低温甲醇洗贫甲醇中断对后系统影响及处理对策_李维琪.pdf

Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry2023 年 4 月第 46 卷第 2 期Apr.2023Vol.46 No.2云南天安化工有限公司年产 50 万吨合成氨装置，低温甲醇洗单元采用德国林德工艺技术。由变换系统送来的变换气先进入洗氨塔，使用中压锅炉水将变换气当中的氨、粉尘、氰化氢等杂质洗涤脱除。洗氨塔出口变换气控制喷入一定量的甲醇，以防止结冰和形成水化物。变换气再进入到 2 台并联的绕管式换热器换热，经过换热降温至-23 的变换气进入到甲醇洗涤塔，通过低温甲醇洗涤脱除工艺气当中的二氧化碳和硫化物，然后进入分子筛吸附单元。分子筛吸附单元吸附脱除工艺气当中的二氧化碳和少量甲醇后进入液氮洗单元，在低温液氮洗单元，通过低温液氮洗涤脱除合成气中的一氧化碳后，氢氮合成气进入氨合成系统。1低温甲醇洗贫甲醇泵跳车现状2021 年 11 月 22 日 20:31:10 低温甲醇洗贫甲醇泵因轴承温度达到高温联锁值跳车，且备用泵处于隔离排液待清洗入口滤网期间，导致甲醇洗涤塔贫甲醇中断，造成甲醇洗涤塔出口工艺气中的二氧化碳含量快速超标。超标气体进入到分子筛吸附单元，造成分子筛吸附剂吸附饱和穿透，穿透的二氧化碳气体再进入到低温液氮洗精制气通道结冰堵塞。分子筛吸附单元正常吸附温度为-53，一旦温度回升到-48 以上，分子筛吸附二氧化碳和甲醇的能力大幅度下降。贫甲醇泵跳车 2 min 后，分子筛吸附单元进口温度回升至-40.17，出口温度回低温甲醇洗贫甲醇中断对后系统影响及处理对策李维琪（云南天安化工有限公司，云南安宁 650309）摘要：低温甲醇洗系统主要脱除原料气中的二氧化碳及硫化物，吸收了二氧化碳及硫化物的富碳和富硫甲醇分别通过减压解吸、氮气气提及加热再生的方式实现再生，再生甲醇通过贫甲醇泵提压后循环利用。因贫甲醇泵跳车，甲醇洗涤塔贫甲醇中断，导致了液氮洗分子筛吸附器穿透，造成低温液氮洗系统精制气通道堵塞，通过在线疏通，并对堵塞原因进行分析，提出了优化防范措施。关键词：低温甲醇洗贫甲醇液氮洗精制气堵塞收稿日期：2022-08-11；收到修改稿日期：2023-02-17。作者简介：李维琪，男，1984 年出生，本科学历，化工工艺工程师，高级技师，2015 年毕业于武汉理工大学化学工程与工艺专业，现在云南天安化工有限公司合成氨制造中心工作。联系电话：13888866796；E-mail：。升至-43.90，此时分子筛吸附单元已不再具备二氧化碳和甲醇的吸附能力。低温甲醇洗系统贫甲醇泵跳车后，立即将 30%的变换气退出低温甲醇洗系统，10 min 后进入低温液氮洗系统的工艺气流量由 169 000 m3 h 快速下降至137 000 m3 h，液氮洗进口精制气通道压差由正常的 0.31 kPa 快速上涨至 20 kPa。在低温液氮洗精制气通道压差上涨的同时，变换系统压力由 3.0 MPa 上涨至 3.49 MPa，16 min 后合成气压缩机入口气体流量由 46 t h 下降至 0，合成回路进口压力由 2.88 MPa逐渐下降至 1.40 MPa。判断低温液氮洗精制气通道已全部堵塞，合成气无法通过液氮洗系统进入到合成回路，贫甲醇泵跳车 19 min 后，才对分子筛吸附单元和低温液氮洗系统进行停车隔离处理。2低温液氮洗精制气通道堵塞处理低温液氮洗精制气通道堵塞后，于 2021 年 11月 22 日 22:40 开始对其进行在线反向疏通处理，关闭液氮洗入口中压氮气总阀。通过中压氮气旁路阀，控制小流量氮气进入粗配氮阀液氮洗涤塔顶部合成气管道液氮洗涤塔液氮洗涤塔进口精制097第 2 期李维琪.低温甲醇洗贫甲醇中断对后系统影响及处理对策气管道分子筛出口阀旁路分子筛出口阀前高点放空置换。经过 2 h 反向复热操作，液氮洗精制气温度回升至 7，并进行恒温合格，液氮洗精制气管道复热结束。2021 年 11 月 22 日 23:50 系统恢复开车导气，打开分子筛出口阀前开工管线，开始对分子筛进行开车导气冷却，02:00 对分子筛出口气二氧化碳和甲醇含量进行分析检验合格。于 02:10 打开分子筛出口阀旁路对低温液氮洗充压，02:45 低温液氮洗开始导气调整，03:05 工艺气全部导入低温液氮洗单元。03:10 低温液氮洗出口微量一氧化碳分析检验合格，逐渐将工艺气由液氮洗出口导至合成回路进口放空，03:32 合成气压缩机导入合成气逐渐增加负荷，合成气压缩机出口压力与合成塔压力平衡后，打开合成回路隔绝阀，合成塔开始导入合成气。2021 年11 月 23 日 03:50 合成塔逐渐运行，系统恢复生产液氨，贫甲醇泵跳车至液氮洗精制气通道堵塞，并疏通结束后开车，共计中断产氨 6.5 h。3液氮洗精制气管道堵塞原因分析正常情况下，分子筛吸附站只吸附微量的二氧化碳和甲醇，且吸附能力有限，24 h 吸附周期结束后，必须立即转入氮气再生。因低温甲醇洗贫甲醇泵跳车，且无备用泵运行，导致甲醇洗涤塔洗涤贫甲醇中断，而变换气又在持续进入到甲醇洗涤塔内，造成甲醇洗涤塔顶部工艺气体中的高浓度二氧化碳无法被洗涤吸收，使得携带大量二氧化碳的工艺气进入到分子筛吸附器，导致分子筛吸附器短时间内吸附大量二氧化碳达到饱和并失去吸附能力。低温液氮洗正常工作最低温度为-189，分子筛吸附单元出口的工艺气携带穿透的二氧化碳气体，进入到低温液氮洗系统1。在低温状态下，二氧化碳就会在液氮洗精制气管道内结冰，造成液氮洗精制气管道堵塞。在洗涤贫甲醇中断期间，合成系统合成气压缩机未进行降负荷处理，导致合成气压缩机进口压力持续降低，系统前后压差增大，加速不合格气体进入到液氮洗系统，造成精制气通道快速堵塞。从低温甲醇洗系统贫甲醇中断至低温液氮洗精制气管道堵塞期间，持续 19 min 向分子筛系统及低温液氮洗通入工艺气体，从而加剧了分子筛吸附穿透及液氮洗系统通道的堵塞。