67.低温甲醇洗工况对co分离装置的影响

低温 甲醇洗工况对 C O分离装置的影响 乙 7 陶 美 芳 ( 上 海 太 平 洋 化 工 公 司 花 恶 -厂 第 二 煤 气 厂 20 024 1) 摘要通过 c 0分离试车过程中发生的事例来说明 c 舍量对 c 0分离装置的影响 提 出了在低温甲 薛 洗 罢 分 ； 薯 茎 作 离 一 他 关 键 词 德 士 古 低 温 甲 醇 洗 0 0 分 离 一 、 ，。 奄 张 宅 手 ， Effe c t o f Co n d i t i o n s o f L o w- Te mp e r a t u r e M e t h a n o l W a s h O i l CO S e p a r a ti o n Un i t Ta oMe i f a n g Ab s t r a c t T h e e ff e c t o f c o 2 c o n t e n t O i l t h e C O s e p a r a t i o n u n i t i s i l l u s t r a t e d t l c a s n c o l l n t e r e d in t h e C O s e p a r a t i o n t r i a l r L l l l ，a n d the o p e r a t i o n p h i l o s o p h y o fthe C O s e p a r a t i on u n i t i s g i v e n w h e n the c o n d i t i o n s of l o w - t e mp e rat u r e m e thano l w a s h a r e p o o r Ke y wo r d s t e x a c o l o w- t e mp e r a t u r e me t h ano i w a s h C O s e p a r a ti o n C O分离装置是将德士古原料气冷却 ， 经过 低温甲醇洗 2 0 0 系统脱除其 中的 H 2 S 、 C O S 和 C 0 2 ， 并经 过 分 子筛 吸 附脱 除 原 料气 中微量 C o 2 、 甲醇 蒸气 等 杂质 ， 进入 冷箱 进 行深 冷分 离， 得到纯度 9 8 的 C O。正常情 况下， 原料 气经过低 温 甲醇洗 洗涤 后 ， C O 2控制 在 1 0 l 0 以下， 经分子筛吸附后 ， 含 C O 2 11 0 的原料气进入冷箱。 我厂 使用的分 子筛 型 号是 U 0 P 5 A 。分 子 筛吸附是可逆物理过程。当分子筛吸附剂表面 的被吸附组份达到一定的程度 ， 分子筛就会达 到极限容量。所 以， 一旦 由于低温 甲醇洗工况 不佳引起原料气中的 c 0 2 含量大于 1 01 0 ， 在同样的吸附时间内， 分子筛吸附剂就会提前 达到吸附剂极限容量 ， 进入冷箱的原料气 中所 含的 C O ， 也将大于 1 1 0 6 如时间短 、 量少 ， 就会在冷箱换热器的壁上结霜 ， 影响换热器的 换热效果 ； 如进入冷箱的 C O 2 量较多， 可能会引 起冷箱内管道结干冰堵塞 在 C O装置试生产 过程中 ， 曾发生 2次 c 0 2 进入 冷箱而影响冷箱 分离能力的事例 1 事例一 1 1 故障情况 1 9 9 6 0 62 6一T 7： 5 0 ， 1台德士古 炉跳 车 ， 冷箱系统减 负荷运行。进冷箱气量( 标态) 由 1 4 0 0 0 m 3 h 逐渐减至 8 5 0 0 m 3 h ， 减负荷过 程中冷箱 系统的工况没有明显变化， 但前工序 低温甲醇洗系统的工况正逐渐变差。