低温甲醇洗冷量损失原因及处理

2014-08-15周亮宁夏石化化肥一厂宁夏银川市750021

化工管理 2014年29期

周亮（宁夏石化化肥一厂宁夏银川市 750021）

前言

甲醇吸收是一种物理洗涤工艺，它是用相同的溶剂在低温下，分一步或两步从混合工艺气体中除去CO2、H2S及其它不纯物质.

一般采用六塔流程，可分为两大区，即冷区和热区：冷区有甲醇洗涤塔，CO2解吸塔，CO2闪蒸塔，H2S浓缩塔组成；热区有甲醇再生塔，甲醇／水蒸馏塔组成。该装置由于冷量损失问题造成系统负荷加不起来的情况时有发生，下面具体分析下冷量损失的原因以及对策。

一、冷量来源

低温甲醇洗冷量有以下几个方面构成:水冷器,循环冷却水通过换热器换热提供冷量;氨冷器,利用低压使液氨蒸发产生冷量;液氮洗装置补充冷量,低温液氮洗富余冷量返回低温甲醇洗补充冷量;富甲醇解析CO2产生冷量。

二、装置冷损原因分析

保冷效果差,宁夏地区夏季高温时间要持续120天左右。从现场冷区裸露设备管线冰融化情况看。实际冷损情况十分严重。

换热器的工作效率低，循环水冷却器、氨冷器均存在换热效率不高的情况。由于当地风沙较大大量泥沙进入循环水系统,循环水浊度较高使循环水换热器结垢严重,总传热系数离设计值偏差大。由于氨压机润滑油带入氨冷器现象存在,少量润滑油随液氨进入氨冷器,由于温度低使润滑油附着在 U形管外表面,从而增加了热阻,降低了换热效率。

甲醇循环量设置不当，当系统负荷一定时，系统所消耗的冷量基本不变。甲醇循环量越大，系统的温度就会越高，这时要保证CO2的吸收只能提高氨冷器负荷降低系统温度。同时，随着甲醇量的增大，饱和度较低CO2解吸量会减少，大量CO2未解析就带入热区浪费冷量。

CO2解析产生冷量不足，CO2解吸产生的冷量是低温甲醇洗冷量的主要来源。如果系统温度控制过低会造成CO2在冷区未得到充分解析就将大量冷量带入热区，这样不仅造成热区负荷升高还会造成大量的冷量和CO2损失。

气提氮使用不当造成冷量损失，投用气提氮会打破塔内原有的气液平衡建立新的气液平衡，可以更好的解析甲醇中的CO2释放更多的冷量。但如果投用过多会使大量的冷量随氮气放空，投用过少CO2得不到充分的解析带入热区造成冷量浪费。所以要根具实际生产要求合理设置气提氮量。

低温液氮洗补液氮管线不通，液氮直接补入甲醇洗系统由于液氮温度达到-180摄氏度容易造成管线甲醇冻结不能有效补入冷量。使低温液氮洗富余冷量造成浪费。

三、解决措施

1.更换修补跑冷严重部分的保冷材料。冷区甲醇洗涤塔、CO2解吸塔、甲醇冷却器管线及换热器跑冷严重的部分更换新型保冷材料。

2.对于风沙大换热器结构等情况。可以对水冷器进行反冲将其中泥沙冲出以提高换热效率，同时在循环水入口出口处加装强制过滤装置。另外，利用化学清洗等手段对甲醇冷却器管程壳程污垢进行清理,在甲醇循环中加入过滤装置降低浊度避免换热器结垢堵塞。氨冷器带油可根据润滑油漏入量定期从底部导淋排油避免润滑油大量堆积影响氨冷器换热效率

3.CO2解析最大化。甲醇吸收CO2是一个放热过程,而解吸CO2则是一个吸热制冷过程,其吸收、解吸过程遵循亨利定律。可在满足工艺生产的条件下尽量降低解析压力使CO2更好的解析产生更多的冷量。控制甲醇循环量在微量不超标的情况下尽可能降低循环量以增加CO2饱和度使CO2充分解析。避免系统温度过低适当的提高系统温度不仅可以减少冷量使用还可以使CO2得到更好的解析减少冷量的浪费。

4.合理控制气提氮量。虽然气提量大可以使CO2得到很好的解析可是大量的氮气也会与低温甲醇换热带走大量冷量，造成冷量损失，同时浪费氮气增加空分装置负荷；若气提氮量过小，CO2得不到进一步解析，冷量就不会完全释放出来，带着大量CO2甲醇被带到甲醇热再生系统中，这样无形中提高了热区的负荷。因此要选择合适的气提氮量。

5.充分利用低温液氮洗富余冷量。针对低温液氮洗管线易冻结现场可以对管线进行回温处理确保管线畅通。