流接触达到脱硫目的。MDEA 对 CO2 是一个极慢的两级反应，因此 MDEA 在吸收塔的每块塔盘上 5 秒钟的短时间停留仅吸收有限的 CO2，而 H2S 与MDEA 反应非常迅速且接近于平衡负荷。MDEA 溶液在脱硫过程中的化学反应如下：主反应： H2S+R2RNR 2RNH +HS-（瞬时反应）CO2+R2RN（不反应）副反应：CO 2+H2OH +HCO3-（极慢反应）R2RN+ H +R 2RNH +（瞬时反应）R
2、2RN+H 2OR 2RNH + HO-（慢反应）（R代表-C 2H4OH 基团或-CH 3-CH-CH2-基团及 CH3-）OH第二节 工艺流程及概述一、天然气系统含硫天然气（H 2S 含量为 28g/m3 左右）从联合站，进入我厂新增加的重力沉降分离器（V950）分离出其中的游离水和固体杂质后，进入滤管式原料气过滤分离器，进一步除去残存的游离水和微小杂质。较干净的原料气进入吸收塔 V100 下段重力分离器再次分离，气体向上通过丝网捕雾器进入吸收塔底部，从下向上流动，与从上向下的40%（ W）MDEA 水溶液接触。含硫天然气中的 H2S 和少量 CO2 被溶液吸收。湿净化气从塔顶出来经脱水塔
3、 V1000 下段分离器，分离出微量的溶液后，进入脱水塔进行脱水。二、脱硫溶液系统胺液由 P1A/B 泵升压后分一小股到 V300 ，主流进入吸收塔上部第一层塔盘由上向下流动。胺液吸收了 H2S 和少量的 CO2 后变成富液，经液位调节阀 LCV100 离开吸收塔，减压至 500KPa 进入闪蒸罐，在闪蒸罐内闪蒸出溶解在富液中的烃类气体。从闪蒸罐出来的富液经固体过滤器 F3 分离溶液中的杂质，进入贫富液换热器预热升温后，经液位调节阀 LCV200 进入再生塔上部。脱除了 H2S 和 CO2 的半贫液温度为 115118，从再生塔底部流出进入重沸器被再次加热，蒸发出 H2S 后半贫液再生为贫液，
4、贫液翻过堰板从重沸器出来进入贫富液换热器，温度降至 70左右，经胺空冷器，冷却至 52以下，再经后冷器（增加）冷却至 40左右，分出约占总量 10%的溶液过滤（F 1，F2） ，除去其中的固体杂质和降解物，过滤后的溶液与主流溶液汇合进入 V400 贮罐。三、酸气系统溶液从再生塔中解析出来的酸气从塔顶（V500）出来（温度为104，压力 70KPa）的酸气经空冷器，冷却至 52，进入酸气分离器（V 600）分离出游离酸水后，酸气去硫回收装置。分离出的酸水则通过回流泵打入塔上部作回流。第三节 设计能力 原料气进厂压力：3920KPa原料气进厂温度：20 原料气进厂流量：5010 4m3/d 原料气
5、组成：CH490%C2H63%H2S： 1.74%（实际值 1.95%）CO2：0.5%（据化验分析数据约为 0.15%左右）H2O：含饱和水 净化气组成：H2S10mg/m 3水露点：-5（脱硫单元净化气为饱和态湿气）出厂压力：3780KPa第四节 公用、辅助设施及系统MEG、冷却水、工业水、仪表风、电源第五节 化学溶剂及药品一、化学溶剂及药品：本单元用的化学溶剂：MDEA 溶液药 品：KS604 或硅酮阻泡剂溶 液：MDEA 40%（W）水 60%（W ）二、MDEA 的理化性质：沸点 247.2，凝固点-21，分子量 119.17，相对密度 1.0418，比热 2.24kj/kg. 。第
