低温甲醇洗操作方案Word下载.docx
- 文档编号:16208334
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:61.02KB
低温甲醇洗操作方案Word下载.docx
《低温甲醇洗操作方案Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《低温甲醇洗操作方案Word下载.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
汽提氮气来自空分;
脱盐水来自公用工程,污水去水处理,排污甲醇去污甲醇罐,循环冷却水来自公用工程,氮气、仪表空气来自空分装置。
2、生产能力及产品规格
低温甲醇洗装置的额定处理能力为229720Nm3/h(干基)的原料气进行脱硫脱碳,同时产生二氧化碳产品气和克劳斯酸性气体,其操作弹性范围为50-110%;
(1)原料气的组分如下:
成份
含量(vol%)
H2
43.33
CO
18.48
CO2
37.42
N2
0.34
Ar
0.08
CH4
H2S
0.08(最大0.42)
COS
0.01(最大0.05)
HCN
70ppmv
NH3
180ppmv
H2O
0.26
总计,Nm3/h
正常负荷:
229720
温度,℃
40
压力,MPa(g)
3.4
(2)主要产品及其规格表:
物料名称
组成
净化气(mol%)
CO2产品气(mol%)
克劳斯气(mol%)
67.55
0.21
0.01
28.63
0.73
0.033
3.14
99.03
72.534
0.1ppm
0.00
26.466
0.54
0.036
1、基本原理
其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础,依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性来脱除变换气中的H2S和CO2等酸性气体,从而达到净化变换气的目的。
上述过程是物理吸收过程,吸收后的甲醇经过减压加热再生,分别释放CO2、H2S气体。
2、低温甲醇洗工艺的特点
(1)工艺成熟,有多套大型装置长期稳定运行的经验;
(2)对原料气的净化程度较高;
(3)运行费用较低;
(4)洗涤用的甲醇溶剂容易获取。
3、操作条件
(1)温度
本装置吸收塔05K001采用五段吸收,各段吸收剂---甲醇的温度较低,温度一般在-40~-60℃左右;
在较低温度条件下,可以大大提高甲醇的吸收效果;
变换气进入05C001的温度愈低,则冷量损失愈少,就可以大大降低冰机09K001的负荷。
(2)压力
系统压力高,吸收的推动力增大,既可以提高气体的净化度,又可以增加甲醇的吸收能力,减少甲醇的循环量。
低温甲醇洗工序的压力由前后工序的压力确定。
对于甲醇再生而言,压力愈低愈有利,但是为了把再生过程中释放的CO2和H2S气体分别送往CO2压缩机和硫回收装置,一般情况下再吸收塔、热再生塔的塔顶压力略高于大气压。
(3)溶液循环量
溶液循环量取决于生产负荷和溶液的吸收能力,在保证气体净化度的前提条件下,增加主洗流量,减少精洗流量,可减少再生热负荷,达到节能目的。
第二节工艺流程叙述
1、原料气冷却
来自CO变换装置的原料气被送往甲醇洗装置,并在一系列的换热器里冷却。
在原料气/合成气换热器05E001和原料气深冷器05E002,原料气被冷却到大约10°
C。
原料气是在05E001里通过与合成气换热实现的,在05E002里是通过蒸发4°
C的冷冻剂实现的。
然后原料气通过氨洗涤塔05C007,用锅炉给水(来自界区外并且经过锅炉给水冷却器05E024冷却到一定的温度)洗涤原料气,以降低其NH3和HCN的含量。
