【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(jìn)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。 華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 17 頁(yè) 共 48 頁(yè) 富載 CO 、 H2S、 COS 的甲醇液被來(lái)自塔底再沸器 E1011 及甲醇 /水分離塔頂?shù)募状颊羝?，?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(jìn)入 C1004 回流冷卻器 E1012 被水冷卻，冷下來(lái)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(jìn)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(fù)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(jìn)入甲醇收集槽 V1004。定期補(bǔ)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?jí)毫ι?（ 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(jìn) 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(guò)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(jìn)料加熱器 E1016 冷卻到 ℃作為 C1005 塔的回流液，同時(shí)將所攜帶的一部分水分離掉。 /水分離 從 V1001 分離罐來(lái)的甲醇水混合物（ ，－ 17℃，含水 ％，CH3OH： ％），經(jīng) E1016 加熱到 ℃后，進(jìn)入 C1005 塔進(jìn)行甲醇 /水蒸餾分離。 華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 18 頁(yè) 共 48 頁(yè) 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(bǔ)入一股低壓蒸汽，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(lái)自 C1004 塔右室，含水 ％， CH3OH： ％，直接進(jìn)入 C1005塔板。 為了降低甲醇消耗，本工段還設(shè)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(shè)潛液泵 P1007 使 V1008 內(nèi)廢甲醇循環(huán)回工藝系統(tǒng)進(jìn)行處理。 定期補(bǔ)充到 V1004 的新鮮甲醇來(lái)自甲醇貯罐 T5002 及相應(yīng)的甲醇補(bǔ)充泵P5002。 如果低溫甲醇洗工段停車， T5002 也可以用來(lái)收集來(lái)自工藝界 區(qū)的排放甲醇。 四、工藝與設(shè)備特點(diǎn) 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(diǎn)： 1. 流程布置特點(diǎn) 我廠采用的是五塔流程，設(shè)備多、流程長(zhǎng)，按照溫度等級(jí)可將整個(gè)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 及其華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 19 頁(yè) 共 48 頁(yè) 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(shè)備材質(zhì)與冷區(qū)不同，嚴(yán)禁熱區(qū)溫度降至 0℃以下。 根據(jù)壓力等級(jí)的不同將整個(gè)系統(tǒng)劃分為高、中、低三個(gè)區(qū)。高壓區(qū)主要包括 C100 V1001 及 E1001 等設(shè)備，壓力為 。中壓區(qū)主要包括 V100V1003 及 K1001 等設(shè)備，壓力為 。低壓區(qū)包括 C100 C100 C1004及 C1005 等設(shè)備，壓力為 ～ 。因此在停車期間，嚴(yán)禁 高、中、低壓串壓。 CO H2S 及 COS 的優(yōu)點(diǎn)： 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(dòng)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(jià)易得。 碳含量高，處理方法特點(diǎn)： 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(fù)荷時(shí) V1002 中的富 H2S 甲醇經(jīng) FV1008 進(jìn)入 C1002 塔量?jī)H為 ，大約 120m3/h 的甲醇經(jīng) LV1016 閥進(jìn)入 C1003 解吸。 華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 20 頁(yè) 共 48 頁(yè) 4. 50％負(fù)荷下回收 70％產(chǎn)量的 CO2 由于我廠氣化爐為 2開 1備共 3臺(tái)爐子，正常時(shí)兩臺(tái)運(yùn)行，每臺(tái)負(fù)荷為 50％。當(dāng)一臺(tái)氣化爐 跳車時(shí)，氣化負(fù)荷則為 50％。因此凈化工段的操作負(fù)荷范圍為50％～ 70％。為了保證本工段 50％負(fù)荷運(yùn)行時(shí)尿素裝置的 CO2 壓縮機(jī)仍能正常運(yùn)行。要求本工段回收 CO2不少于正常負(fù)荷時(shí)的 70％。為此 50％負(fù)荷運(yùn)行時(shí)要采取以下措施： （ 1） 適當(dāng)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(fù)荷下經(jīng) LV10251全部進(jìn)入 C1003 塔上部較高位置，被汽提解吸 CO2（參見圖 9）。 但在 50％負(fù)荷時(shí)，此股液體全部經(jīng)過(guò) LV1003，不經(jīng)過(guò)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(fù)荷運(yùn)行時(shí)回收維持尿素最低負(fù)荷生產(chǎn)所需的20200NM3/h CO2（ 70％負(fù)荷）。 