6、六节 主要单元及单体设备的操作一、吸收段 单元操作吸收段溶液的温度对天然气中酸气的脱除效率有重要的影响，温度低溶液吸收能力高，贫液的酸气平衡压力低，净化气中的酸气浓度低。但是溶液温度过低，溶液粘度会上升，影响传质速度，脱硫效率下降，不利于净化气质量；溶液温度较高，贫液的酸气平衡分压较高，净化气含硫高。最佳的贫液温度是 38左右。 设备操作MDEA 吸收塔本吸收塔共有 20 层单溢流条形浮阀塔盘，其内部结构如右图所示：本塔主要的操作参数有循环量、塔底液位、塔顶与塔底的差压等。1） 溶液循环量 设计循环量为 12.48m3/h，气液比为 1700 左右，在实际操作中，可根据原料气的处理量及净化度、
7、贫液质量来调节循环量。2） 液位吸收塔塔底液位一般控制在 60%，由 LIC100 回路调节。此液位是操作运转中一个重要的参数，必须经常检查，保证液位的稳定和循环系统正常运转，防止窜压事故发生。3） 塔的差压塔底与塔顶的压差大小表示吸收塔运转状态的好坏，正常值一般在 20KPa 以内，如超过 20KPa 就意味着有拦液现象。塔盘的浮阀有被污垢堵塞的现象，发现压差增大应马上采取措施，降低处理量与溶液循环量，以免发生冲塔现象。二、闪蒸段 单元操作吸收了 H2S 和少量 CO2 及烃类的 MDEA 富液，经 LCV100 降至500KPa 进入闪蒸罐，溶解在富液中的烃类气体和少量 H2S 气体被解析
8、出来，称闪蒸气。闪蒸气由下而上， MDEA 水溶液由上而下，在闪蒸塔内逆流接触，脱出闪蒸气中的 H2S 气体。脱出 H2S 后的闪蒸气去燃料气系统作为工厂用气。 设备操作闪蒸塔闪蒸塔为一填料塔，设计压力为 500 KPa，装有 5/8316 不锈钢鲍尔环。主要作用是让闪蒸罐气与 MDEA 水溶液充分接触，达到最佳的传质效果，将闪蒸气中的 H2S 脱除至 20mg/m3 以下，引入工厂燃料气系统。闪蒸罐的液位一般控制在 60%，由 LCV200 调节回路完成。三、再生段 单元操作在一定条件时，脱硫吸收效率取决于溶液再生效果，溶液再生效果取决于再生温度。降低再生温度，富液中酸气解析不完全。适当提高
9、再生温度，可降低贫液中残留酸气含量。但是，再生温度过高，一是要增加热源的消耗；二是再生容易拦液，所以重沸器加热温度不能过高，溶液再生温度控制在 120。降低再生塔的操作压力对再生有利，一般情况控制在 70KPa。 设备操作再生塔再生塔共有 18 层浮阀塔盘，其内部结构与吸收塔基本相同，本塔的操作参数有塔顶温度、回流比等。1） 塔顶温度塔顶设计温度为 104，由重沸器提供的二次蒸气量来控制。此控制回路是 V600 的回流量和 TIC550 的温度来控制进 E550 的MEG 量，MEG 量的大小又决定二次蒸气量的大小。2） 回流量再生塔回流量设计值为 0.63m3/h，是由塔顶温度所决定，操作中
10、只要能控制好塔顶温度，回流量就能保证正常。第七节 装置开工及顺序一、检查确认 检查各设备、管线是否全部连接好。 检查检修时加装的盲板是否已取出或倒换。 检查各设备的低点排污阀是否已关闭。 检查阀门开关是否在要求的位置。 对容器内的空气用净化气置换。二、置换用净化天然气对装置各个设备进行置换三、点火炬将燃料气罐压力建压至 0.4MPa，开启至火炬的燃料气阀门，点火炬。在仪表未投入自动状态下，燃料气罐的压力一直要派人监视，保证火炬燃烧正常。四、试压检漏1. 用净化气建压至 15MPa 检漏 与联合站取得联系后，打开净化气到联合站阀门。 打开净化气出厂电磁阀，待净化气出厂压力表显示达 1.5MPa
11、后，再缓慢打开 PCV1000 的付线，给 V1000、V 100、V900、新重力分离器（V950）建压至 15MPa，将 PIC1001 给定在 04MPa,然后将 PCV300 的付线打开，给 V300 建压至 04Mpa ，打开LCV200 付线，给再生系统建压至 004MPa。 认真检查各处建压达到要求后，关闭 PCV1000 付线，再与联合站取得联系，关闭净化气到联合站的阀门。 用准备好的肥皂水对装置所有连接处（包括人孔、法兰、新焊缝、管线连接以及其它管件、阀门等）进行气密性检漏。 认真检查各处是否有泄漏现象，对漏点做好记号，并及时向试压组织者汇报。 将各系统压力泄向火炬（泄压时注