此时进吸 收塔的贫甲醇温度 由一5 O c c 上升至 一4 3 c c， 检 测 T 2 0 1净 化 气 中 c 0 2含 量 的在 线 分 析 仪 A I 1 0 2 9已超过量程。3 h后 ， 发现冷箱 中 D 3 0 1 的压力 P 1 0 3 1 8有下降趋势 ， 表明系统的阻力增 大 ， 而且冷箱中的温度也有上升趋势 ， 这时确定 是 C O ， 超标引起冷箱冻结 ， C O分离装置无法继 续运行 ， 冷箱停车。 1 2 故障原因 1 2 1 低温甲醇洗方面的操作问题 47 第一 一 一 化一 维普资讯 由于德士古跳车 ， 造成进低温甲醇洗 1 0 0 系统的原料气量骤减 ， 进 1 0 0 系统的贫甲醇量 是根据原料气量 自动调节 ， 但在 自动调节 中循 环 甲醇量不少于 9 5 t h 对于 1 台德士古 的气 量， 这个贫 甲醇量还是偏高的 贫 甲醇量 的过 大， 使单位体积贫甲醇 吸收的 c o 2 量下降， 吸收 了 c 和 s后的富 甲醇经闪蒸和气提后温度 上升 ， 造成进吸收塔的贫甲醇温度上升 ( 从正常 操作温度 一 5 O上升至 一4 3) 。在这样的工 况下 ， 存在着这 样的矛盾 ： 为保障低温 甲醇 洗 1 0 0 系统 净化 气脱 硫彻 底和 低 温 甲醇洗 2 O 0 系统脱除 c o 2 合格 ， 应加 大循 环 甲醇量 ； 循环甲醇量的增加将使工况进一步恶化 ， 循 环甲醇温度及整个低温系统温度上升。在这样 的情况下 ， 循环 甲醇量 的增减都无法解决问题。 如工况恶化 尚不严重， 可通过调整低温 甲醇洗 系统的丙烯制冷量及气提氮气量来解决 ， 如以 上措施无效 ， 应果断采取措施对合成系统和冷 箱 系统减负荷或停止供气， 待低温甲醇洗系统 调整正常后再供气 。 l 2 2 吸附装置原因 由于低温甲醇洗 工况不佳 ， 出吸收塔原料 气中 C O 2 含量超过 5 01 0 _ 。 。 ， 而且时 间超过 3 h ， 分子筛吸附剂提前达到极限容量， 导致过量 的 c 0 2 进入砖箱， 在冷箱 内结干冰堵塞管道。 1 3 数据分析 停车前 C O分离系统相关的工艺数据见表 1 。 瓣 蕊 犁 1中8 州 黧 0 3 0 1 嚼 D 3 0 1 , t 7： O 0 I 3蚴 一4 7 8 1 O 0 I 2 0 0 0 4 8 9： O 0 8 5 一4 4 I O： O 0 8 4 9 2 4 4 I I： O 0 8 4 1 0 43 l 2 O 0 84 3 8 4 3 1 3： O 0 8 4 7 4 4 2 1 4 0 0 8 1 6 8 4 1 楚恐鲞 受皂 一 致停车故障的原 因： 进吸附装置原料气温度 1 1 0 3 0 2 的上升 ； 冷箱 中 1 3 3 0 1的压力 H0 3 1 8 的下降。因为低温甲醇洗贫甲醇温度的上升直 接导致进吸附器原料气的温度上升 以及进冷箱 原料气 中的 C O 2 易超标 ， 使冷箱 内结干冰堵塞 管道 ， 造成 1 ) 1 0 3 1 8压 力下降 ( 如 图 l 所示 ) ， 冷 箱无法维持正常生产而引起停车事故 兰 圈 1 D 3 0 1 压 力c P 1 0 3 1 8 ) 的下降趋势情 况 1 4 冷箱解冻 冷箱解冻的原则 ： 冷箱 中换热器同一端 最大允许温差为 5 0， 这是为了避免 由于在不 同通道之间的极度温差在热交换器 内产生热应 力 ； 解冻的速度不得超过 3 o a c h 冷箱停车后 ， 现场 开启 “I “ 3 0 1 、 D 3 0 1液位导 淋阀 液体排净后卸压， 用常温的 7 8 4 k P 8氮气 对冷箱进行吹扫解冻。常温氮气从冷箱的原料 气进 口管进入冷箱 ， 对换热器、 分离器、 精馏塔 等设备管线 顺流程吹扫， 各处导淋阀均打开排 放。