【文章內(nèi)容簡介】 一股 Nm3/h 的－ ℃的合成氣，作為冷源的一部分，在 E1017 及 E1001 中被加熱到 ℃離開本工序。 從 C1003 塔底進入 C1004 塔的甲醇液在此塔內(nèi)完成甲醇 再生，再生的甲醇作為貧甲醇循環(huán)利用。 富載 CO 、 H2S、 COS 的甲醇液被來自塔底再沸器 E1011 及甲醇 /水分離塔頂華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 17 頁 共 48 頁 的甲醇蒸汽汽提，使 CO 、 H2S、 COS 全部解吸。再沸器 E1011 用低壓蒸汽加熱向 C1004 提供熱量。 解吸的氣體離開 C1004 塔頂（ MPa， ℃，含甲醇 ％， CO2： ％，H2S： ％）首先進入 C1004 回流冷卻器 E1012 被水冷卻，冷下來的液體在回流槽 V1006 中分離后經(jīng) P1006 泵送入 C1004 頂回流。氣體進入 H2S 組分冷卻器E1013，再在 H2S 餾分分離器 V1005 中分離，分離的液體送回 C1003 塔底。分離的氣體一部分循環(huán)回 C1003 塔下塔中部，另一部分經(jīng) H2S 餾分冷卻器 E1014復熱后送入克勞斯裝置（ 1398NM3/hr， (A)， ℃，含 H2： ％，CO2： ％， CH3OH： ％）。 再生后的貧甲醇以 ， 102℃離開 C1004 塔左室，經(jīng) 1貧甲醇冷卻器E1010冷卻后進入甲醇收集槽 V1004。定期補充的甲醇也加入到此槽中，經(jīng) P1004甲醇泵從 V1004 抽出的貧甲醇壓力升到 （ A），在水冷卻器 E1018 中被冷卻后分成兩股，大部分（ ， 41℃）經(jīng) E1009， E1008 冷卻到－ ℃進 C1001 塔頂作為洗滌劑，另一部分（ ， 41℃）作為噴射甲醇送入主E1001 前的原料氣總管中。 C1004 塔右室的液體經(jīng)液體 P1005 抽出，在 S1001 過濾后（ m）一部分與左室出口液體匯合去 E1010，另一部分（ ， （ A）， ℃）經(jīng) C1005 進料加熱器 E1016 冷卻到 ℃作為 C1005 塔的回流液，同時將所攜帶的一部分水分離掉。 /水分離 從 V1001 分離罐來的甲醇水混合物（ ，－ 17℃，含水 ％，CH3OH： ％），經(jīng) E1016 加熱到 ℃后，進入 C1005 塔進行甲醇 /水蒸餾分離。 塔底再沸器 E1015 的加熱介質(zhì)為低壓蒸汽。也可向 C1005 塔底直接補入一股華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 18 頁 共 48 頁 低壓蒸汽，以提供熱量。塔頂?shù)募状颊羝?， (A)， ℃，含水 ％， CO2： ％， CH3OH： ％）直接送入 C1004 塔中部。 分離的廢水（ ， (A)， ℃，含水 ％， CH3OH：％）經(jīng)塔底送往廢水處理工段。 回流液來自 C1004 塔右室，含水 ％， CH3OH： ％，直接進入 C1005塔板。 為了降低甲醇消耗，本工段還設有廢甲醇槽 V1008。將收集在集管內(nèi)的所有排放甲醇或泄漏甲醇匯入 V1008。內(nèi)設潛液泵 P1007 使 V1008 內(nèi)廢甲醇循環(huán)回工藝系統(tǒng)進行處理。 定期補充到 V1004 的新鮮甲醇來自甲醇貯罐 T5002 及相應的甲醇補充泵P5002。 如果低溫甲醇洗工段停車， T5002 也可以用來收集來自工藝界區(qū)的排放 甲醇。 