12、意高、中、低压分开） 。 整改泄漏的地方。 重复步骤，直到检漏合格。2. 用净化气建压至 30Mpa 检漏步骤同 1。将 V1000、V100、V900、新重力分离器（ V950）建压至 30MPa,V 1200、V300、V 1100、V 2100 建压至06Mpa，脱硫再生系统建压至 008MPa ，检漏方法同( 一)。3. 用原料气建压至 40Mpa 检漏 与联合站取得联系后，打开联合站原料气阀门。 用厂界区阀逐渐对 V950、V100、V900、V 1000 建压至 40MPa 检漏。PIC100 给定为 4 02MPa，检漏时用醋酸铅试纸贴在被检查部位，若试纸变色则说明该处泄漏，做好
13、记号，待泄压后整改。最终达到无泄漏为止。三、工业水清洗 用净化气给系统建压，V100、V1000 建压 2.0MPa，V 300建压 04MPa 再生系统建压至 007MPa。 用消防水带把工业水引入容102，启动泵101 把水打入 V400 罐中。 待 V400 有 50%以上液位时，启动 P1A/B，待 V100 有 50%以上液位时，打开 LCV100 前后截止阀，投运液调回路；待 V200有 50%以上液位时，打开 LCV200 前后截止阀，投运液调回路；待E550 有 50%以上液位时，打开 LCV550 前后截止阀，投运液调回路；同时注意保持 V400 的液位，不够时及时补充，让工
14、业水循环清洗脱硫系统。 循环清洗时各控制回路投入自动，注意检查中心控制室各液位控制回路是否正常，若发现仪表运行中存在问题，应及时联系，要求整改。 循环清洗 2h 后，将工业水从各低点排入污水池，排水时注意将高、中、低压分段排放，防止窜压。四、软化水清洗用软化水打入系统循环清洗，方法同工业水洗。五、脱硫系统进溶液、冷循环、热循环 把容101 中溶液放入容102，启动泵101 把溶液打入 V400 罐中。 待 V400 有 50%以上液位时，启动 P1A/B，将溶液打入吸收塔，待 V100 有 50%以上液位时，打开 LCV100 前后截止阀，待V200 有 50%以上液位时，打开 LCV200
15、前后截止阀，待 E550 有50%以上液位时，打开 LCV550 前截止阀，并将以上液调投入运行，同时注意保持 V400 的液位，不够时及时补充，让脱硫系统进行冷循环。 冷循环时注意检查中心控制室各液位控制回路是否正常。 当 MEG 温度约 120时，打开少许 MEG 进 E550 的进出阀门，使脱硫系统开始热循环。在循环中均匀升温，防止因升温太快造成重沸器的热冲击而发生泄漏。六、进气生产 关闭 PCV1000 付线，将 PIC1000 给定为 378MPa 并投入自动。 当脱硫再生塔底温度达到 120、塔顶温度达到 80时，与联合站取得联系后，缓缓打开原料气进厂阀，以 0.3 MPa/min 的速度提升高压系统压力，当高压系统压力升至 3.78 MPa 时，观察 PIC1000 调节回路能否自动调节，如果正常，用原料气界区阀或电磁阀控制流量，先处理原料气 30104m3/d。 待生产稳定后，可缓慢加气至正常处理量生产。第八节 投料、正常操作及控制参数一、投料、正常操作MDEA 一次投放量 7.758 吨左右，浓度 40%（重） ，整个系统正常运行为 14m3 溶液。二、控制参数序号 仪表位号 名称 单位 设计值 考核指标1 PIC100 原料气放空 KPa 4020 40202 LIC100 吸收塔液位
