第27卷第2期石油化工應用Vol 27 No. 22008年4月PETROCHEMICAL INOUSTRY APPLICATIONApr200883凈化甲醇洗影響高負荷的原因分析及對策劉全,孫涌(中國石油寧夏石化公司寧夏銀川75006)摘要:寧夏石化公司一化肥合成氯裝重凈化甲醇洗工號由于運行時間較長,長期沒有進行徹底的檢修、清理系統(tǒng)內(nèi)的殘渣造成塔、罐、塔盤、塔板、換熱器等設(shè)備堵塞嚴重換熱效果差,腐蝕程度加刷影響合成雖的高負荷生產(chǎn),制約著合成氨高負荷運行,生產(chǎn)能力下降。氣化爐雖在10×10負荷,但是415工號的負荷卻只有92×103,剩下的工藝氣由聯(lián)醇裝王消化。使尿產(chǎn)量達不到預期值無法滿足裝置的滿負荷生產(chǎn)。通過對甲醇洗影響高負荷的原因進行分析檢修部分設(shè)備和技術(shù)改造,使其滿足了高負荷的需求。關(guān)鍵字:溶解度;冷量;摩爾分數(shù);微量;鼓氮中國分類號:TQ41421文獻標識碼B文章編號:1673-5285(2008)02083-04來至氣化工號的工藝氣,通過411-6水冷器得合成氨產(chǎn)量和二氧化碳產(chǎn)量不能達到系統(tǒng)最佳狀后進入4115甲醇洗工號。由于在目前天然氣壓力流態(tài)。氨碳比不平衡氨庫液位上漲較快尿素產(chǎn)量達不量充足的前提下,而甲醇洗系統(tǒng)始終難能維持高負荷到預期值,無法滿足裝置的滿負荷和公司制定的生產(chǎn)運行系統(tǒng)的平均負荷一直在95×102以下見表1。使任務。甲醇洗工號成為了制約高負荷生產(chǎn)的主要原因。衰1不同月份的裝置負荷年月2006.120073200752007.72007820079原料(天然氣)87.83875386.7986.88912794.372原因分析的硫化物組分。二者相比,同樣的出4114-S-1402的硫化物在200mg與100×102負荷下,有利于HS的21甲醇洗系統(tǒng)臟溶解而不利于CS2的吸收造成AP-12Ts超標。2.1.1設(shè)備未檢修造成甲醇洗裝置至從2003年大進入2007年3月氣化負荷在95×102,工況較平修后4年來未進行徹底的清洗。系統(tǒng)由于機械雜質(zhì)、穩(wěn),但AP-12一直超標通過調(diào)節(jié)415-FCV6閿位觸媒灰、炭黑沉積,使得換熱器堵塞嚴重,換熱效果差,發(fā)現(xiàn)FCV-6開的越大見表2,415-V3的Ts越高,說加之部分塔、罐、塔盤、塔板長期未進行檢修,腐蝕程度明4115-C1脫硫段Ts上移。脫硫段脫硫不利,指標超加劇,氣液分離效果差影響高負荷生產(chǎn)。標。正常指標4115AP-12T≤14×106。2.1.24115-℃4(甲醇再生塔)再生不好系統(tǒng)臟,使得2甲醇再生吸收不好,自2007年2月22日開始在工況pcAP-12很穩(wěn)定的情況下非操作原因,AP12TS時常超標。閥位(×10“)(×10°)(x10“)(×10°2.1.34115-~5(甲醇/水分離塔)精餾效果差4115-C5塔24×13.2差時常滿量程使系統(tǒng)甲醇中水含量增加使得裝置溫26×10度高吸收能力下降使裝置難以維持高負荷。10.14.69622HS組分由CS2組分代替自從使用以天然氣為原料以來,由于4114-R1觸3×10-22.2媒必須在有HS的環(huán)境下才能運行,增加了CS2添加裝置。組分的改變對于4114R1觸媒來說運行較穩(wěn)從清出的機泵雜質(zhì)看雜質(zhì)不是很多但濾網(wǎng)上有定,但對于甲醇洗裝置卻難以維持。油狀物,將濾網(wǎng)糊住,導致濾網(wǎng)堵。這一現(xiàn)象可以判斷HS、CS2在甲醇中的溶解度隨著壓力的增高而增為有Cs的存在系統(tǒng)內(nèi)的CS是以油狀形態(tài)存在,到高。CS2在甲醇中的溶解度與溫度有關(guān),降低溫度有利了凈化中國煤化工克到了各塔罐的底于HS、CS2在分子分數(shù)的增加。