增濃循環(huán)管線的設(shè)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(lái)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(dá)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(shè)計(jì)不同， C1005 塔頂?shù)募状颊羝麤](méi)有經(jīng)過(guò)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 塔華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 21 頁(yè) 共 48 頁(yè) 中部， C1005 塔頂回流液為來(lái)自 C1004 塔底的甲醇。這樣，這股甲醇蒸汽所攜帶的能量在 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(lái)了方便。 根據(jù)運(yùn)行廠家經(jīng)驗(yàn)，裝置運(yùn)行一段時(shí)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(shè)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(hào)的正常運(yùn)行。鑒于此原因，林德公司為我廠在 P1005 泵及 P1003 泵后分別設(shè)置了一個(gè) m 的過(guò)濾器 S1001 和 250μ m 的 S1002。它們可以將甲醇循環(huán)過(guò)程中的雜質(zhì)過(guò)濾掉，保證循環(huán)甲醇的干凈，防止對(duì)換熱器的堵塞而影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。 二、設(shè)備特點(diǎn) C100 C100 C100 C1004 選用浮閥塔。浮閥塔有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 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(fù)荷與最小負(fù)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(jiǎn)單，安裝容易。 塔的特點(diǎn) 根據(jù)運(yùn)行廠家經(jīng)驗(yàn) C1005 塔的操作對(duì)整個(gè)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(yùn)行。林德公司在設(shè)計(jì)此塔時(shí)作了以下幾方面的優(yōu)化及改進(jìn)： 華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 22 頁(yè) 共 48 頁(yè) —— 塔板采用篩板，操作彈性大 —— 塔徑較大，整個(gè)塔的處理能力增加，從設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)了一股直補(bǔ)蒸汽管線。正常操作時(shí)可以不用，但當(dāng)雜質(zhì)太多或熱負(fù)荷不足時(shí)，可開這個(gè)蒸汽閥直接加熱，增大廢水流量，帶走雜質(zhì)防止堵塞設(shè)備。另外，當(dāng)塔內(nèi)水含量較少而不能維持精餾操作時(shí)，可開直補(bǔ)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(yùn)行廠家經(jīng)驗(yàn)，若甲醇 /水分離罐 V1001 分離效果不好，水會(huì)隨工藝氣進(jìn)入甲醇循環(huán)，經(jīng)累積甲醇中水含量升高，會(huì)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?yàn)楣薜娜莘e太小，氣速太高，氣體在罐內(nèi)停留時(shí) 間短，水來(lái)不及分離而帶入甲醇洗滌塔 C1001 中。 為此，林德公司在設(shè)計(jì)時(shí)增加了 V1001 罐的內(nèi)徑達(dá)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(gè)過(guò)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(guò)濾器，濾芯為 m。 這樣設(shè)計(jì)的意圖是，裝置運(yùn)行初期，系統(tǒng)比較干凈，可使用 SR10011 過(guò)濾即可滿足要求。當(dāng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)較臟時(shí)，需使用 SR10012，將雜質(zhì)過(guò)濾以凈化系統(tǒng)甲醇，繼續(xù)維持裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。 一臺(tái)過(guò)濾器清洗時(shí)，可切換到另一臺(tái)運(yùn)行，互為備用。 第五節(jié) 主要控制回路及操作要點(diǎn) （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(zhǎng)控制回路多，主要有：流量控制回路，華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 23 頁(yè) 共 48 頁(yè) 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：（見表 6） 表 6 控制回路一覽表 類別 序號(hào) 位號(hào) 控制對(duì)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(guò)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(jí)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(jī) 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(bǔ) 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(jí)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 華魯恒升集團(tuán)工藝手冊(cè) ―― 低溫甲醇洗 第 24 頁(yè) 共 48 頁(yè) 3 LICA1006 甲醇洗滌塔 C1001 上塔底