低温甲醇洗系统尾气中氢含量高的原因分析及对策

2016-08-26李永强

氮肥与合成气 2016年7期

关键词：壳程闪蒸液位

李永强　张　鹏

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

低温甲醇洗系统尾气中氢含量高的原因分析及对策

李永强张鹏

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

河南心连心化肥有限公司四分公司低温甲醇洗系统采用七塔工艺，尾气放空量20 000 m3/h(标态)。运行初期，尾气中氢含量与设计值相差较大，日积月累会造成极大资源浪费。

1　现状调查

从原始开车起，低温甲醇洗系统尾气中氢含量一直未达到设计值，并且与设计值偏差较大。经计算，尾气排放的氢气折合成合成氨为0.8～1.0 t/d。影响低温甲醇洗系统尾气成分的主要气体分析结果如表1所示。

表1　影响低温甲醇洗系统尾气成分的主要气体分析结果

由表1可知，CO2闪蒸罐(V1608)出口气中氢含量实际值比设计值大很多，可判定尾气中氢含量高的直接原因是V1608出口气中氢含量高。

2　原因分析

针对尾气中氢含量高的问题展开讨论，归纳、总结出原因分析树状示意如图1所示。主要末端因素如下：①含硫甲醇闪蒸罐(V1602)、无硫甲醇闪蒸罐(V1603)压力控制得过高，闪蒸不完全；②V1602和V1603液位控制得过高，闪蒸不完全；③原料气分离罐(V1601)液位显示假液位；④原料气冷却器(E1601)壳程排污阀没有关闭；⑤E1601壳程排污阀内漏。归纳、汇总造成尾气中氢含量高的末端因素进行要因确认，运用数据分析、现场调查、现场验证等方法对所有末端因素进行认真分析，要因确认计划如表2所示。

图1　原因分析树状示意

表2　要因确认计划

2.1末端因素一

末端因素一即V1602和V1603压力控制得过高，闪蒸不完全。确认过程：据V1602和V1603压力控制数据统计，其压力在1.58～1.65 MPa，而工艺指标为1.55～1.70 MPa。

结论：V1602和V1603压力控制在工艺指标内且较为稳定，对其他工艺未造成影响，其为非要因。

2.2末端因素二

末端因素二即V1602和V1603液位控制得过高，闪蒸不完全。确认过程：据V1602和V1603液位控制数据统计，其液位在950～1 140 mm，而工艺指标为900～1 300 mm。

结论：V1602和V1603液位控制在工艺指标内且较为稳定，其为非要因。

2.3末端因素三

末端因素三即V1601液位显示假液位。确认过程：针对V1601现场和微机液位进行比对。

结论：V1601微机液位和现场液位显示基本一致，且在工艺指标范围内，其为非要因。

2.4末端因素四

末端因素四即E1601壳程排污阀未关闭。确认过程：关闭E1601壳程排污阀，对关闭该排污阀前、后的尾气进行分析对比，其结果如表3所示。

表3　E1601壳程排污阀对尾气中φ(H2)的影响　%

结论：关闭E1601壳程排污阀后，尾气中氢含量明显降低。因此，判定E1601壳程排污阀未关闭为要因。

2.5末端因素五

末端因素五即E1601壳程排污阀内漏。进一步分析，在正常情况下，关闭E1601壳程排污阀，E1601壳程液体应进入V1601，液位应有所上升，但实际液位与关闭前无明显变化，确定可能为E1601壳程排污阀内漏，导致变换气进入V1601液相管线内，然后进入V1608，再经闪蒸后进入T1603，导致尾气中氢含量高。

为了进一步确认排污阀内漏导致尾气中氢含量偏高，采取了将V1608气相切至火炬的措施，以确定原因。分析对比了2014年1月V1608出口φ(H2)(表1)与2014年3月V1608气相切火炬前、后尾气中φ(H2)(表4)。