洗涤水被排至界区外。
然后,少量的甲醇物流被注入原料气,以防止水在低温下结冰。
最后,原料气在原料气最终冷却器05E003里与低温合成气、低温CO2产品及循环气换热。
2、H2S/CO2吸收
接下来,气体进入吸收塔05C001的预洗段,诸如NH3和HCN等微量的组分,在这里被来自H2S吸收塔给料冷却器05E005的一小股过冷富甲醇吸收。
预洗过的甲醇在液位控制下离开塔底,并被送往预洗甲醇闪蒸加热器05E015和预洗闪蒸罐05S002再生。
然后气体通过一烟囱塔盘进入05C001的H2S主洗段,在这里H2S和COS被来自05C001CO2吸收段的饱和CO2的甲醇溶液洗涤出。
甲醇溶剂按照与原料气成比例的流量被送往05C001H2S吸收段的顶部。
富H2S甲醇在液位控制下离开05C001的主储液槽,并引入中压闪蒸塔05C002进行闪蒸再生。
接下来,脱硫后的气体通过另一个烟囱塔盘进入CO2吸收段下部。
在05C001的CO2吸收段,气体被作为主冲洗甲醇的低温的闪蒸再生甲醇和作为精洗甲醇的低温的热再生甲醇洗涤。
后者,也就是从塔顶进入的低温热再生甲醇的流量与原料气流量成正比。
由于吸收CO2产生热量,甲醇一定程度地被加热。
因此,甲醇在去下部的过程中被冷却。
这样,气体在下部被富含CO2的甲醇洗涤,富含CO2的甲醇在中间冷却器05E004里被冷却。
在原料气最终冷却器05E003,原料气/合成气热交换器05E001中换热后,合成气被送出界区。
3、闪蒸再生和H2S浓缩
来自05C001CO2吸收段储液槽的部分甲醇,经过H2S吸收塔给料冷却器05E005被引入05C001H2S吸收段的顶部,剩余的则流向中压闪蒸塔05C002的顶部。
后者在中压下闪蒸,释放出部分CO2及溶解的H2和CO。
闪蒸气进入05C002的下部,以降低其CO2的含量。
来自05C001H2S吸收段的富甲醇也流向05C002的下部,H2和CO连同部分的CO2一起被闪蒸出来。
为了减少再次被压缩气体的量,大部分闪蒸的CO2被来自热再生塔给料泵05P003A/B的少量的冷甲醇重新吸收。
闪蒸气在原料器最终冷却器05E003里被加热后,经过循环压缩机05K001的入口分离器05S001,被再次压缩。
随后,压缩后的闪蒸气在段间冷却器05E006和后冷器05E007被冷却水冷却,循环至原料气。
来自中压闪蒸塔05C002上部的富CO2甲醇在闪蒸甲醇深冷器05E008里被过冷。
然后,部分甲醇被送往再吸收塔05C003中段的顶部,在此闪蒸,并把不含硫的CO2释放出来。
CO2产品在Claus气/CO2产品气换热器05E020、热闪蒸深冷器05E016中被加热后送出界区。
闪蒸过的甲醇部分被送往05C003底部的上部,另一部分通过主冲洗泵05P001A/B送往05C001用作主冲洗甲醇吸收CO2。
来自闪蒸甲醇深冷器05E008的另一部分甲醇,在预洗甲醇冷却器05E009冷却,并送入再吸收塔05C003顶部的上部,作为硫组分的再吸收介质,以净化从含硫甲醇中释放出的CO2产品气体。
来自05C002下部闪蒸段的含硫甲醇分成两部分。
一部分被送往再吸收塔05C003顶部的下部,在这里,把含有H2S和COS甲醇中的大部分剩余CO2释放出来。
CO2产品气从塔顶离开,并在原料气最终冷却器05E003被加热后送出界区。
另一部分含硫甲醇被送往再吸收塔05C003底部的下部。
来自上段闪蒸含硫甲醇也被送往再吸收塔05C003底部的上部。
在此经氮气汽提后更多的CO2被释放出来,氮气已在氮气冷却器05E010里被部分尾气冷却过。
从甲醇中释放CO2是通过中间加热实现的。
甲醇从烟囱塔盘被再吸收塔循环泵05P002抽出,经过再吸收甲醇/贫甲醇换热器05E012被热再生甲醇加热,并被送回05C003底部的汽提段。