但CS是溶解度最低部造成CNMHG收稿日期:2008-02-15石油化工應用2008年第27卷23冷量的不足過冷凝而形成真空,只有真空在操作參數(shù)值以下才能231循環(huán)冷卻水的不足近年來,合成氨系統(tǒng)進行保證壓縮機做功平穩(wěn)和功率最大如真空較高,就會導了較大的技改。新增加了一套聯(lián)醇裝置,4115二氧化致機組喘振,從而使得氣氨不能壓縮,致使4115-E4、碳回收新增411-K2K3K4等設(shè)備,使得匹配的原E5E13的閃蒸氨氣壓力高進入三臺氨冷器內(nèi)的液氨設(shè)計能力的循環(huán)冷卻水明顯不足,對于夏季的高負荷不能及時氣化造成設(shè)備內(nèi)的交換介質(zhì),不能及時將自影響較大,對于維系整個系統(tǒng)的冷量來源不足,使系統(tǒng)身熱能帶走,而直接影響溶解熱的釋放。使得甲醇洗循負荷處于95×102以下的臨界狀態(tài),從而影響凈化甲醇環(huán)中熱容的累積加劇,分子間的吸附力減小,溶解氣增洗的低溫環(huán)境顯現(xiàn)出冷量不足。加,不能完成洗滌過程造成指標的超標,負荷降低231氧冷不足循環(huán)水的不足影響411-K1大機組24原料天然氣含量的改變運行。由于壓機透平的工作原理要求,其末端蒸汽需經(jīng)原裝置為渣油工藝氣化,414觸媒變換后的工藝表3原料不同時的工藝氣比較H(×103)co(×10-)co4×10)Ar+N×10)HS(x102)F(Nmh)t(t)PMPa)原料(渣油)0430.137.78原料(天然氣)69862.370.8500041085417.67氣進入凈化洗前有充足的二氧化碳含量,這樣使得凈這就使低溫甲醇洗的系統(tǒng)溫度將上漲較多,使原本薄化能夠獲得較充足的二氧化碳解析并釋放出冷量。所弱的工況更是雪上加霜。氧化碳較前含量有大幅度的減少(見表3),這就使得3對策及措施甲醇洗所需的從二氧化碳中解析而來的冷量不足,嚴重制約高負荷的生產(chǎn)。31提高系統(tǒng)壓力2.5414-E6換熱器結(jié)垢嚴重隔板泄露,使得進入311提高壓力有利二氧化碳溶解度的增加,對提高甲醇洗的工藝氣溫度4114m-29高出設(shè)計值3~5℃。凈化甲醇洗系統(tǒng)負荷操作有很重要的作用和意義。表4SCO2在甲醇中的溶解度(NM)X在甲醇中的摩爾分數(shù)力-325~℃706C787~CKPa133200016s710003925.740.036399600050012494800668334010766610008001990.280.1148.350012003142.50.17231130.25由表4可以看出,提高壓力有利于提高系統(tǒng)的通過提高4116PC-18的壓力來控制系統(tǒng)壓力CO2在甲醇中的摩爾分數(shù)。使得CO2先在甲醇中多溶·表5可以看出每提高0MPa的壓力,不同溫度下的解,之后到后系統(tǒng)低溫下解析從而獲得較多的冷量。CO2溶解度也相應的提高。只要在設(shè)備能力范圍內(nèi)提表5加壓下二氧化碳的溶解度高壓力有利于更好的增加設(shè)備的使用效果,又有利于壓力0℃-36℃5fC60℃s100蒸汽的節(jié)約和整體物耗的下降。MPa312提高壓力有利于HS、CS2的洗滌提高壓力0.117.623.735.9使得系中國煤化工邱有明顯的下降趨38949855064317141103214勢。CNMHG甲醇對系統(tǒng)的HSCS有很好的溶解吸收作用使得HS、CS2溶于甲醇的0726375607090分子分率相對增加。第2期劉全等凈化甲醇洗影響高負荷的原因分析及對策表6XHS在甲醇液中的分子分率K—亨利系數(shù)OrC-15/CP/(MPa)P/(MPa)P/(MPa)0221.74020.16512.120220.10.230250331820341140339170.750420.36034731165044040580610.495.87054100.84119058066提高壓力對甲醇洗操作帶來許多方便,變化直接32對4114E6進行檢修反映在系統(tǒng)的溫度下降,二氧化碳產(chǎn)量的增加。