四、工藝與設備特點 我廠酸性氣體脫除工段采用林德公司開發(fā)的 Rectisol 工藝，用甲醇做溶劑，在低溫（－ ℃）、高壓（ ）下將工藝氣中 CO H2S、 COS 的脫除，然后甲醇再生循環(huán)使用，并向尿素、硫回收提供合格的原料氣。 （一） 工藝特點： 1. 流程布置特點 我廠采用的是五塔流程，設備多、流程長，按照溫度等級可將整個系統(tǒng)劃分為冷區(qū)和熱區(qū)，冷區(qū)主要包括甲醇洗滌塔 C100 CO2 解吸塔 C1002 及硫化氫濃縮塔 C1003 及其有關(guān)的換熱器、泵、罐。主要用于脫除酸性氣體，解吸 CO2及濃縮 H2S 組分。熱 區(qū)主要包括甲醇再生塔 C100甲醇 /水精餾塔 C1005 及其有關(guān)的換熱器、泵、罐。熱區(qū)與冷區(qū)劃分界限為 E1009，因熱區(qū)設備材質(zhì)與冷區(qū)華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 19 頁 共 48 頁 不同，嚴禁熱區(qū)溫度降至 0℃以下。 根據(jù)壓力等級的不同將整個系統(tǒng)劃分為高、中、低三個區(qū)。高壓區(qū)主要包括 C100 V1001 及 E1001 等設備，壓力為 。中壓區(qū)主要包括 V100V1003 及 K1001 等設備，壓力為 。低壓區(qū)包括 C100 C100 C1004及 C1005 等設備，壓力為 ～ 。因此在停車期間，嚴禁高、中、 低壓串壓。 CO H2S 及 COS 的優(yōu)點： ⑴ 低溫高壓下酸性氣體在甲醇中的溶解度很大，甲醇循環(huán)量小，動力消耗少。 ⑵ 凈化度高，出甲醇洗滌塔的工藝氣中 CO2 為 8ppm， S 小于 1ppm，甲醇為 10ppm 不含水。 ⑶ 選擇性好，在工藝條件下，酸性氣體在甲醇中的溶解度為 H2 的 100 倍，有效氣體損失少。 ⑷ 溶劑損失少，低溫下甲醇的蒸汽壓很小，隨氣體帶走的甲醇很少。 ⑸ 容易再生，加壓后，溶解氣體逐漸解吸回收，甲醇熱再生后經(jīng)冷卻冷凝，循環(huán)使用。 ⑹ 甲醇廉價易得。 ，處理方法特點： 因我公司氣化原料為煤，故原料氣中 CO2含量很高，為 Nm3/h,占工藝氣總量的 ％。尿素生產(chǎn)所需的 CO2 量為 Nm3/h，這就意味著大量的 CO2需在硫化氫濃縮塔 C1003 內(nèi)解吸并放空。 因此， 100％負荷時 V1002 中的富 H2S 甲醇經(jīng) FV1008 進入 C1002 塔量僅為 ，大約 120m3/h 的甲醇經(jīng) LV1016 閥進入 C1003 解吸。 4. 50％負荷下回收 70％產(chǎn)量的 CO2 華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 20 頁 共 48 頁 由于我廠氣化爐為 2開 1備共 3臺爐子，正常時兩臺運行，每臺負荷為 50％。當一臺氣化爐跳車時， 氣化負荷則為 50％。因此凈化工段的操作負荷范圍為50％～ 70％。為了保證本工段 50％負荷運行時尿素裝置的 CO2 壓縮機仍能正常運行。要求本工段回收 CO2不少于正常負荷時的 70％。為此 50％負荷運行時要采取以下措施： （ 1） 適當降低 C1002 操作壓力。 （ 2） V1002 罐底部送往 C1003 的液體管線閥 LV1016 全關(guān)，將所有液體送入 C1002 解吸回收 CO2（參見圖 6）。 （ 3） 從 C1002 中部去 C1003 塔的甲醇液，在 100％負荷下經(jīng) LV10251全部進入 C1003 塔上部較高位置，被汽提解吸 CO2（參見圖 9）。 但在 50％負荷 時，此股液體全部經(jīng)過 LV1003，不經(jīng)過上部的幾塊塔板解吸CO2，液體降到升氣板上以后，被 P1001 泵抽出，在有關(guān)換熱器中回收冷量以后送入 C1002 塔底解吸回收 CO2。 這樣就能保證本工段 50％負荷運行時回收維持尿素最低負荷生產(chǎn)所需的20200NM3/h CO2（ 70％負荷）。 增濃循環(huán)管線的設置 克勞斯硫回收裝置要求富硫氣體中 H2S 濃度越高越好。根據(jù)我廠煤中硫含量情況，單靠 H2S 濃縮塔（ C1003）來濃縮 H2S 是不夠的，因此從去克勞斯硫回收的富 H2S 氣體中引出一股氣體循環(huán)回 C1003 塔底部。使 H2S 尾氣得到濃縮，達到克勞斯裝置的要求。 /水精餾塔 C1005 塔頂甲醇蒸汽能量的合理利用 和常規(guī)的精餾塔的設計不同， C1005 塔頂?shù)募状颊羝麤]有經(jīng)過冷卻、分離，在用泵打向甲醇再生塔 C1004 及作 C1005 塔頂回流液，而是直接送回 C1004 塔中部， C1005 塔頂回流液為來自 C1004 塔底的甲醇。這樣，這股甲醇蒸汽所攜華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 21 頁 共 48 頁 帶的能量在 C1004 內(nèi)被利用，作為甲醇再生的一股熱源，即減少了投資，又給操作帶來了方便。 根據(jù)運行廠家經(jīng)驗，裝置運行一段時間后，由于上游工段的炭黑、觸媒粉帶入本系統(tǒng)及本系 統(tǒng)的腐蝕等原因造成系統(tǒng)臟而堵塞設備（尤其堵塞纏繞式換熱器），而增加系統(tǒng)阻力，降低換熱器的傳熱效率，影響本工號的正常運行。鑒于此原因，林德公司為我廠在 P1005 泵及 P1003 泵后分別設置了一個 m 的過濾器 S1001 和 250μ m 的 S1002。它們可以將甲醇循環(huán)過程中的雜質(zhì)過濾掉，保證循環(huán)甲醇的干凈，防止對換熱器的堵塞而影響裝置的平穩(wěn)運行。 二、設備特點 C100 C100 C100 C1004 選用浮閥塔。浮閥塔有以下優(yōu)點： （ 1） 生產(chǎn)能力大，比泡罩塔提高 20％以上。 （ 2） 操作彈性大，即最大負荷與 最小負荷之比，要比篩板塔及泡罩塔大的多。 （ 3） 汽液接觸良好，由于氣體是朝水平方向吹出，霧沫夾帶少，塔板效率較高，與泡罩塔相比，約高 15％左右。 （ 4） 塔板上液面梯度較少，氣體分配均勻。 （ 5） 塔板結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易。 塔的特點 根據(jù)運行廠家經(jīng)驗 C1005 塔的操作對整個甲醇洗系統(tǒng)是很重要的。若精餾操作不好，循環(huán)甲醇中水含量高，將難以保證甲醇洗裝置的平穩(wěn)運行。林德公司在設計此塔時作了以下幾方面的優(yōu)化及改進： —— 塔板采用篩板，操作彈性大 華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 22 頁 共 48 頁 —— 塔徑較大，整個塔的處理能力增加，從設計上保證塔的操作性能，使循環(huán)甲醇中水 含量低于 ％（ V） —— 塔底設計了一股直補蒸汽管線。正常操作時可以不用，但當雜質(zhì)太多或熱負荷不足時，可開這個蒸汽閥直接加熱，增大廢水流量，帶走雜質(zhì)防止堵塞設備。