来自汽提段的N2/CO2混合物与热闪蒸气、酸气循环气混合。
含有硫的混合气被从05C003底部最高处塔盘上馈入的甲醇反洗。
从底部的顶部离开的烟道气部分在氮气冷却器05E010加热,另一部分在冷冻过冷器05E011中加热。
在尾气冲洗塔05C006中用水冲洗,尾气中达到较低的甲醇含量后,通过一个足够高的烟囱排放到大气中。
来自再吸收塔05C003底部下部的富H2S甲醇,经预洗甲醇冷却器05E009,H2S吸收给料冷却器05E005和贫富甲醇换热器05E013,被热再生甲醇加热,用热再生给料泵05P003A/B送往热再生塔05C004的热闪蒸段。
来自05P003A/B的部分甲醇还被用作中压闪蒸塔05C002下部循环气的再洗甲醇。
4、热再生
富硫甲醇首先被送往热再生塔05C004顶部的热闪蒸段。
热闪蒸释放出来的气体在热闪蒸冷凝器05E014里被冷却水冷却,后在预洗甲醇闪蒸加热器05E015被预洗甲醇冷却,并在热闪蒸深冷器05E016被CO2产品冷却。
然后,热闪蒸气体和冷凝液被送往再吸收塔05C003的主段,使甲醇里的硫进一步浓缩。
进入热再生塔05C004热再生段的甲醇通过甲醇蒸汽汽提并充分再生,甲醇蒸汽一部分来自再生段下面的水浓缩段,其余的来自甲醇水塔05C005的顶部。
来自热再生段顶部的甲醇蒸汽/气体混合物通过几个换热器使甲醇冷凝。
首先,顶部的气体被送入预洗甲醇最终加热器05E017,加热预洗低温富甲醇,该富甲醇再送往热再生器05C004顶部。
然后,所含的大部分甲醇在送往回流槽05D001前,在水冷热再生冷凝器05E018里被冷凝。
最后,claus气体在claus气再热器05E019和Claus气/CO2产品气换热器05E020里进一步冷却。
在Claus气体分离器05S003里,剩余的冷凝液被收集起来,并返回到回流槽05D001。
Claus气体在Claus气体再热器05E019里被再次加热,排放出界区。
一部分来自Claus气体分离器05S003的claus气体用作循环气回到再吸收塔05C003进行硫浓缩。
Claus气经过一个与分离器相连的小再吸收塔循环。
在这里,Claus循环气被一小股来自再吸收循环泵05P002的低温富甲醇再次冲洗,以免claus气体内微量成分在主循环甲醇里富集。
来自各个claus气体冷凝段的冷凝液被收集在回流槽05D001里,并通过热再生塔回流泵05P006A/B返回到热再生塔05C004的顶部。
充分再生的甲醇收集在热再生塔的主储液槽里,由CO2吸收给料泵05P004A/B送入贫/富甲醇换热器05E013冷却,之后,送回到吸收塔05C001的顶部。
5、甲醇水蒸馏
少量的热再生甲醇被送往05C004最底部的水浓缩段。
这个小精馏段的储槽由热再沸器05E021来提供热量。
一方面,该段底部产品的水浓缩得以实现,另一方面,则产生汽提用的甲醇蒸汽。
05C004浓缩段的富水甲醇用甲醇水塔给料泵05P005A/B抽出,并送往甲醇水塔05C005。
水和甲醇的精馏在这里进行,使主甲醇回路中的水含量保持在低水平。
该塔的储液槽利用甲醇水塔再沸器05E022进行再沸。
05C005顶部的甲醇蒸汽被送往热再生塔05C004作为汽提介质。
05C005底部的产品是废水,在废水冷却器05E023冷却后送往尾气洗涤塔05C006。
6、排污系统
由于Rectisol装置里不断有少量的甲醇损失,因此就需要一小股从新鲜甲醇罐05D003来的新鲜甲醇通过新鲜甲醇泵05P008补充到热再生塔05C004再生段顶部。
另外,还有一个单独的容器地下废液槽05D002,收集甲醇洗系统的几个低点导淋排放的残余甲醇。
该槽配有一台液下泵地下废液泵05P007,用来把甲醇送回到工艺系统。
7、尾气洗涤塔
