低温甲醇洗装置工艺操作规程
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低温甲醇洗装置工艺操作规程
目录
1.装置概述 (1)
1.1岗位任务 (1)
1.2产品说明 (1)
1.3与相关装置的配合 (2)
2.原材料规格及消耗 (2)
3.工艺流程及工艺原理 (3)
3.1流程叙述(以低温甲醇洗一系列为例) (3)
3.2低温甲醇洗岗位工艺原理 (7)
4.工艺参数 (8)
4.1重要设计指标 (8)
4.2主要控制指标 (10)
4.3仪表报警及联锁 (11)
4.4分析项目及频率 (34)
4.5物料平衡表 (41)
5.装置联锁说明 (42)
6.设备一览表 (46)
6.1动设备参数一览表 (46)
6.2静设备参数一览表 (60)
6.3安全阀一览表 (66)
6.4调节阀一览表 (66)
6.5自立式调节阀一览表 (74)
7.主要设备结构及原理 (74)
7.1离心泵设备结构及原理 (74)
7.2塔设备结构及原理 (75)
7.3缠绕式换热器设备结构示意图及原理 (78)
8.装置开车 (79)
8.1开车准备 (79)
8.2开车条件确认 (79)
8.3系统充压置换 (82)
8.4甲醇的填充 (82)
8.5甲醇循环回路的建立 (83)
8.6低温段的冷却 (87)
8.7热再生塔的投运 (88)
8.8预洗及预洗再生的开车 (89)
8.9接受粗煤气 (91)
8.10气体送出 (92)
8.11长期停车后的开车操作 (93)
9.低温甲醇洗停车操作 (95)
9.1紧急停车 (95)
9.2短期停车 (96)
9.3长期停车操作步骤 (96)
10.装置的正常调整、控制、维护 (98)
10.1正常操作要求 (98)
10.2甲醇循环量的调整 (98)
10.3蒸汽流量的调整 (99)
10.4泵的切换检查 (100)
10.5 NaOH的加入 (100)
10.6清洗塔盘 (100)
10.7破真空充氮 (100)
10.8污甲醇处理 (100)
10.9工艺变化 (101)
10.10甲醇过滤器检查清洗切换 (101)
11.单体设备操作规程 (101)
11.1离心泵的开、停与切换操作 (101)
11.2计量机泵的开、停与切换操作 (103)
11.3往复式压缩机 (104)
11.4离心压缩机 (108)
11.5冷换设备的投用与切除 (111)
12.常见事故及处理 (111)
12.1原料气故障 (111)
12.2电源的故障 (112)
12.3 低压蒸汽故障 (112)
12.4到C613106脱盐水中断 (113)
12.5冷却水故障 (113)
12.6仪表空气故障 (113)
12.7制冷装置故障 (113)
12.8 PDT—6131041压差大 (114)
12.9贫/富液换热器冷端温差大 (114)
12.10预洗再生系统冷凝器(E613118)结垢 (114)
12.11冷态开车 (114)
12.12气提氮故障 (114)
12.13空分装置停车 (115)
12.15其他异常现象及处理 (115)
13.安全注意事项 (119)
13.1人身安全 (119)
13.2设备安全 (120)
13.3冬季安全 (120)
14.三废及处理 (120)
15.装置流程图 (121)
15.1工艺流程图 (121)
15.2低压蒸汽系统 (130)
15.3循环水系统 (130)
15.4脱盐水系统 (130)
15.5高压氮气系统 (131)
15.6低压氮气系统 (131)
16.附录...................................................... 错误!未定义书签。
16.1气液比的计算方法.................................... 错误!未定义书签。
1.装置概述
1.1岗位任务
低温甲醇洗岗位的主要工作任务是将变换装置送来的变换气进一步分离,脱除变换气中
的H2S 、CO2、有机硫、石脑油等有害杂质,为液氮洗、硫回收工号提供合格的净化气及酸
性气,同时回收其中高纯度的CO2和石脑油。
在生产中主要职责如下:
1.1.1 负责本岗位所有设备、管线、仪表、电气等设施的操作、维护保养。
1.1.2 在岗期间,坚守岗位、认真操作并按时填写操作记录,遵守并严格执行各项工艺
纪律和安全技术规定,做好巡检。
1.1.3 在岗期间接受班长领导,对生产中出现的问题及时向班长或有关领导汇报
1.1.4 负责保管好本岗位的工具及防护器材,做到文明安全生产。
1.1.5 认真做好交接班工作。
1.2产品说明
低温甲醇洗是利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性,脱除原料气中的酸
性气体。
我厂采用赛鼎工艺,该工艺以冷甲醇为吸收溶剂在3.5Mpa(A)压力下,-71℃的
温度条件下,对原料气进行净化。
装置(单套)的净化气生产能力如下:
出口净化气—165681Nm3/h
产品说明如下(单套)
1.2.1 甲醇洗入口:煤气量274048Nm3/h,温度40℃,压力3.5MPA(A)
组份C0 CO2H2S+C0S H2CH4CnHm N2NH3
含量
1.50 38.62 0.24 5
2.21 5.28 0.57 1.55 0.03 0~100%
1.2.2 甲醇洗出口:净化气量165681 Nm3/h,温度-54.7℃,压力3.25MPA(A)
组份C0 CO2H2S +C0S H2CH4CnHm N2+Ar
含量
2.42 <20ppm <0.1ppm 86.84 8.20 0.38 2.16 0~100%(v)
1.2.3 去硫回收酸气:流量2067 Nm3/h、温度28℃、0.2MPA(A)
