02.低温甲醇洗影响硫化物洗涤效果的分析与对策

第 2 期( 总第 9 l 期) 2 0 0 0年 5月 煤化工 Co a l Ch e mi c a 1 l a d us t r y No 2 ( To t a I NO9 1 、 M a y 2 0 0 0 钾 夕 低温甲醇洗影响硫化物 洗涤效果的分析与对策 张 德 胜 谢 立 波 哈 尔 滨 气 化 厂 l 5 4 8 5 4 丁 6 j 摘 要本文阐述 了低 温甲醇洗 工艺中各项工 艺条件 对硫化物吸收效果的影响 并遥 项进行 了分析和论证 ， 提出了改进措施和处理方法 ， 在生产实践基础上对净煤气 中有机碗 的控 制提出了改进方 法。 关 键 词堡 些 塑 旦 坚 l考 、 幂 屯 b， 两 种 方 式 来 保 证 一 G 5 的温度指标 ， 甲醇的温度若 采用低温甲醇可洗涤粗煤气中的轻烃物质 、 二 氧化碳 、 硫化氢、 硫的有机物等。此物理吸收法在国 际上已经得到广泛应用。 我厂引进的S C S低温甲醇 洗工艺是从原民主蔼国黑水泵加压气化厂引进的， 该工艺在我厂已运行 G 年， 在运行初期， 净煤气中总 硫超标现象比较常见 ， 现将其有关影响因素作一分 析 。 l 影响净煤气中总硫含量的影响因素分析 1 1 有机硫未经转化 原料气中含有硫的化合物 有硫化氢、 硫醇、 噻 吩、 二硫化碳、 硫醚等， 在低温甲醇中 H S 、 C S 。 的溶 解度都非常大， 比 C O 的溶解 度还要大 ， C OS 、 硫 醇、 硫醚等虽然在甲醇中溶解度很小， 但由于在原料 气 中含量小 ， 以及在 C O变换工段中大部分有机硫 被加氢而转化为溶解度较大的 H s 。因此净煤气中 有机硫都应达到工艺指标的要求 。实际 隋况是我厂 同时生产甲醇和城市煤气， 受 甲醇装置限制 ， C O变 换率调整频繁 ， 当变换率高而净煤气中 C O 含量低 时， 就须开变换炉副线来调整 C O变换 ， 从而使一部 分原料气未经变换就进入低温甲醇洗系统 ， 一部分 有机硫也就未被转化成溶解度较大的 H。 s ， 造成有 机 硫超标 。 1 2甲醇的温度指标 我厂采用的甲醇温度是 一5 5C， 其冷量来源分 为两类 ， 第是由氨吸收制冷工段来提供， 第二是由 溶解了 C O 的甲醇在闪蒸塔内降压闪蒸， 通过以上 达不到一定的低温， 则原料气中的 H s和有机硫化 物 也不 易洗 净 而达 标 ， 因此 ， 甲醇 温 度 应达 到 一 5 5 。 1 3 甲醇的循环量 我厂 甲醇的循环量为 1 5 0 L h 2 5 0 L h ， 原料气 量为 4 0 0 0 0 m h 7 G 0 0 0 m h ， 在液气 比增大 ， 而 气量和气体组成不变的条件下 ， 吸收推动力增大， 原 料气 中H S 、 C O 较易洗净， 当甲醇循环量不变而进 气组分或进气量发生变化时 ， 这种情 况下也较易出 现总硫超标 现象 。 1 4 甲醇的再生质量 甲醇的再生质量也是影响总硫超标的关键性因 素， 在低温甲醇洗涤系统中， 甲醇的再生采用低温甲 醇分段闪蒸解析的方法和加热气提法 ， 闪蒸顺 序是 先 C O 后 H。 s， 在浓缩部分采用加热气提法进行再 生。 甲醇作为吸收荆由于已溶解了C O 和 H s及有 机硫， 若闪蒸和热再生效果 不好， 仍有部分 C O 和 硫化物未释放出去， 导致循环到吸收塔内的甲醇对 硫化物的吸收效率降低 ， 而且当硫化物含量太高时， 一 部分硫化物还要挥发到净化气中， 因而导致总硫 超标 ， 经过多次分析， 认为我厂总硫超标与 甲醇的再 生质量关系很大 ， 因此 ， 须改善解析和再生过程 ， 从 而提高甲醇对硫化物的吸收效率。 