甲醇水塔05C005的底部产品是水,在废水冷却器05E023里冷却后送到尾气洗涤塔。
在进入塔顶之前,一小部分废水排出界区,另外的部分与来自界区外用作补充的脱盐水混合作为洗涤水,洗涤来自再吸收塔05C003经过换热器05E010和05E011换热后,进入尾气冲洗塔05C006的尾气,以降低尾气中的甲醇含量。
从05C006顶部离开的尾气通过一足够高的烟囱排放至大气。
塔底的甲醇/水物流用冲洗水泵05P009A/B送至废水冷却器05E023,在此加热后被送至甲醇水塔05C005进行分离。
第一节原始开车条件及准备工作
1、甲醇洗系统各项施工项目按计划施工完毕。
2、各机泵的电机单体试车合格,与机泵已对中连接好。
3、空分装置已开车正常,外送合格氮气、仪表风、工厂风,且保证正常用量。
4、各仪表安装正确,调试合格(最终调试的除外)。
5、循环水已送入界区内,各换热器进出口阀全部打开。
6、公用工程已送出合格锅炉给水、脱盐水。
7、煤气化装置、污水处理装置具备接受处理污水条件。
8、锅炉厂开车正常,已具备外送高、中、低压蒸汽条件。
9、系统冲洗吹扫完毕。
第二节低温甲醇洗装置的开车
一、开车准备
在水联运完成之后,装置已准备好实际运行条件。
在开车之前,特别注意确保如下准备工作已完成:
1、所有准备工作已完成,泵的滤网、甲醇喷嘴清洗过,05D002内置换干净;
特别是消防水总管已正常,安全阀和校验过的仪表(孔板)已安装。
2、操作人员已熟悉装置以及甲醇和H2S的处置方法。
3、现场急救箱和组装点已准备好,位置已标明。
4、下游装置,特别是火炬系统和克劳斯装置已具备接受气体。
5、中压和低压氮气已经具备使用。
6、公用工程具备条件,制冷装置冰机低速慢转,已经具备向蒸发器供应液氨条件。
7、系统用合格氮气置换合格并封闭,O2≦0.1%。
8、低温甲醇洗装置的工艺气进出口阀关闭。
二、确认下列工作完成
1、关闭下列阀门
1.1、对所有运转设备05P001―05P009泵进出口阀、最小流量阀、导淋全部关闭。
1.2、关闭所有去05D002槽的排液阀。
1.3、关闭所有与其它工号有关联的阀门:
变换气管线(GR-05001)上界区阀;
(MN-05002)管线上中压N2进气截止阀;
去甲醇合成工序管线(GSY-05004)上界区阀,(GSY-05005)管线上去火炬放空阀;
去界区外CO2气管线(COO-05002)上界区阀,去05C006 CO2气管线(COO-05003)上放空阀;
循环气去05S001管线(GEP-05020)上截止阀,循环气去火炬放空管线于GEF-05008上截止阀;
锅炉给水至05E024前管线(BFW-05001)上界区阀;
去05C006脱盐水管线(DW-05001)上界区阀;
出05C003去05E011尾气管线(GFF-05001)上截止阀;
出05E019去硫回收工序管线(GCL-05008)上界区阀;
出05E019去火炬放空总管管线(FL-05010)上界区阀;
出05C005去污水处理管线(WS-05001)上界区阀;
由甲醇罐区往05C004补甲醇管线(FM-05025)上界区阀;
进05C006低压蒸汽管线上界区阀。
1.4、按照PID图所示,所有盲板均处于正确位置(共计116块);
1.5、关闭所有取样点根部阀;
1.6、所有自动调节阀控制处于关闭状态,确认以下调节阀及前、后截止阀和旁路阀处于关闭状态:
LC05005 LC05008 FFC05006 FC05008 FFC05009 FC05011 LC05018 LC05019 FC05013FC05014 LC05024 LC05025 FC05018 LC05031 LC05029 FC05037 FC05023 FC05024 LC05035 FC05026 FC05027 LC05040 LC05039 FC05028 FC05029 UV05006FC05036FC05016Fc05002Lv05010Lv05007Pv05013A/B