组份C0 CO2H2S+C0S H2CH4N2CnHm CH3OH
含量
20ppm 62.53 30.88 微量20ppm 0.03 6.44 0.12 0~100%(v)
1.2.4 二氧化碳产品气45000Nm3/h、30℃、0.12MPA(A)
组份C0 C02H2S H2CnHm CH4N2CH3OH 含量
0~100%(v)
98.99 0.28 0.66 0.03
1.2.5 石脑油产量为1323kg/h,34℃.0.5MPA(A)其组成如下:
组份石脑油甲醇溶解气水
含量99 微量微量微量
1.3与相关装置的配合
1.3.1与总公司配合
本装置为613#,隶属净化车间,在总公司的领导下,服从生产技术部的协调指挥,确保安全生产,稳定运行。
1.3.2与空分装置的配合
下列介质由空分车间提供:仪表空气、装置空气、低压氮气、中压氮气。
1.3.3本装置与锅炉车间的配合
锅炉车间向613#提供下列介质:低压蒸汽
1.3.4本装置与给排水车间的配合
由水厂提供新鲜水,生活用水,消防用水。
1.3.5本装置与气化车间的配合
接收气化车间的变换气,同时向气化车间排出变换气冷凝液。
1.3.6本装置与尿素车间的配合
向尿素车间送出CO2产品气。
1.3.7本装置与本车间的配合
生产的净化气送往液氮洗、酸性气送往硫回收。
2.原材料规格及消耗
序号名称规格单位
消耗量
每小时每年
1 甲醇GB338-2004A级kg 105 756000
2 NaOH ≥29.0Wt% kg 45 32400
3 低压氮气0.4MPa(g) Nm3 2.1X10
4 1.512X108
4 脱盐水40℃ 0.5MPa(g) t 20 144000
3.工艺流程及工艺原理
3.1流程叙述(以低温甲醇洗一系列为例)
3.1.1变换气冷却系统
来自变换装置的含饱和态水蒸气的变换气温度40℃,压力3.5MPA(A)流量274048 Nm3/h 进入甲醇洗装置。
首先进入变换气分离器ⅠS613101中分离冷凝液后液相送入煤气水分离装置,气相与出装置的合成气在变换气/合成气换热器ⅠE613101A/B中进行换热,随后在0℃级氨冷器E613102中被冷却到8℃左右,再进入变换气分离器ⅡS613102分离出冷凝液后,液相与S613101冷凝液汇合后共同送入煤气水分离装置,气相进入变换气/合成气换热器ⅡE613103中,与出甲醇洗装置的燃料气、CO2产品气及液氮洗装置来的合成气换热,将变换气冷却到-26℃左右进入H2S吸收塔。
为防止变换气冷却到冰点以下而结冰,在变换气进入变换气/合成气换热器ⅡE613103之前,用泵P613101A/R将一小股甲醇喷射到变换气中,降低变换气的冰点。
在E613103中产生的水-甲醇-石脑油混合物随粗煤气一起进入脱硫塔C613101的预洗段。
3.1.2预洗和H2S、CO2吸收系统
冷却到-26℃的变换气进入 H2S吸收塔的底部(预洗段),在此用一股少量的来自 CO2吸收塔塔底无硫富液经H2S吸收塔给料泵P613101A/R抽出加压后,经 H2S吸收塔进料冷却器E613106冷却到-34℃后进入 H2S吸收塔进行洗涤。
在预洗段除去粗煤气中残余的水,洗涤掉石脑油和HCN、部分有机硫、高分子化合物,防止吸收段的甲醇被污染,洗涤液收集在预洗段底部,送到石脑油/甲醇回收系统。
脱除了石脑油和HCN、部分硫化物、高分子化合物的粗煤气通过升气塔盘进入到H2S吸收塔C613101的脱硫段。
在该段 H2S、COS等被富二氧化碳甲醇液进行选择性脱除。
所需无硫富液用 H2S吸收塔给料泵P613101A/R从 CO2吸收塔底部抽出加压,并经 H2S吸收塔进料冷却器E613106冷却到-34℃后进入 H2S吸收塔。
含H2S甲醇液收集在H2S吸收塔C613101的升气塔盘上,然后送到H2S浓缩塔C613104的Ⅰ段。
经C613101脱硫后的脱硫气温度-26.7℃压力3.33MPA(A)流量270548Nm3/H进入 CO2吸收塔塔底进行CO2脱除。
吸收CO2的-71℃甲醇半贫液来自CO2闪蒸塔C613103Ⅴ段,经甲醇半贫液给料泵P613103A/R加压到4.0MPA(A)进入CO2 吸收塔的主洗段来脱除大量的CO2,用来自热再生塔C613105Ⅱ段的甲醇贫液作最终净化洗涤(CO2精洗段),塔顶出来约-54℃、3.25MPA(A)流量165681Nm3/H CO2≤20ppm、总硫≤0.1ppm的净化气直接送至液氮洗装置。
为防止装置开车、液氮洗紧急停车等工况,设置了紧急开停车及放空管线来满足工艺操作要求。
在CO2 吸收塔精洗段的顶部喷入-55℃的甲醇贫液以最后脱除煤气中的硫化物和CO2,甲醇半贫液在主洗段顶部喷入,同时与来自精洗段的甲醇汇合,汇合后的甲醇继续与煤气逆流接触,吸收CO2、H2S和COS。
由于CO2溶解热的作用使得甲醇温度上升,使甲醇液几乎达到了吸收CO2的气液平衡点,为了提高甲醇的吸收能力,从升气塔盘将甲醇引至塔釜,经泵P613102A/R提压,在甲醇循环冷却器E613105A/B中用-40℃级液氨将甲醇冷却到-35℃,冷却后的甲醇返回到第10层塔盘上。
-20℃、含CO2的甲醇液收集在CO2吸收塔底部。
这部分甲醇离开CO2吸收塔C613102后分为两股,一股经甲醇冷却器E613107冷却到-28℃后送到CO2闪蒸塔C613103闪蒸再生,另一股通过H2S吸收塔给料泵P613101增压,在甲醇深冷器E613106中用-40℃级液氨冷却到-34℃后进入H2S吸收塔C613101。
离开CO2吸收塔的甲醇溶解有大量的CO2,少量的H2S、COS、CO、H2、CH4以及一些高分子碳氢化合物。
在CO2闪蒸塔C613103中,这股甲醇在五个闪蒸段中分级闪蒸再生,大量的溶解气被解吸出来,闪蒸再生的这股甲醇半贫液大部分送到CO2吸收塔的主洗段,循环使用。