另外，當塔內(nèi)水含量較少而不能維持精餾操作時，可開直補蒸汽閥，向系統(tǒng)加水，以穩(wěn)定精餾操作。 /水分離罐 V1001 能力大 根據(jù)運行廠家經(jīng)驗，若甲醇 /水分離罐 V1001 分離效果不好，水會隨工藝氣進入甲醇循環(huán)，經(jīng)累積甲醇中水含量升高，會影響甲醇的吸收效果。 引起甲醇 /水分離罐分離效果不佳的主要原因為罐的容積太小，氣速太高，氣體在罐內(nèi)停留時間短，水 來不及分離而帶入甲醇洗滌塔 C1001 中。 為此，林德公司在設計時增加了 V1001 罐的內(nèi)徑達到了φ 1650mm。這樣就保證了甲醇 /水的分離效果。 ： 噴淋甲醇管線上的兩個過濾器的結(jié)構(gòu)及尺寸不同。 SR10011 為濾網(wǎng)式，濾網(wǎng)為 250μ m； SR10012 為筒式過濾器，濾芯為 m。 這樣設計的意圖是，裝置運行初期，系統(tǒng)比較干凈，可使用 SR10011 過濾即可滿足要求。當運行時間較長，系統(tǒng)較臟時，需使用 SR10012，將雜質(zhì)過濾以凈化系統(tǒng)甲醇，繼續(xù)維持裝置的平穩(wěn)運行。一臺過濾 器清洗時，可切換到另一臺運行，互為備用。 第五節(jié) 主要控制回路及操作要點 （一）甲醇洗工段控制回路一覽表 低溫甲醇洗脫除酸性氣體工藝流程長控制回路多，主要有：流量控制回路，壓力控制回路，溫度控制回路，液位控制回路及手操器，現(xiàn)將其列表如下：（見華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 23 頁 共 48 頁 表 6） 表 6 控制回路一覽表 類別 序號 位號 控制對象 備注 流量控制回路 1 FICA1005 甲醇洗滌塔 C1001 上塔底去下塔甲醇流量 比例調(diào)節(jié) 2 FICA1008 閃蒸罐 V1002 去 CO2 解吸塔 C1002 的甲醇流量 比例調(diào)節(jié) 3 FICA1009 CO2 解吸塔 C1002 塔頂甲醇回流量 4 FICA1014 出甲醇泵 P1004 的貧甲醇流量 比例調(diào)節(jié) 5 FICA1015 去甲醇再生塔再沸器 E1011 的蒸汽流量 6 FICA1018 循環(huán)返回 H2S 濃縮塔 C1003 的富 H2S 氣體流量 7 FICA1023 出甲醇過濾器 S1001 去甲醇 /水精餾塔C1005 的甲醇量 8 FICA1024 去甲醇 /水精餾塔再沸器 E1015 的蒸汽量 串級調(diào)節(jié) 壓力控制回路 1 PIC1004 C1002 塔的 CO2 氣體壓力 2 PICA1007 循環(huán)氫壓縮機 K1001 入口工藝氣壓力 分程控制 3 PICA1014 （去尿素的 CO2 產(chǎn)品壓力）出 H2S 濃縮塔C1003 的尾氣壓力 4 PICA1034 貧甲醇貯罐 V1004 的壓力 分程控制 5 PICA1036 出甲醇再生塔 C1004 的富 H2S 氣體壓力 分程控制 6 PICA1041 去硫回收工段的富 H2S 管線補 N2 壓力 溫度 1 TICA1057 甲醇 /水精餾塔 C1005第 11 塊塔板上的溫度 串級調(diào)節(jié) 液位控制回路 1 LICA1001 甲醇分離罐 V1001 液位 2 LICA1004 甲醇洗滌塔 C1001 下塔底液位 3 LICA1006 甲醇洗滌塔 C1001 上塔底液位 華魯恒升集團工藝手冊 ―― 低溫甲醇洗 第 24 頁 共 48 頁