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摘 要: 低温甲醇洗装置是我厂甲醇装置及生产气态CO高负荷、低消耗、长周期稳定运行的关键,随着这些问题的不断改进和解决,甲醇洗装置工艺将会更加完善。鉴于此,本文对低温甲醇洗生产过程中常见问题进行了分析探讨,仅供参考。
关键词: 低温甲醇洗;生产过程;问题;对策
【中图分类号】 TS35 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2017)24-0092-01
一、低温甲醇洗系统概述
在针对粗煤气包含的CO 2 以及其他一些有机硫等杂质的时候,低温甲醇洗系统就是关键所在,其效果的发挥,将会帮助液氨脱离CO 以及CH 等杂质创造一些必要的条件。对于CO 2 等杂质的吸收,甲醇洗系统发挥的是物理吸收作用,原理是 :基于甲醇溶液的作用,围绕CO 2 以及有机硫等杂质进行物理吸收,进而达到对粗煤气中包含的CO 2 等杂质进行脱除的目的。在这一物理吸收流程中,甲醇依托的吸收物理效应主要是酸碱反应,具体反应公式如下 :
通过上述公式,我们可以发现,甲醇自身的特性促使其对于CO 2 和H 2 S 等杂质都具备吸收的作用。在通过具体的实验之后,针对甲醇的认识也得到了一定的深化 :如果相对于CO 2 和H 2 S 等气体来说,甲醇能够表现出较高的溶解度,但是针对CO和H 2 等气体而言,甲醇的溶解度还远远不够。这表明,甲醇的选择性是非常具备针对性的,伴随着环境要素( 压力、温度) 的变化,甲醇对于杂质类的吸收效果也将会产生不同的效率。
二、低温甲醇洗生产过程中的常见问题分析
1、低温甲醇洗回温。
2012年6月2号,贫甲醇温度TT51由-45℃升至-40℃,且两台冰机负荷都由原来的80%加至100%,但制冷系统气相丙烯的压力还是升至0.045MPa,远高于正常值(0.029MPa),此时洗涤塔T1/T2出口的CO2在线分析数值已出现上涨趋势,为防止工艺气超标,洗涤塔须减少进气。为防止洗涤塔出口工艺气超标,一边减少洗涤塔进气量,一边检查工况,分析原因。对于低温甲醇洗来说,冷量的来源主要有:①水冷器:低温甲醇洗工段有E18、E20,冰机有E501作为冷量来源;②丙烯冷却器:E3、E6、E10、E13、E15、E22液态丙烯蒸发为系统提供冷量;③T3塔中CO 2解吸带走热量:在H2S浓缩塔T3中,减压并加入N2气提,CO 2被解吸出,同时带走热量,上塔富甲醇温度降低,经P3泵增压后送出与贫甲醇换热后,将贫甲醇进一步降温,而富甲醇再次回至T3下塔。
2、CO 2以及尾气携带甲醇问题。
系统开车的过程中,伴随着负荷的陆续增长,CO2解析塔以及H 2S 浓缩塔等装置的运转负荷将会在短时间发生剧烈的变化,对于CO2 和其他尾气的排放速度也会随之提升,从而造成部分甲醇会跟随着尾气等物质排放速度的加快而相继伴随而出,最终被排除离开装置以外。这一情况的发生,显然会造成系统本身损耗的甲醇提升,经济效益难以保证。
三、低温甲醇洗系统问题优化对策
1、建立恰当的甲醇循环量。
对CO 2和H 2S 等气体的吸收,甲醇洗系统是依赖于甲醇的溶解度,而影响溶解度的要素,关键就在于酸性气和温度、压力之间的联系,如果保证温度和压力都能够维持在一定的条件,那么酸性气的溶解度也将会持续保持在一定的水平。基于传质动力学的理论内容,我们可以发现 :液气比的值如果越大,那么酸性气的被吸收效率将会随之增强。就正常情况来说,甲醇循环量如果能够予以扩展,那么气体和液体在本系统内的接触层次将会愈加完全化,那么传质的效率也能够满足生产的需求。
2、低温甲醇洗回温措施。