1 5 甲醇的纯度 甲醇的纯度对 H s和 C O 的溶解度影响很大， 据资料介绍 ， 甲醇液含水 5 时， C O 的溶解度将比 纯 甲醇中的溶解度下降为 1 5 ， H S的溶解度也大 幅下降， 甲醇作为吸收剂除了含水外， 还有可能含有 轻油组分 ， 这与进入低温甲醇洗中的粗煤气温度关 系影响很大， 若人 口粗煤气温度高， 将会导致甲醇洗 维普资讯 2 0 0 0年 5月 张德胜等： 低温甲醇洗影响硫化物洗涤效果的分析与对策 4 9 涤系统中的水 和轻油组分增高， 同时也与萃取精馏 系统的操作有关。 水和轻油在甲醇中组分增高， 也会 影响甲醇对 C O 和硫化物的吸收效果。 1 6 入口租煤气中 NH 含的影响 由于人口粗煤气中 NH 含量增高， 在强力洗涤 系统中， N H 含量没有被水吸收净导致进人甲醇洗 系统中 NH 含量增加， 有可能发生 NH。 与 C O 生 成碳酸氢铵结晶而造成某一部位堵塞 ， 还有可能在 洗涤塔中被甲醇吸收， 在甲醇再生中生成( NH ) S， 而( NH ) 2 S则随甲醇循环又返回到洗涤塔 ， 在洗涤 塔上部又分解成 NH 和 H s ， 挥发到净煤气中也有 可能产生硫化物增高现象。 1 7 其它 因素 系统压力波动、 吸收塔液位、 原料气量和组成、 人塔气 速等诸 因素 对吸 收操作也都有 不同程度 的影 响。 如吸收塔液位须维持在某一适当高度 ， 若液位过 高， 液体会淹没气体人 口管， 使气体上升阻力增大 ， 若液位过低 ， 气体会串人液体出口管， 这些均对吸收 操作不利。 2 防止硫化物超标 的对策和措施 2 1 合理组织使生产前后工序协调， 抑制有机硫产 生 ， 加强有机硫的加氢转化。 2 2 加强制冷装置操作， 尽量降低 甲醇温度， 促进 硫化物 的吸收 。 2 3 合理调整甲醇的循环量， 及时调整液气比。 2 4 优化操作甲醇的再生过程 ， 加强 C O 解析过 程 ， 对甲醇的热再生系统要谨慎操作， 合理匹配甲醇 量的分布， 确保热平衡， 使人吸收塔的甲醇中的硫化 物降到最低点。 2 5 经常性地监测甲醇的纯度 ， 防止甲醇中水、 轻 油、 有机硫化物沉积过多而影响吸收操作 。 2 6 对吸收塔 的压力、 液位等因素妥善调整。 2 7 加强洗涤系统操作， 加强水洗效果， 尽量控制 NH s 含量。 3 改善的效果 近二年来 ， 我厂对以上各个因素进行了逐项控 制和管理 ， 并在各个环节上优化调整 ， 净化气中硫的 含量得到极大控 制， 完全达到 了工艺要求 ( 2 1 0 ) ， 满足 了后序工 段需要 。 ( 收稿 日期1 9 9 9 1 o l 6 ) ( 上接第 4 7页) 由 S 一0 0 0 0 8 0 5m 一 萼 _ o - m 如在阀后加一个 中3 0 mm孔板 ， 则泄压时间可 延长 到 2 4 0 S 。 4 角 阀冲蚀速度定性分析及体会 在气化炉 9 2 1 角阀系统中， 采用阀后加孔板的方 法 可使孔板前的速度降到很小， 角阀仅起开关作用， 节流降压的功能则分流到孔板上。系统改造后， 角阀 使用寿命可达 3 个月以上。 通过对该系统的改造及取 得的效果 ， 可对两位高压差阀门的设计制造起到借鉴 作用， 制造 阀门时， 可以把阀芯密封