C613103共设 5段闪蒸,逐级减压闪蒸至真空得到再生液。
在C613103Ⅰ段大部分被吸收的有用气体(CO、H2、CH4和高碳氢化合物)闪蒸解吸出来,同时溶解的部分CO2也随着有用气体一同闪蒸出来。
在回收这股有用气体之前将一股闪蒸再生的甲醇半贫液送到Ⅰ段顶部与闪蒸气逆向接触,大量的CO2被重新吸收后,-66.8℃、0.79MPA(A) 1560.6Nm3/H的闪蒸气在变换气/合成气换热器ⅡE613103中复热后经循环气压缩机压缩后回到低甲装置S613101的出口。
离开Ⅰ段的甲醇在CO2闪蒸塔的另四个闪蒸段继续闪蒸,在随后的各闪蒸段,闪蒸压力逐渐降低,溶解的CO2大部分被解吸出来,甲醇温度也相应降低。
在CO2闪蒸塔的Ⅱ段,甲醇液在0.5MPA(A)的压力下闪蒸,闪蒸气大部分为CO2及Ⅰ段未闪蒸出来的CH4和高碳氢化合物,-37.2℃,0.5MPA(A)这股气体离开II段后,在氮气冷却器中复热到1℃,送到尾气洗涤塔C613106经水洗回收甲醇后放空。
甲醇经调节阀后进入第Ⅲ段闪蒸,闪蒸气为 CO2产品气-57℃ 0.14MPA(A)经 E613103进行复热;CO2闪蒸塔Ⅳ、Ⅴ段采用真空鼓风机抽成真空,以得到高纯度 CO2产品气,并与Ⅲ段闪蒸的 CO2产品气汇总后送出界区。
闪蒸后的半贫液一股经 CO2吸收塔给料泵P613103A/R加压送到 CO2吸收塔中段作为吸收液循环使用,另一股经再吸收泵P613104A/R 加压后分别送到 CO2闪蒸塔Ⅰ段,H2S浓缩塔Ⅰ、Ⅱ段作为再吸收液。
从 H2S吸收塔上段(主洗段)出来的甲醇富液主要溶解有CO2及H2S、COS、CO、H2、CH4、高碳氢化合物。
经过甲醇过滤器ⅠS613107A/R过滤掉溶液中的尘、锈等杂质后进入 H2S浓缩塔内分两段依次闪蒸再生和硫化氢的浓缩。
在H2S浓缩塔Ⅰ段,含硫化氢的甲醇液在0.79Mpa(A)的压力下闪蒸,大部分有用的气体被闪蒸出来,同时也有CO2、H2S和COS。
CO2和硫化物,用一股来自CO2闪蒸塔Ⅴ段的再
吸收液加以吸收。
-66.5℃,0.79 Mpa(A) 1022.5Nm3/H闪蒸气与C613103Ⅰ段闪蒸汽汇合后,在变换气/合成气换热器ⅡE613103中复热后经循环气压缩机压缩后回到低甲装置S613101的出口。
H2S浓缩塔Ⅱ段主要是用于继续闪蒸和H2S的浓缩。
来自Ⅰ段的甲醇送到较低的塔盘上以利于闪蒸。
在Ⅱ段,CO2被来自氮气冷却器E613108 -31℃ 0.25Mpa冷的低压氮气气提出来。
另外,来自热再生塔C613105Ⅰ段的硫化氢富气和预洗闪蒸塔C613109 Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段的含硫化氢的气体也送到浓缩塔底部,以利于H2S浓缩。
气提出来的CO2中含有一定量的H2S 和COS。
在H2S闪蒸塔Ⅱ段的顶部,用一股来自CO2闪蒸塔Ⅴ段的再吸收液再次吸收气体中的硫化物。
离开Ⅱ段顶部的-58.7℃,0.14MPA 54084.7 Nm3/H闪蒸气在排放气复热器E613109A/B中复热后与CO2闪蒸塔Ⅱ段的闪蒸气汇合,送到尾气洗涤塔C613106,然后通过排气筒排到大气中。
3.1.3热再生系统
来自H2S浓缩塔Ⅱ段的-61℃,0.14MPA(A)甲醇富液由热再生塔给料泵P613105A/R 加压到2.4MPA(A)输送到热再生塔C613105,在入塔之前经过甲醇过滤器IIS613108A/R过滤掉溶液中的尘、锈等杂质后,首先在贫/富甲醇换热器E6131010A~J中与来自热再生塔底的甲醇贫液换热到78℃。
加热后的甲醇溶液进入热再生塔C613105Ⅰ段,进行减压闪蒸,闪蒸气经热闪蒸汽冷凝器E613111和排放气换热器E613109A/B冷却后回到 H2S浓缩塔进行H2S浓缩;闪蒸液进入C613105Ⅱ段,通过塔釜的热再生塔再沸器E613115A/R将溶液加热至92℃,此时 CO2、H2S、COS及一些烃类完全被汽提出来,汽提出的酸性气经热再生塔顶冷凝器E613112冷凝后返回Ⅲ段(C613105);塔底贫甲醇经贫液泵P613106A/R加压至4.2 MPA(A)后在富/贫甲醇热交换器与冷的富硫甲醇液换热后进入CO2吸收塔顶,作为吸收剂循环使用。
热再生塔C613105Ⅲ段上部出来酸性气36.8℃ 0.23 MPA(A)先后经硫化氢富气冷却器E613113和硫化氢富气氨冷器E613114冷却到-35℃后进入硫化氢富气分离器S613104分离冷凝液;经分离后的酸性气在 E613113中复热后28℃0.2 MPA(A)2067Nm3/H送至硫回收界区,冷凝液返回热再生塔Ⅲ段。
Ⅲ段的酸性冷凝液经热再生塔回流泵P613107A/R抽出加压后返回Ⅱ段上部作为回流液。
3.1.4预洗甲醇再生及甲醇水分离系统
来自 H2S吸收塔下段(预洗段)的预脱硫液(含有轻油、HCN和水等)进入预洗闪蒸塔C613109Ⅰ段在0.5MPA(A)的压力下闪蒸,以脱除轻组分气体和大部分CO2气体,闪蒸液经预洗/再生甲醇热交换器E613116用一股贫甲醇回收冷量后进入Ⅲ段在0.25 MPA(A)的压力下闪蒸,闪蒸液进入萃取器Ⅰ腔(混合室)参加萃取轻油。
来自尾气水洗塔C613106的含醇水进入Ⅱ段洗涤来自共沸塔的不凝气,洗涤液进入萃取器Ⅰ腔参加萃取轻油。
预洗闪蒸塔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的大量酸性气体闪蒸出来汇总后回至 H2S浓缩塔Ⅱ段进行H2S提浓。
甲醇—水—
轻油混合物在T613102Ⅰ腔(混合室)的加热槽中加热至34℃,从其它设备中返回的物流也汇集在T613102Ⅰ腔(混合室)。
它们是共沸塔顶的冷凝产物,连续送到该室;热再生塔和甲醇水塔的塔盘清洗液也间断送到T613102Ⅰ腔(混合室)。
