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1、低温甲醇洗装置冷量不足原因分析及对策大化集团公司合成氨厂吴文德张海军门路大化集团公司合成氨装置净化工艺采用林德公司“低温甲醇洗工艺”，为一步法吸收H，S、CO，的6塔联合流程，净化吸收没计温度为一55。在净化原料气的同时，为联碱工艺提供(氇气。自开车以来，低温甲醇洗装置在高温季节冷量不足问题表现十分明显，成为限制生产负荷的瓶颈(其中吸收温度最高达一47，生产负荷仅可维持在70左右)，经过几年的摸索和大量实际生产，得出了一定的成功经验，使问题基本得到解决。1低温甲醇洗的冷量来源1)循环冷却水。利用32的循环水通过E051l换热为再生后的贫甲醇提供冷量。2)低压液氨蒸发。在负压(一30kPa)条件
2、下利用液氨蒸发，通过3台换热器分别对甲醇吸收塔(T0501)上塔中段抽出甲醇及T0504尾气进行冷却。3)低温空气。通过E0519AB为T0504尾气提供冷量。4)低温液氮洗富余冷量(一58合成气)返回低温甲醇洗。吸收了C02等杂质气体的富甲醇降压解吸制冷，见表1。2装置冷损情况及原因分析1)保冷效果：装置设计操作温度为25，最高为30，但大连地区夏季30以上气温天气要持续12个月。从现场冷区42塔、罐、管线等低点滴水现象可判断跑冷情况比较严重，乖iJJTl大连理工大学“低温甲醇洗模拟软件RPS96”版进行计算，结果表明设备表面平均冷损在75wm2以上，冷损总量相当于氨冷负荷的207，而设计冷
3、损只为氨冷负荷的55左右。表1供冷情况一览表来源换热设备供冷量kw循环冷却水液氨蒸发低温空气608合成气。岛、H2S解吸E05ll6456E0502E0506I三0515325689041335E0519A131820E0518E0505E0501共汁2564130503【()502厂1U502们5032)各换热器的工作状况：循环水冷却器、氨冷器、空气冷却器存在问题较多。由于设备泄漏等原因常导致全厂循环水系统水质恶化，细菌、浊度等指标上升、pH值不稳定，使换热器(E0511)内壁结垢严重，总传热系数只有设计值的355。液氨系统经过改造后虽然在低压冰机出口增加了油分离器，但液氨带油仍然存在，大量
4、润滑油随液氨进入氨冷器，随着氨的蒸发而逐渐积存在换热器内附着在U型管外表面，从而增加热阻、大大降低换热效果。另外，由于气温为非人为控制因素，所以高温对空气冷却器(E0519AB)影响最为直接，大量甲醇蒸汽，即甲醇再生塔(T0504)尾气不能冷凝回流而后带，经过氨冷(E0515)后才冷凝下来致使D0507罐液位不稳，过高时有可能触动联锁开关，影响循环气压缩机C0501彻502A屈的运行。3)Cq解吸制冷情况：在所有冷量来源中，C0，解吸制冷是低温甲醇洗冷量的主要来源。经过与设计值核对发现c02闪蒸塔(哟502)气体闪蒸量较低、甲醇热再生塔(10504)因超压而使蒸汽量加不上、塔顶酸性气体组分中c
5、02含量较设计值要高出十几个百分点，由此可以判断出，有大量的cch在冷区内解吸，进入热再生系统升温后才彻底释放出来，没有起到制冷的作用，但增加了热再生塔和循环气压缩机负荷。3解决措施1)针对循环水水质恶化、换热器结后，利用停车机会对全厂循环水换热器进行彻底查漏并一次性处理，清理循环水池底污泥。针对细菌对原杀菌剂有一定抗药性，采用定期更换杀菌剂或配合使用的方法，增加旁流池过滤量，尽可能降低浊度。利用高压水枪对E0511管程污垢进行清理，对部分换热效果不理想的换热器每年进行一次化学清洗。2)针对液氨带油问题，增加了氨冷器排油储罐，简图如图1。图1氨冷器排油装置简图将氨冷器底部液氨导淋接一储罐，用管
6、线将氨冷器液位计高低点与储罐相连，罐体没有低压N2接口及压力表，底部有油排放口。操作如下：氨冷器正常投用时打开底部导淋，液位计高低点阀门与储罐连通，定期(23天或视使用情况而定)关闭上述3个阀门，倒人低压N2将分离下的油从罐底排放口排出，排油完毕关闭低压N2恢复到积油状态。这样可以不停车问断排油，达到增加氨蒸发供冷能力。另外，在停车检修期问用高压N2对氨冷器壳程进行吹扫，从投用效果看，大大降低了甲醇系统开车冷却降温时间。3)更换修补跑冷严重部分的保冷材料。利用大连理工大学“低温甲醇洗模拟软件RPS96”对整套设备进行温度模拟计算，结果表明：冷区T0501、们502、T0503三塔冷损率在120
7、Wm2以上，T0502塔cch气入E0508管线及换热器整体部分冷损率在266W1112，P0502A倡、P0503A侣泵出入口处在170Wm2。针对跑冷严重部分重新进行保冷效果衡算，更换保冷效果更好的新型材料，使跑冷量降低126个百分点。4)增加一台循环水冷却器。由于大气温度为非人为控制因素当气温升高时生产操作上没有有效的控制手段，导致空气冷却器(E0519AB)使用效果受到很大影响。为了稳定操作，增加一台循环水冷却器与空气冷却器并联使用，相关流程如图2。吸收了H，S、C(：)，的富甲醇经减压、汽提再生后进入T0504塔加热精馏，彻底脱除吸收气体。酸性混合气经E0519A13冷却，大部分甲醇