这样可将冷箱 内所有管线全部解冻升温到 常温 用微 量 水 份 分 析 仪 测 定 露 点， 分 别 对 Q E 0 3 0 3 、 Q E 0 3 0 5 、 Q E 0 3 0 9 、 Q E 0 3 1 0 、 Q E 0 3 1 1 几个 冷箱内的分析点测定， 如露点小于 一6 0( 水 含量低于 1 0 x 1 0 ) ， 表 明冷箱 已经具备投 用 条件 在冷箱吹扫解冻 的同时 ， 对使用过的吸附 装置进行氮气再 生 因为冷箱 中还存在 G o 2 ， 表明吸附装 置已经达到了饱和状 态， 必须进行 再 生 停车前 c O分离系统相关工艺状况直接导 2 事例二 48 喵 喵 嘶 啪 啪 黜啪 2 2 2 2 2 2 2 2 ；呈蛳 螂嘶 啪 啷 暾 晰 研蛳 维普资讯 第 2 4卷第 6 2 1 故障情况 1 9 9 6 一l 2一l 7由于火炬 系统故障 ， 引起 低 温甲醇洗及 C O分离 系统停 车。l 2月 2 4日冷 箱再次开车， 原料气 被冷却至 一1 8 5 ， 冷箱准 备积液。随着液位调节 阀开度的减小 ， 冷箱 的 温度随着升高， 并且无法达到正常值 ， 故玲箱无 法积液， 冷箱停车 2 2 故障原因 由于火炬系统压力过高， 高温的原料气 由 T 1 0 2顶部安全阔窜人低温甲醇洗系统 ， 导致进 吸收塔的贫 甲醇温 度从 一5 0 迅速上升 至 一 2 7 整个低温 甲醇洗系统的工 况变得极其恶 劣 ， 但检测 T 2 0 1出13净化气中的 c 0 2 含量 的在 线分析仪 A I 1 0 2 9由于滞后严重 尚未反映 出来。 针对当时的工况 ， 虽然果断采取了停车措施 ， 但 在冷箱 紧急停 车前仍 可能有部分 C O 2 进入 冷 箱， 在冷箱 内换热器 的壁上形成一层极薄 的干 冰层 正是由于这层干冰层 的存在， 大大影 响 换热器的给热系数和换热效果 ， 使冷量不能平 衡 ， 无法积液。 2 3 数据分析 冷箱停车前工艺数据如表 2所示 。 表 2 冷箱 停车前工艺数据 冷箱工艺状况直接影响生产导致停车故 障 口嘲 的原因： 冷箱 中 D 3 0 1出13 温度 T 1 0 3 2 4 ； D 3 0 1液位 比0 3 0 1 因为有超标量的 c 0 2 进 入冷箱 ， 在换热器壁上形成一层极簿的干冰层 ， 大大影响了换热器的传热系数和换热效果 ， 使 冷量不能平衡。随着 D 3 0 1液位的上升 ， _r 1 0 3 2 4 也随着上升。正常情况下 1 7 3 0 1积液只需 34 h ， 而从表 中可见， 经过 1 8 h也 不见 情况好转 ， 故只能停车、 解冻处理 3 C O分离操作原则及经验总结 通 过 2个 实例 的介 绍及试车过程 中的经 验， 总结出几个注意事项及操作原则。 ( 1 )当低温 甲醇洗系统加减负荷时 ， 速度 要馒 ， 以免 由于负荷的波动引起贫甲醇温度的 上升 。 ( 2 )当 1台德士古 炉跳车 时 ， 低温 甲醇洗 贫甲醇量应迅速手动控制 ， 保证与原料气量匹 配 ， 防上贫 甲醇温度的上升 。 ( 3 )当发现贫 甲醇温度上升 时， 应迅 速减 负荷或停车。具体操作时暂定为： 当循环 甲醇 温度 一4 8时， 负荷减 半； 当 T I 1 0 2 4 一4 5 时作紧急停车处理。 ( 4 )A I 1 0 2 9具有滞 后现 象， 正常操 作时可 作为参照 ， 工况 波动 时 ， 以吸收塔的 工况 为依 据 。 ( 5 )玲箱 运行 了一段时 问后 ， 应对冷 箱进 行升温处理 因为冷箱在正 常运行中， 也可能 有微量 的 C O 2 进入 ， 尽管不影响冷箱 的正常操 作， 但长期运行而不升温 ， 则有 可能会引起少量 C O 2 结霜 ， 影响冷箱