甲醇—水—石脑油混合物由萃取器给料泵P613109A/R输送到萃取室,在这里混合物得到分离。
石脑油在上层,甲醇一水混合物在下层。
石脑油流过溢流堰,并自流到石脑油贮槽T613103,最后经石脑油泵P613111A/R送到罐区的石脑油贮罐中。
甲醇—水的混合物从萃取器通过共沸塔给料泵P613110A/R输送到共沸塔给料缓冲室。
甲醇—水混合物中仍含有少量的石脑油和溶解气。
所以要将其送到共沸塔C613107。
在共沸塔内,残余的石脑油、HCN、CO2、H2S和COS被气提出来。
在入塔之前,先在共沸塔给料预热器E613117中由甲醇水塔底来的含醇废水加热,气提汽在共沸塔再沸器E613119A/R 中产生。
共沸塔顶产物为甲醇、水及石脑油蒸汽,外加HCN、H2S、CO2和COS。
在共沸塔冷凝器E613118中冷凝的塔顶产物收集在共沸塔的升气塔盘上。
其中一部分作为回流液返回到共沸塔,一部分返回到萃取器。
离开共沸塔的气体送到预洗闪蒸塔的C613109Ⅱ段,残余的甲醇和石脑油被来自C613106的脱盐水洗涤,不凝气送去硫化氢浓缩塔。
回收预洗甲醇的最后步骤是甲醇中水的脱除,这一过程是在甲醇水塔C613108内完成的。
共沸塔底产物由甲醇水塔给料泵P613112A/R输送到甲醇水塔C613108。
由甲醇水塔再沸器E613120A/R提供热量。
实际生产证明,甲醇水塔再沸器易发生堵塞。
所以提供了两个100%能力的再沸器(即一开一备)。
甲醇以气相离开甲醇水塔。
作为汽提气直接进入热再生塔C613105,一股来自贫/富甲醇换热器E613110B的甲醇贫液作为甲醇水塔的回流液。
离开甲醇水塔底部的含醇废水通过废水泵P613114A/R在共沸塔给料加热器E613117中与到共沸塔的物料逆流换热,冷却后送出界区到生化处理装置。
为减小甲醇水塔再沸器管程的堵塞,将NaOH溶液喷入甲醇水塔的底部,以控制甲醇水塔底部PH值,NaOH溶液来自NaOH 贮槽T613110,由NaOH喷射泵P613113喷入。
3.1.5尾气洗涤及贮槽系统
来自 H2S浓缩塔C613104Ⅱ段和 CO2闪蒸塔C613103Ⅱ段的 CO2排放气、自T613107和T613108来的排放气因带有饱和状态的甲醇蒸气,汇合后进入尾气水洗塔C613106用来自界外的脱盐水洗涤排放气中的夹带甲醇,经洗涤后塔顶排放气13.6℃0.11MPA(A) 70130.7Nm3/H甲醇含量≤ 25mg/Nm3送至高点放空,塔釜的甲醇水经水洗塔泵(P613108A/R)加压后分两股送出,一股进入预洗闪蒸塔(C613109)Ⅱ段作为吸收剂,另一股进入萃取器(T613102)作为萃取剂。
该系统的设置优点:
1)可回收排放气夹带甲醇、减少甲醇损失。
2)可满足国家的环保要求。
当装置在检修时,低温甲醇洗装置的甲醇和石脑油要排到贮槽中去。
贮槽系统包括下列贮槽。
新鲜甲醇贮槽:T613108
主洗甲醇贮槽:T613107
预洗甲醇贮槽:T613106
地下槽:T613105
液氨排放贮槽:T613109
新鲜甲醇贮槽接受来自罐区的甲醇。
通过该贮槽,新鲜甲醇进入系统中,以补充正常操作的甲醇损失。
在装置停车期间,该贮槽也能用于贮存已在热再生塔中再生的甲醇。
主洗甲醇贮槽用于贮存来自吸收塔、CO2闪蒸塔和H2S浓缩塔的冷甲醇。
预洗甲醇贮槽用于贮存含有石脑油和水的预洗甲醇。
石脑油甲醇回收系统的设备排净可以排到该贮槽。
地下贮槽用于收集本装置低点靠重力排出的甲醇。
液氨排放贮槽用于系统内氨冷器正常排污或停车排氨。
3.2低温甲醇洗岗位工艺原理
甲醇是一种极性有机溶剂,各种组份在其中的溶解度有很大的差异,依次为CS2、H2S、C0S、C02、CH4、C0、N2、H2,而H2S、C0S、C02在甲醇中的溶解度要远远大于其它几种气体在甲醇中的溶解度,甲醇洗工艺正是依据这些物质在甲醇中溶解度之间的差异来实现气体分离的。
低温甲醇洗的物理吸收过程遵循亨利定律,亨利定律的内容为:在恒温和平衡条件下,一种气体在溶液中的溶解度和该气体的平衡压力成正比。
其数学表达式为:P=KX 其中:K--亨利常数(溶质,溶剂一定时,只随温度而变化)
X---平衡时,气体在溶液中的摩尔分数
由上式可知,气体的分压越大,其在溶液中的溶解度也就越大,所以,增加气体的分压有利于吸收。
反之,降低气体的压力有利于解吸。
实验表明当溶质和溶剂一定时,在一定温度下,K为定值。
而且,在大多数情况下,溶解度系数随温度的下降而增大,故物理吸收要求在尽可能低的温度下进行。
以下用硬、软酸碱理论说明甲醇吸收C02、H2S的机理:
具有大的电子对接受体的分子叫软酸,具有小的电子对接受体的分子叫硬酸。
具有大的电子给予体的分子叫软碱,具有小的电子给予体的分子叫硬碱。
这就是硬软酸碱理论。
按此理论,酸碱反应的基本原则应该为硬亲硬、软亲软,软硬交界不分亲近。
甲醇:CH3—OH是由甲基CH3+和羟基—OH—两官能团组成的分子,而甲基是一个软酸官
能团,羟基是一硬碱官能团。
而H2S属于硬酸软碱类。
C02属于硬酸类。
所以甲醇吸收H2S、C02应是:
CH3——OH
··
··
··
H-HS C02
这也反映了甲醇即可吸收C02,又可吸收H2S之特性,甲醇对H2S、C0S、C02有高的溶解度,而对H2、CH4、C0等溶解度小,说明甲醇有高的选择性,另一方面表现在对H2S的吸收要比C02的吸收快好几倍,溶解度前者比后者大,所以可以先吸收C02,再吸收H2S。
4.工艺参数
4.1重要设计指标
4.1.1甲醇洗入口:煤气量274048 Nm3/h,温度40℃,压力3.5MPa(A)
组份C0 CO2H2S+C0S H2CH4CnHm N2NH3含量
1.50 38.62 0.24 5