对于远程液位计与现场液位计不相符的现象,我们进行了技术检查。①从数据可以看出T3塔上塔液位調节阀LV56投自动,设定值58%,已经連续运行3个月,LV56的设定值都低于55%,期间甲醇洗工况运行稳定。②从巡检记录中看出,前3个月每隔固定时间对液位变送器 LT56数值与现场液位计LT57数值对照值,它们间差值一般不大,也在正常误差范围;③但本月装置负荷与前3个月不同之处在于,因下户CO2的需求量降低,系统工况进行了相应的调整,T1塔负荷从45%加至65%,T2塔负荷从100%降至70%。通过以上的数据分析,我们怀疑液位变送器显示偏小,很可能是系统负荷调整造成的,由于T1塔负荷增加,也就是增加了变换气量,那么同时富甲醇中CO2含量也就高了,相对富甲醇的密度就降低,这样就会造成液位变送器的显示偏小。变送器LT56显示偏小是由于富甲醇的密度变小而造成的。在日常生产中因存在很多因素。从变送器方面解决这类问题,难度很大。解决此问题的方法是工况调整时,及时将变送器LT56数值与现场液位计LI57数值相对比,得出误差值,然后根据误差值,作出相应的调整。
3、对含甲醇废料进行回收利用。
在离开了甲醇水分离塔以后,一些废料中有可能包含大量的甲醇,就实际情况来分析,这些废料在经过相关的处理以后,其中包含的甲醇是可以循环利用的。主要通过以下方式 :设立一条专门的废水现场排放管线,将其连接甲醇水分离塔,另一端则是牵引至洗涤塔的脱盐水管线线路上。
4、灵活调节操作压力。
如果将温度保持在一定的水平下,液体中气体的溶解度将会伴随着气体的均衡分压,呈现出正相关的关系。除此之外,如果对吸收压力进行提升,那么将会加快气体分子的分散效率,推动吸收的压力将会提升,吸收速度也将随之加快。所以,基于上述原则,提升操作压力,保证气体和液体的接触面积和效率,可以尽可能地提升气体净化的效率,如果硬件以及软件条件允许的话,工厂方面可以适当地考虑调节操作压力,进而减少系统对于甲醇的消耗量。
四、结束语
在工厂的实际生产过程中,低温甲醇洗系统往往会延伸一系列的问题,例如 :CO 2的浓度有可能达不到标准要求,单位时间内产品消耗能源过大等问题。对此,本文将围绕实际情况,对低温甲醇洗系统中存在的问题进行简要论述,并且提出对策和办法。
参考文献
[1] 程序. 现代生物能源第二波研发和产业化浪潮[J]. 中外能源,2014,19(04):16-22.
[2] 杨霞,郭丽冰,翁志平,杨银凤,丁建新,陈凯,赵越. 六味生物制剂有效部位残留正丁醇去除工艺优选及正丁醇残留量检测[J]. 中药新药与临床药理,2014,25(01):82-85.
[3] 袁妍,刘敬成,吴海强,费小马,刘仁,刘晓亚. 可用于印刷电子的水性CNTs导电材料及其在印刷电子器件上的应用[J]. 影像科学与光化学,2014,32(04):329-341.
关键词: 低温甲醇洗;生产过程;问题;对策
【中图分类号】 TS35 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2017)24-0092-01
一、低温甲醇洗系统概述
在针对粗煤气包含的CO 2 以及其他一些有机硫等杂质的时候,低温甲醇洗系统就是关键所在,其效果的发挥,将会帮助液氨脱离CO 以及CH 等杂质创造一些必要的条件。对于CO 2 等杂质的吸收,甲醇洗系统发挥的是物理吸收作用,原理是 :基于甲醇溶液的作用,围绕CO 2 以及有机硫等杂质进行物理吸收,进而达到对粗煤气中包含的CO 2 等杂质进行脱除的目的。在这一物理吸收流程中,甲醇依托的吸收物理效应主要是酸碱反应,具体反应公式如下 :
通过上述公式,我们可以发现,甲醇自身的特性促使其对于CO 2 和H 2 S 等杂质都具备吸收的作用。在通过具体的实验之后,针对甲醇的认识也得到了一定的深化 :如果相对于CO 2 和H 2 S 等气体来说,甲醇能够表现出较高的溶解度,但是针对CO和H 2 等气体而言,甲醇的溶解度还远远不够。这表明,甲醇的选择性是非常具备针对性的,伴随着环境要素( 压力、温度) 的变化,甲醇对于杂质类的吸收效果也将会产生不同的效率。
二、低温甲醇洗生产过程中的常见问题分析
1、低温甲醇洗回温。
2012年6月2号,贫甲醇温度TT51由-45℃升至-40℃,且两台冰机负荷都由原来的80%加至100%,但制冷系统气相丙烯的压力还是升至0.045MPa,远高于正常值(0.029MPa),此时洗涤塔T1/T2出口的CO2在线分析数值已出现上涨趋势,为防止工艺气超标,洗涤塔须减少进气。为防止洗涤塔出口工艺气超标,一边减少洗涤塔进气量,一边检查工况,分析原因。对于低温甲醇洗来说,冷量的来源主要有:①水冷器:低温甲醇洗工段有E18、E20,冰机有E501作为冷量来源;②丙烯冷却器:E3、E6、E10、E13、E15、E22液态丙烯蒸发为系统提供冷量;③T3塔中CO 2解吸带走热量:在H2S浓缩塔T3中,减压并加入N2气提,CO 2被解吸出,同时带走热量,上塔富甲醇温度降低,经P3泵增压后送出与贫甲醇换热后,将贫甲醇进一步降温,而富甲醇再次回至T3下塔。