8、由D()504分离，经P0510A肥打回T0504回流，由于气温上升，E0519AB供冷不足，导致甲醇蒸气后带，经E0514、E0515完全冷却下落到130507罐。由于该罐容积很小，底部去rl、0503管线较细(15”)，排液不及时引起液面上涨，达到联锁值，导致C05叭彻502自动停车，引起TD504波动。甲醇再生不彻底，吸收效果下降，最终导致甲醇全系统恶化。为解决这一问题，增设了一台水冷器(E0519C)(其能力为满负荷条件下可以单独使用)与原风冷器并联使用，增加了人为控制手段，使甲醇再生平稳进行，又减少了运行不稳定、换热不充分造成的冷量损失。5)增加CO，解吸制冷能力。欲实现这一目标降低
9、cch解吸压力为一种有效的手段，但因设备固有_缺陷，H，S浓缩塔(T0503)43保压阀(PV05013)即使在全开状态下，压力仍在70kPa左右，维持C()2解吸塔T0502和T0503间甲醇输送压差设计值为80kPa，实际生产中低于110kPa时甲醇循环中断。所以，在降低T0503压力问题不解决之前降低C()2解吸塔T0502操作压力已不可能，T0502操作压力始终在190kPa左右(设计值高限180kPa)。图2新增水冷器相关流程简图另一方面，增加cc_h饱和度从而增强解甲醇中c02饱和度，有利于解吸制冷。吸制冷能力，经过论证和实践是可行的。欲6)对部分保压系统改造，适当降低甲醇提高甲醇
10、中c02饱和度就得减少洗涤甲醇再生塔操作压力。在原工艺流程设计中CO：量，但前提是保证净化气微量(QE05014)洗涤塔(砷506)和闪蒸塔(砷502)由一个保c02不超标，所以首要解决问题是提高甲醇压阀(HV05048)进行保压，为了保证甲醇循的吸收能力。主要措施为增加甲醇水分离塔环差压(T0502、10503两塔间)要求上述两(拍505)工作负荷，降低甲醇中水含量，达到塔压力必须维持在185kPa左右，而T0504增强吸收能力。工艺调整思路为增加T0505与T0506问物料靠差压输送，这个差压值必甲醇量，具体操作改动为增加防冻注射甲醇须保持在125kPa以上，由此限制T0504操量(F05
11、005)，增加T0504去T0505甲醇量作压力必须在300kPa以上。后来经过改部(F05009)，减少人塔洗涤水(F05023)在废分保压系统改造，在T0502增加一个保压阀水中甲醇含量不超标前提下降低7I0505塔来进行单独保压，这样就可以降低CQ洗涤板温度(T05029)，以减少甲醇脉蒸气中平塔操作压力，从而使降低甲醇再生塔操作压衡水量，设计及调整前后参数对比如表2。力成为可能，由于操作压力降低使得甲醇沸表2工艺参数对比表腾温度相应降低，从而减少塔底再沸器低压参数F0k950。5设计值450原操作值500凋整后650F05009ITl5029I05023F05044kgh一1妇h一1k
12、Pa180013814335002403加18001393501)28026001331800260经过操作上的调整，甲醇含水量(设计值为小于2)从1降至02左右，使得吸收能力大大加强，在85左右负荷条件下洗涤甲醇量较设计值可降低20，从而增加富44蒸汽投用量，减少向甲醇系统的热量输入。相应部分对比关系见表3。表3操作压力与温度及蒸汽用量对照表操作压力kPa33030(I27(I260甲醇沸腾温度U10911117110461017低压蒸汽用量kgh一54125344528952537)加强液氮洗工序操作，提高向甲醇洗工序供冷能力。在保证液氮洗冷箱内不过冷、排液畅通无阻、洗涤塔差压在正常范围、
13、燃烧气中CO、CH4含量在允许范围内的前提下，合理调粗配氮及精配氮用量，尽量在冷箱内实现合成气配氮，降低冷箱内各物流温度，达到提高对甲醇洗工序供冷能力的目的。以上7种方案实施后，经过高温季节检验效果显著。其中甲醇吸收温度在85以上负荷条件下可维持在一585(设计值一55)，多向外界提供C02产品气3500kgda，减少循环气压缩机负荷186。参考文献1谭天恩，麦本熙，本惠华化工原理19902朱圣东，邓建，吴家声无油润滑压缩机，200t(3)(上接第41页)满足了生产需要。沥青作为气化原料是可行的，但熔融沥青在两装置间“嘴对嘴”的灌装、卸车方式不适应大工业化生产。在进行了两次沥青投料试车后，证明沥青可以作为气化原料(试车时工艺气组分与设计工艺气组分对比可证明)，但沥青灌装、运输、卸料等方式上存在严重问题，不能保证原料沥青的稳定供应。鉴于扬子尤里卡沥青装置要淘汰，总公司安排进行原料路线改造，改为以水焦(煤)浆进料。45