2.21 5.28 0.57 1.55 0.03 0~100% (v)
4.1.2甲醇洗出口:净化气量165681 Nm3/h,温度-54.7℃,压力3.25MPa(A)
组份C0 CO2H2S +C0S H2CH4CnHm N2+Ar
含量
2.42 <20ppm <0.1ppm 86.84 8.20 0.38 2.16 0~100%(v)
4.1.3甲醇洗循环气:流量2583.1 Nm3/h,压缩后温度40℃,压力3.5MPa(A)
组份C0 C02H2CnHm CH4N2CH3OH
含量
3.29 42.30 30.76 0.83 22.03 0.78 0.01
0~100%(v)
4.1.4去硫回收酸气:流量2067 Nm3/h、温度28℃、0.2MPa(A)
组份C0 CO2H2S+C0S H2CH4N2CnHm CH3OH
含量
20ppm 62.53 30.88 20ppm 0.03 6.44 0.12 0~100%(v)
4.1.5二氧化碳产品气45000Nm3/h、30℃、0.12MPa(A)
组份C0 C02H2S H2CnHm CH4N2CH3OH 含量
98.99 0.28 0.66 0.03 0~100%(v)
4.1.6二氧化碳排放气70130.7Nm3/h、13.6℃、0.11MPa(A)
组份C0 C02H2S H2CnHm CH4N2CH3OH 含量0.06 86.57 <30ppm <0.02 <0.42 <0.16 12.76 <130ppm
4.1.7石脑油产量为1323kg/h,34℃.0.5MPa(A)其组成如下:
组份石脑油甲醇溶解气水
含量99 微量微量微量
4.1.8含醇污水
含醇污水量为8662.8kg/h,其中含有HCN:0.5ppm、NaOH:0.1%(重量)、甲醇:<150ppm
最大不能超过1000ppm该污水中也含有微量的石脑油、有机硫和酚。
4.2主要控制指标
序号指标名称仪表位号单位设计值调节范围控制级别备注
1 净化气纯度AIRA613100
2 ppm H2S0<0.1ppm
CO2<20ppm
H2S 0~0.1ppm
CO2 0~20ppm
2 CO2产品纯度CA613103/5 % CO2≥98.99%(Vot)
3 甲醇水塔底部废水CA613126 mg/L CH3OH≤150mg/L
PH值=8
0~150mg/L
6~10
4 热再生塔底甲醇CA613117 %
H2O≤0.1%
NH3≤50mg/L
H2O 0~0.1%
NH3 0~50mg/L
5 甲醇水塔顶部甲醇气%
H2O≤1%
NH3≤10000mg/L
H2O 0~1%
NH3 0~10000mg/L
6 共沸塔底部甲醇水溶液CA613128 mg/L 油≤0~200mg/L
10
4.3仪表报警及联锁
4.3.1液位仪表报警值和联锁值一览表
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值
高限低限高限低限
1LICA-/LT6131001 S613101液位% 85 15 30 2LICA-/LT6131002 E613102液氨液位% 80 70 75 3LICA-/LT6131003 S613102液位% 85 15 30 4LICA-/LT6131004 C613101液位% 85 20 60 5LISA-/LT6131005 C613101液位% 20 60 6LICA-/LT6131006A C613101液位% 80 30 60 7LIS-/LT6131006B C613101液位% 25 15 55 8LICA-/LT6131007 E613106液氨液位% 80 70 75 9LICA-/LT6131008 S613103液位% 80 25 62.5 10LICA-/LT6131009 C613102液位% 80 40 8 60.5 11LISA-/LT6131010 C613102液位%
12LICA-/LT6131011 E613105A液位% 80 70 75 13LICA-/LT6131012 E613105B液位% 80 70 75 14LICA-/LT6131013 E613107液位% 80 65 73
11
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值
高限低限高限低限
15LICA-/LT6131014 C613103Ⅰ液位% 85 20 75 16LICA-/LT6131015 C613103Ⅱ液位% 77 20 75 17LICA-/LT6131016 C613103Ⅲ液位% 85 20 75 18LICA-/LT6131017 C613103Ⅳ液位% 75 18 75 19LICSA-/LT6131018 C613103Ⅴ液位% 85 20 97 5 75 20LICA-/LT6131021 C613104Ⅰ液位% 90 20 75 21LICSA-/LT6131022 C613104Ⅱ液位% 88 30 10 75 22LICA-/LT6131023 E613111液位% 90 20 75 23LICA-/LT6131024 C613105Ⅰ液位% 90 22 75 24LICA-/LT6131025 C613105Ⅱ液位% 90 25 90 75 25LISA-/LT6131026 C613105Ⅱ液位%
26LICSA-/LT6131027 C613105Ⅲ液位% 90 20 10 60 27LICA-/LT6131028 E613114液位% 78 55 65 28LISA-/LT6131029 S613104液位%
29LICSA-/LT6131030 C613106液位% 87.5 25 10 62.5 30LICA-/LT6131031 C613109Ⅰ液位% 83 25 75 31LICSA-/LT6131032 T613102Ⅰ液位% 83 20 6 75