Hv05008PV05045/47Pv05048A/BPv05050Fv05025
1.7、确认所有联锁处于复位状态。
1.8、打开以下压力控制阀门:
PC05004 PC05009 PC05013B PC05045 PC05047 PC05048A/B PC05050阀的前、后截止阀
1.9、打开所有压力表、液位计、流量计仪表根部阀;
1.10、将下列压力按下列设定值设定控制值:
PC05004:
3.20MPa;
PC05009:
0.02MPa;
PC05013:
0.809MPa;
PC05045:
0.089MPa;
PC05048:
0.90MPa;
PC05050:
0.20MPa;
PC050470.215MPa
三、甲醇的充填
1、向05D003内充填甲醇:
控制室打开Hv05009阀门,由甲醇罐区向05D003内充甲醇,在05D003液位在30%后,现场打开05P008入口阀,05P008充液排气,确认润滑、供电、盘车无问题后,准备开启05P008向05C004Ⅱ段充甲醇。
原始或大修后的开车时充填甲醇,充填的甲醇量可能比正常运行期间需要补充的甲醇量大,利用界区外来的FM-05025连接到热再生塔05C004的第I段(热闪蒸)储液槽,甲醇通过Lv05031被送到热再生塔H2S闪蒸段。
2、05C004Ⅱ段充甲醇:
当05D003液位达到80%时,现场开启05P008向05C004Ⅱ段充甲醇,建立05C004Ⅱ段液位;
3、05C001Ⅰ、05C004Ⅲ段液位的建立:
当05C004Ⅱ段液位LI05027到30%时,现场打开05P004泵入口阀、最小流量线阀,05P004充液排气,确认润滑、供电、盘车无问题后,准备开启05P004,当液位LI05027到50%时,启动05P004,缓慢地注入05E013的壳程、05E012的壳程和吸收塔05C001的CO2洗涤段储液槽。
控制室人员通过调节阀Fv05009控制向05C001Ⅰ段加液量,建立05C001Ⅰ段液位,当甲醇流经05E012、05E013时,现场操作人员要对换热器进行排气。
控制室人员通过调节阀LC05029控制向05C004Ⅳ段的加液量,至05C004Ⅳ段液位为50%;
4、05C001液位的建立:
当05C001Ⅰ段液位LI05009显示为50%时,现场操作人员要对05E004进行排气。
当05C001Ⅱ段液位LT05010达到50%时,控制室人员缓慢开启调节阀FFC05006、FC05007,使甲醇缓慢注入05E005后向05C001Ⅲ、05C001Ⅳ段注入甲醇,建立05C001Ⅲ、05C001Ⅳ段液位,在甲醇流经05E005时,现玚人员要注意排气。
从05C001预洗段储液槽向05E015的管程和05E017的管程充液注意排气。
5、05C002液位的建立:
当LT05049液位显示为50%时,主控人员缓慢开启调节阀Lv05010,向05C002Ⅰ注甲醇,建立05C002Ⅰ段液位;
当LT05007液位显示为50%时,主控人员缓慢开启调节阀Lv05007,向05C002Ⅱ段注甲醇,建立05C002Ⅱ段液位;
6、05C003液位的建立:
当05C002Ⅰ段LT05018液位显示为50%时,控制室人员缓慢开启调节阀Fv05013、Lv05018使甲醇经过05E008、05E009后向05C003Ⅰ、Ⅱ段补甲醇;
当05C002Ⅱ段LT05019液位显示为50%时,控制室人员缓慢开启调节阀Lv05019、Fv05014向05C003Ⅰ、Ⅲ段补甲醇;