4防范措施1）涉及到低温甲醇洗系统重要机泵跳车且备用泵无法正常启动，造成甲醇循环中断的情况下，应立即对合成气压缩机减负荷全循环，同时分子筛、液氮洗系统也应立即停车隔离2，快速退出工艺气，不得继续向分子筛和液氮洗系统通入不合格工艺气体。2）重要机泵的倒运必须严格按照倒泵程序进行，倒泵后必须并联运行一段时间，观察等待时间达到要求，才能开展后续工作。3）提高操作人员应急处理水平，强化系统参数管控，一旦发现运行数据偏离设计，应尽快做出合理判断和处理，不得让系统在异常工况长时间运行。5结束语本次因低温甲醇洗系统贫甲醇泵跳车，洗涤贫甲醇中断，不合格气体造成分子筛吸附器穿透，含有大量二氧化碳的工艺气进入到低温液氮洗系统，造成低温液氮洗精制气通道堵塞。系统经历短时间停车，且对液氮洗精制气通道复热成功，到系统恢复产氨，历时 6.5 h。本次液氮洗通道堵塞是存在极大安全风险，一旦精制气通道全部堵塞，即使用反向复热方式操作，也不能确保通入复热氮气，就无法复热合格，必须采取系统隔离排液的方式进行。低温液氮洗系统一旦隔离排液后再进行复热及冷却积液等操作，加上系统恢复开车，最快也需 80 h 以上才能完成，将直接影响约 5 000 t 的液氨产量。参考文献1刘厚成.低温液氮洗氮气通道结冰堵塞分析及处理措施 J.大氮肥，2015，38（增刊 1）：85-86.2张卫华.液氮洗冷箱压差升高因素分析及预防措施 J.大氮肥，2022，45（6）：369-372.THE IMPACT OF NO LEAN METHANOL SUPPLY ON THE DOWNSTREAM SYSTEM IN LOW TEMPERATUREMETHANOL WASHING UNIT ANDTREATMENT MEASURES（下转第 100 页）1002023 年第 46 卷塞腐蚀、硫罐积存等问题导致的停车处理和在线检修，从根本上解决了块状硫磺产生问题。参考文献1石立军，井云环.克劳斯硫回收工艺生产中存在问题和改进措施 J.煤化工，2014（1）：43-45.2冯鹏波.榆林煤化硫回收尾气处理装置改造研究 D.西安：西安石油大学，2021：45.3孙帅.硫磺回收装置尾气处理工艺探讨 J.石化技术，2019（9）：15-16.4徐向荣.硫磺回收装置尾气处理系统存在的问题及优化措施 J.能源化工，2019（1）：24-28.ANALYSIS ON BLOCK SULFUR GENERATION IN SULPHUR RECOVERY UNIT AND SOLUTIONSZhang Weihua（CNOOC Huahe Coal Chemical Co.，Ltd.，Hegang 154000）Abstract：Aimed at the problem of large amount of block sulfur generated in sulfur recovery unit，we analyzed the reasons，conducted the technical reformation and optimization during the overhaul.The operation data after the reformation shows that the block sulfur disappeared，and the bottleneck in the system was removed.Key words：Claus sulfur recovery；block sulfur；reactor；liquid sulfur seal（上接第 097 页）Li Weiqi（Yunnan Tianan Chemical Co.，Ltd.，Anning 650309）Abstract：Low temperature methanol washing system is mainly for removing carbon dioxide and sulfide from the feedstock gas.The methanol being rich in carbon and sulfur after absorbing carbon dioxide and sulfide is regenerated by depression desorption，nitrogen stripping and heating.The regenerated methanol is sent to recycle utilization via lean methanol boosting pump.In case of the trip of lean methanol pump，the supply to methanol scrubber was stopped，leading to the penetration damage of molecular sieve absorber in liquid nitrogen washing unit，and furthermore the block of refining gas pipe.Taking the online unclogging measure，and studying the blocking reason，the optimization and prevention measures were presented.Key words：low temperature methanol washing；lean methanol；refining gas from liquid nitrogen washing；block山东联欣环保拟建百万吨级 PPCP 项目近日，山东联欣环保科技有限公司可降解塑料项目顺利签约，总投资 100 亿元。据介绍，该公司将在东营河口区研发新上环保聚丙烯共聚物（PPCP）生物可降解塑料项目，建设苯酐生产基地、仓储中心、二氧化碳基生物可降解塑料研究中心、校企联