12
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值
高限低限高限低限
32LICSA-/LT6131033 T613102Ⅱ液位% 90 24 8 60 33LICA-/LT6131034 T613102Ⅲ液位% 89 37.5 75 34LISA-/LT6131035 T613103液位% 89 35 18
35LICSA-/LT6131036 C613107液位% 90 20 10 76 36LICA-/LT6131037 C613107液位% 90 25 75 37LICA-/LT6131038 C613108液位% 90 20 10 75 38LISA-/LT6131039 T613104液位% 90 20 10
39LISA-/LT6131040 T613106液位% 80 20 5
40LISA-/LT6131041 T613109液位% 90 30 15
41LISA-/LT6131042 T613108液位% 87.5 15 10
42LISA-/LT6131043 T613107液位% 87.5 15 10
43LISA-/LT6131044 T613105液位% 80 33 20
44LIA-/LT6131045 T613110液位% 90
45LIA-/LT6131046 S613105液位%
46LIA-/LT6131047 S613106液位%
13
4.3.2流量仪表报警值和联锁值一览表
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
1FR-/FT6131001 进装置变换气量Nm3/h 276065.2 2FR-/FT6131002 出装置净化气Nm3/h 166374.1 3FR-/FT6131003 出装置二氧化碳产品气Nm3/h 46000 4FR-/FT6131004 出装置燃料气Nm3/h 2583.1 5FRCA-/FT6131005 进C613101甲醇m3/h 125 256.7 6FRCA-/FI6131006 进C613101甲醇m3/h 9.6 3.7 7.4
7FRCA-/FT6131007 进C613102甲醇m3/h 345 125 261.8 8FRC-/FT6131008 进C613102甲醇m3/h 930.3 9FIC-/FT6131009 进C613103Ⅰ再吸收甲醇m3/h 36.3 10FICA-/FT6131010 进E613108氮气m3/h 10050 3655 7616 11FICA-/FT6131011 进C613104Ⅰ甲醇m3/h 53 19.5 39.8
14
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
12FICA-/FT6131012 进C613104Ⅱ甲醇m3/h 220 80 166.5 13FRCA-/FT6131013 出E613110J贫甲醇m3/h 506 184 382.7 14FRC-/FT6131014 进C613105Ⅰ甲醇m3/h 600.6 15FI-6131015 C613105塔盘采出液m3/h 0.2 16FRCA-/FT6131016 进E613115A/R蒸汽Kg/h 27330 8760 18440 17FT-6131017 C613105酸气m3/h 1207 18FRC-/FT6131018 C613106保护蒸汽Kg /h
19FRC-/FT6131019 进C613106 DW m3/h 8.7 20FI-6131020 进C613109Ⅱ甲醇水m3/h 7.8 21FI-6131021 进T613102污甲醇m3/h 10 22FIC-/FT6131022 进E613116A/B贫甲醇m3/h 4.8
15
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
23FRCA-/FT6131023 C613107塔盘采集液m3/h 4.5 1.2 2.5 24FRCA-/FT6131024 进E613119A/R蒸汽Kg/h 5220 1828 4008 25FRC-/FI6131025 C613108回流液m3/h 12.3 26FI-6131026 C613108塔盘采出液m3/h
27FRC-/FT6131027 C613108进料m3/h 16.6 28FRC-/FT6131028 进E613120A/R蒸汽Kg /h 8577 29FI-6131029 P613116出口甲醇m3/h 15 30FI-6131030 P613118出口甲醇m3/h 20 31FIQ-/FT6131031 进装置液氨m3/h 70.5 32FIQ-/FT6131032 进装置低压氮气m3/h 23000 33FIQ-/FT6131033 进装置低压蒸汽Kg /h 21660
16
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
34FIC-/FT6131034 进T613102 低压蒸汽Kg /h 630 35FI-6131035 喷淋甲醇m3/h 0.6
4.3.3温度仪表报警值和联锁值一览表
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
1TI-6131001 进装置粗煤气℃40 2TI-6131002 出E613101粗煤气℃24 3TRCA-6131003 出E613102粗煤气℃15 0 8 4TIA-6131004 出E613103粗煤气℃-20 -32 -26 5TR-6131005 出C613101净化气℃-27 6TR-6131006 出装置净化气℃-55