当05C003Ⅲ段LT05024液位显示为30%时,现场打开05P002泵入口阀,05P002充液排气,确认润滑、供电、盘车无问题后,准备开启05P002,当LT05024液位显示为50%时,启动05P002,使甲醇经过05E012后向05C003Ⅳ段补甲醇,在甲醇经过05E012时,现场人员要对换热器进行排气。
7、05C004Ⅰ段液位的建立:
当05C003Ⅳ段LT05025液位显示为30%时,现场打开05P003泵入口阀,05P003充液排气,确认润滑、供电、盘车无问题后,准备开启05P003,当LT05025液位显示为50%时,启动05P003,使甲醇经过05E009、05E005、05E013后向05C004Ⅰ段补甲醇,在甲醇经过05E009、05E005、05E013时,现场人员要对换热器进行排气;
当05C004Ⅰ段液位显示LT05031为50%时,停05P003、05P004、05P002、05P008。
8、05C005液位的建立:
控制室人员开启入05C006脱盐水阀FC05029,05C006建立液位,当LT05040液位显示为30%时,现场打开05P009泵入口阀,05P009充液排气,确认润滑、供电、盘车无问题后,准备开启05P009泵;
当LT05040液位显示为50%时,现场启动05P009泵,使水缓慢注入05E023后进向05C005补水;
当05C005液位LT05039显示为10%时,停05P009泵,关05C006脱盐水补水阀Fv05029。
9、05C007液位的建立:
联系调度送锅炉水,控制室人员开启05C007的锅炉水上水阀FC05002,建立05C007,在水经过05E024时,现场人员对05E024进行排气,当05C007液位LT05005显示为50%时,关Fv05002阀。
10、注意事项
10.1、在各塔建立液位时,当05P008打液量不足以满足液位建立需要时,要及时停泵补液,采用间断开停的办法建立各塔液位,如甲醇罐区具备送甲醇条件时,可联系甲醇罐区,开启补液泵,由FM-05025管线先向05C004Ⅰ段补甲醇,待05C004Ⅰ段液位建立后,通过调节阀LC05031向05C004Ⅱ段补甲醇,然后再依次建立各塔液位;
10.2、在甲醇流经各换热器时,要在引液时排气。
10.3、充液过程中,注意观察05C004储液槽的液位,需要时从界区外引入纯甲醇以维持储液槽的液位。
10.4、继续进行甲醇循环,注意观察所有储液槽的液位,在需要时对仪表进行校验。
10.5、通过PC05004,PC05009和PC05047来维持装置的压力。
10.6、只要液体一进入塔,就要检查和比较液位显示器以及就地视镜(在安装位置)。
观察高低液位报警和联锁开关。
四、系统充压
利用中、低压氮气充压,塔的充压速度按照1bar/min的速率充到正常或接近正常操作压力。
该充压也有助于将调节阀、下游泵保持在操作范围之内。
泵初次在甲醇环境中使用之前,应处于关闭位置和手动模式下。
按照系统进行分别充压。
1、吸收系统
由MN-05002引入中压N2充压;
打开MN-05002管线上第一道阀门,用第二道阀门控制充压速度,向吸收系统充压到PC05004指示3.20MPa。
2、05C002
由MN-05003引入中压N2充压,打开MN-05003上进05C002阀门,用止逆阀后阀门控制升压速率,充压至0.85Mpa,由PC05013控制。
3、05C003
由GAN-05007引入低压N2充压,打开GAN-05007上进05C003阀门,控制升压速率,充压至0.07Mpa,由PC05009控制。
4
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 低温 甲醇 操作 方案