2、CO 2以及尾气携带甲醇问题。
系统开车的过程中,伴随着负荷的陆续增长,CO2解析塔以及H 2S 浓缩塔等装置的运转负荷将会在短时间发生剧烈的变化,对于CO2 和其他尾气的排放速度也会随之提升,从而造成部分甲醇会跟随着尾气等物质排放速度的加快而相继伴随而出,最终被排除离开装置以外。这一情况的发生,显然会造成系统本身损耗的甲醇提升,经济效益难以保证。
三、低温甲醇洗系统问题优化对策
1、建立恰当的甲醇循环量。
对CO 2和H 2S 等气体的吸收,甲醇洗系统是依赖于甲醇的溶解度,而影响溶解度的要素,关键就在于酸性气和温度、压力之间的联系,如果保证温度和压力都能够维持在一定的条件,那么酸性气的溶解度也将会持续保持在一定的水平。基于传质动力学的理论内容,我们可以发现 :液气比的值如果越大,那么酸性气的被吸收效率将会随之增强。就正常情况来说,甲醇循环量如果能够予以扩展,那么气体和液体在本系统内的接触层次将会愈加完全化,那么传质的效率也能够满足生产的需求。
2、低温甲醇洗回温措施。
对于远程液位计与现场液位计不相符的现象,我们进行了技术检查。①从数据可以看出T3塔上塔液位調节阀LV56投自动,设定值58%,已经連续运行3个月,LV56的设定值都低于55%,期间甲醇洗工况运行稳定。②从巡检记录中看出,前3个月每隔固定时间对液位变送器 LT56数值与现场液位计LT57数值对照值,它们间差值一般不大,也在正常误差范围;③但本月装置负荷与前3个月不同之处在于,因下户CO2的需求量降低,系统工况进行了相应的调整,T1塔负荷从45%加至65%,T2塔负荷从100%降至70%。通过以上的数据分析,我们怀疑液位变送器显示偏小,很可能是系统负荷调整造成的,由于T1塔负荷增加,也就是增加了变换气量,那么同时富甲醇中CO2含量也就高了,相对富甲醇的密度就降低,这样就会造成液位变送器的显示偏小。变送器LT56显示偏小是由于富甲醇的密度变小而造成的。在日常生产中因存在很多因素。从变送器方面解决这类问题,难度很大。解决此问题的方法是工况调整时,及时将变送器LT56数值与现场液位计LI57数值相对比,得出误差值,然后根据误差值,作出相应的调整。
3、对含甲醇废料进行回收利用。
在离开了甲醇水分离塔以后,一些废料中有可能包含大量的甲醇,就实际情况来分析,这些废料在经过相关的处理以后,其中包含的甲醇是可以循环利用的。主要通过以下方式 :设立一条专门的废水现场排放管线,将其连接甲醇水分离塔,另一端则是牵引至洗涤塔的脱盐水管线线路上。
4、灵活调节操作压力。
如果将温度保持在一定的水平下,液体中气体的溶解度将会伴随着气体的均衡分压,呈现出正相关的关系。除此之外,如果对吸收压力进行提升,那么将会加快气体分子的分散效率,推动吸收的压力将会提升,吸收速度也将随之加快。所以,基于上述原则,提升操作压力,保证气体和液体的接触面积和效率,可以尽可能地提升气体净化的效率,如果硬件以及软件条件允许的话,工厂方面可以适当地考虑调节操作压力,进而减少系统对于甲醇的消耗量。
四、结束语
在工厂的实际生产过程中,低温甲醇洗系统往往会延伸一系列的问题,例如 :CO 2的浓度有可能达不到标准要求,单位时间内产品消耗能源过大等问题。对此,本文将围绕实际情况,对低温甲醇洗系统中存在的问题进行简要论述,并且提出对策和办法。
参考文献
[1] 程序. 现代生物能源第二波研发和产业化浪潮[J]. 中外能源,2014,19(04):16-22.
[2] 杨霞,郭丽冰,翁志平,杨银凤,丁建新,陈凯,赵越. 六味生物制剂有效部位残留正丁醇去除工艺优选及正丁醇残留量检测[J]. 中药新药与临床药理,2014,25(01):82-85.
[3] 袁妍,刘敬成,吴海强,费小马,刘仁,刘晓亚. 可用于印刷电子的水性CNTs导电材料及其在印刷电子器件上的应用[J]. 影像科学与光化学,2014,32(04):329-341.