17
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
7TR-6131007 自液氮洗合成气℃-55 8TI-6131008 出E613103合成气℃0 9TR-6131009 出装置合成气℃30 10TI-6131010 出E613103二氧化碳℃0 11TI-6131011 出E613103燃料气℃0 12TR-6131012 出E613106甲醇℃-34 13TRA-6131013 出C613101主洗甲醇℃-20 -26 14TI-6131014 出C613101预洗甲醇℃-27 15TR-6131015 出C613102甲醇℃-20 16TI-6131016 入C613102贫甲醇℃-55 17TI-6131017 入C613102半贫甲醇℃-71
18
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
18TI-6131018 入C613102循环甲醇℃-35 19TI-6131019 出C613102循环甲醇℃-19 20TI-6131020 C613102第11快塔盘℃-22 21TI-6131021 C613102第25快塔盘℃-40 22TI-6131022 C613102第40快塔盘℃-48 23TI-6131023 C613102第66快塔盘℃-55 24TR-6131024 出E613107甲醇℃-28 25TI-6131025 出C613103Ⅲ二氧化碳气体℃-57 26TI-6131026 出C613103Ⅳ二氧化碳气体℃-66 27TI-6131027 出C613103Ⅴ二氧化碳气体℃-72 28TR-6131028 出C613103Ⅴ甲醇℃-72
19
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
29TI-6131029 出C613103Ⅱ排放气℃-37 30TR-6131030 进E613108氮气℃40 31TR-6131031 出E613108氮气℃-32 32TI-6131032 出C613103Ⅰ燃料气℃-67 33TI-6131033 出C613104Ⅰ燃料气℃-66 34TI-6131034 出C613104Ⅱ排放气℃-59 35TI-6131035 出E613109排放气℃28 36TI-6131036 出E613109酸气℃-17 37TI-6131037 出C613104Ⅰ甲醇℃-31 38TR-6131038 出C613104Ⅱ甲醇℃-62 39TI-6131039 出E613110A富甲醇℃77
20
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
40TR-6131040 去E613110A贫甲醇℃92 41TI-6131041 出C613105Ⅰ闪蒸汽℃52 42TI-6131042 出E613111闪蒸汽℃40 43TR-6131043 出C613105Ⅱ酸气℃78 44TI-6131044 出E613112酸气℃40 45TI-6131046 出C613105Ⅲ酸气℃37 46TI-6131047 出E613113酸气℃30 47TI-6131048 出E613114酸气℃-30 -35 48TRA-6131049 出装置酸气℃35 20 30 49TICA-6131050 进C613106排放气℃30 5 8 50TI-6131051 出C613106排放气℃ 5 14
21
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
51TRA-6131052 出C613106甲醇水℃ 5 10 52TICA-6131053 T613102Ⅰ腔℃40 25 34 53TIA-6131054 出E613116贫甲醇℃-30 -35 54TIA-6131055 出E613116预洗甲醇℃0 -10 -5 55TRA-6131056 出C613108废水℃40 120 131 56TI-6131057 C613107进料℃75 57TR-6131058 出装置甲醇废水℃48 58TI-6131059 出C613107循环液℃42 59TI-6131060 C613107排放气℃80 60TI-6131061 出E613118不凝气℃42 61TI-6131062 C613107第26块塔盘℃101
22
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
62TR-6131063 出C613107甲醇水℃107 63TRA-6131064 出C613108甲醇蒸汽℃95 85 90.5 64TI-6131065 C613108第9快塔盘℃111 65TI-6131066 C613108第15快塔盘℃106 66TI-6131067 C613108第19快塔盘℃106 67TRCA-6131068 C613108第21快塔盘℃100 90 96 68TI-6131069 C613108第23快塔盘℃94 69TI-6131070 C613108第27快塔盘℃92 70TI-6131071 C613108塔釜℃131 71TI-6131072 进装置液氨℃10 72TI-6131073 进装置低压蒸汽℃158
23
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
73TI-6131074 出E613122液氨℃ 4 74TI-6131075 出E613123液氨℃0 75TI-6131076 出E613122二氧化碳℃-20 76TI-6131077 出E613123二氧化碳℃-20 4.3.4压力仪表报警值和联锁值一览表
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
1PI-6131001 进装置粗煤气MPa 3.4 2PRC-6131002 出E613102气氨MPa 0.338 3PRCA-6131003 C61303Ⅲ二氧化碳MPa 0.06 0.02 0.04 4PRCA-6131004 出E613103燃料气MPa 0.8 0.69 5PI-6131005 出C613102净化气MPa 3.16
24
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
6PRCA-6131006 出C613103燃料气MPa 0.8 0.6 0.69 7PRCA-6131007 C61303Ⅱ二氧化碳MPa 0.5 0.3 0.4 8PR-6131008 C61303Ⅳ二氧化碳MPa -0.03 9PR-6131009 C61303Ⅴ二氧化碳MPa -0.06 10PRCA-6131010 出装置合成气MPa 3.6 11PIA-6131011 进C613102半贫甲醇MPa 3.5 3.8 12PRA-6131012 出E613109排放气MPa 0.06 0.01 0.027 13PIA-6131013 P613106出口MPa 3.8 4.5 14PICA-6131014 出C613105Ⅰ闪蒸汽MPa 0.3 0.18 0.22 15PRCA-6131015 出C613105Ⅱ酸汽MPa 0.25 0.1 0.16 16PR-6131016 出装置酸气MPa 0.11 17PRC-6131017 出C613109ⅠMPa 0.4 18PRC-6131018 出C613109ⅡMPa 0.13
25
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
19PRC-6131019 出C613109ⅢMPa 0.38 20PICA-6131020 T613108本体MPa 0.2 0.05 常压21PICA-6131021 T613107本体MPa 0.2 0.05 常压22PI-6131022 进装置液氨MPa 1.5 23PI-6131023 进装置低压氮气MPa 0.4 24PI-6131024 进装置低压蒸汽MPa 0.5 25PIA-6131025 进E613116A贫甲醇MPa 0.7 0.6 26PDRA-6131041 粗煤气冷却过程压差MPa 0.1
27PDRA-6131041-1 PT-6131041A与PT-6131041B压差MPa 0.1
28PDRA-6131041-2 PT-6131041A与PT-6131041C压差MPa 0.1
29PDRA-6131041-3 PT-6131041A与PT-6131041D压差MPa 0.1
30PT-6131041A 出S613101粗煤气MPa 3.4 31PT-6131041B 出E613101粗煤气MPa 3.37
26
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
32PT-6131041C 出E613102粗煤气MPa 3.35 33PT-6131041D 出E613103粗煤气MPa 3.32 34PDRA-6131042 硫化氢吸收塔塔盘间压差MPa 0.1 0.046 35PDRA-6131042-1 PT-6131042A与PT-6131042B压差MPa
36PDRA-6131042-2 PT-6131042A与PT-6131042C压差MPa
37PDRA-6131042-3 PT-6131042A与PT-6131042D压差MPa
38PDRA-6131042-4 PT-6131042A与PT-6131042E压差MPa
39PT-6131042A 进C613101粗煤气MPa 3.32 40PT-6131042B C613101第11层塔盘MPa 3.29 41PT-6131042C C613101第35层塔盘MPa 3.27 42PT-6131042D C613101第59层塔盘MPa 3.25 43PT-6131042E 出C613101脱硫气MPa 3.24 44PDRA-6131043 二氧化碳吸收塔塔盘间压差MPa 0.064
27
序号仪表位号测量对象单位
报警值连锁值
设计值高限低限高限低限
45PDRA-6131043-1
PT -6131043A与
PT -6131043B压差
MPa 0.1
46PDRA-6131043-2
PT -6131043A与
PT -6131043C压差
MPa 0.1
47PDRA-6131043-3
PT -6131043A与
PT -6131043D压差
MPa 0.1
48PDRA-6131043-4
PT -6131043A与
PT -6131043E压差
MPa 0.1
49PT -6131043A 进C613102粗煤气MPa 3.24 50PT -6131043B C613102第11层塔盘MPa 3.33 51PT -6131043C C613102第41层塔盘MPa 3.21 52PT -6131043D C613102第92层塔盘MPa 3.17 53PT -6131043E 出C613101净化气MPa 3.16 54PDIA-6131044 S613107A压差MPa 0.05
55PT -6131044A 进S613107A甲醇MPa 3.19
28。