通過檢修,將4114-E6隔板漏洞處理正常,并進313提高壓力有利于ARA-1(x106)微量的控制,行管程機械清洗使得出換熱器的工藝氣溫度由原來的415-ARA-1分析從工號出去的二氧化碳含量。正常40℃降至28℃以下。這次檢修還將4114PCv-3閥漏點指標CO2≤10x106進行了處理相當于給凈化甲醇洗工號增加2×102的負表7不同壓力對微量和溫度的影響荷,同時系統(tǒng)負荷加至原來的98×102以上項目/時間0:0011.017:0021:002:0033清洗4115-c52007年3月7日,4115-C5進行了化學清洗。投T1-15(℃)-127-11.2-10.1-99-101用后,塔差由檢修前的21kPa下將至1kPa,4115-PC-18MPa)70357.0457.0197.0037.015FCA-12量可加至15mh。4115-FCV-15閥位也開至ARA-1(×106)49851781210910.3967×103,4115-FICA-13蒸汽量可增加到1200kg/h以從表7知提高壓力能較好的控制進入4116分子篩上清洗效果明顯。AP-22水含量也由清洗前的08的微量4115-ARA-1,同時在微量下降時,可相應的減少09×102逐漸下降。使得系統(tǒng)循環(huán)甲醇品質(zhì)得到了提甲醇的循環(huán)量,使單位體積下的甲醇能更好的對氣體進高有利于甲醇的吸收。行吸收從而釋放出二氧化碳使循環(huán)系統(tǒng)溫度降低。3.4對4115-E9-1、2進行鼓氮操作表82007年7月鼓氮前中后的4115-E9溫度對照期m-21CT-23℃-15℃T-40℃ C FRCA-1/(Nmh)FCA-9/(Nmh)7月21日鼓氮前41.67月22日鼓氮中-15.547.82591004137月23日鼓氮后5645412.134101016針對工況的分析,411-E9換熱器影響流體介質(zhì)氮前中后幾天的對照,4115-E9換熱效果明顯。工藝氣換熱效果最多在不進行停車檢修的前提下,決定對換流量4115-FRCA-1增加,甲醇循環(huán)量411-FRCA-9熱器進行在線鼓氮操作,目的是通過氮氣將立式換熱減少。這樣使得整個凈化甲醇洗工號的所有溫度,都器底部的殘渣進行攪拌,并將附著在換熱管束上的殘有較為品著的降低從T23(出411-E9去415C1留物吹掉,之后隨著4115-P3的甲醇流動將殘渣帶出。溫度)中國煤化工E6甲醇溫度、m同時也增加了甲醇流速提高了換熱能力。鼓氮停止后21(出C NMH GT-40(出4115-E9系統(tǒng)溫度上升較快,由此可見鼓氮操作更利于4115-去E20甲醇溫度)幾個溫度點說明了鼓氮操作的重要E9的換熱降低了系統(tǒng)的溫度。通過表8可以看出鼓從而解決了制約著高負荷生產(chǎn)的瓶頸問題?，F(xiàn)在通過86石油化工應用2008年第27卷連續(xù)鼓氮操作使4115系統(tǒng)負荷達到了10×1012TsAP-7微量超標極少。單耗、物耗都明顯下降。滿足了生產(chǎn)的需要。促進了安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)。4結(jié)論參考文獻凈化甲醇洗工號通過技術(shù)改造進行鼓氮操作,將[]寧夏石化公司,年產(chǎn)30萬噸合威培訓教材,(G部分設(shè)備進行檢修,消除了低標準。現(xiàn)在甲醇洗能較好[2]寧夏石化公司合氡裝置操作規(guī)程G的通過高負荷生產(chǎn),達到天然氣氣化技術(shù)改造以來的[3]寧夏石化公司,合成氨裝重凈化流程圖,0最好水平。各項指標、參數(shù)、合格率上升,4115-AP(上接第64頁)參考文獻天然氣地球科學,2003(4).[1]康曉東李相方張國松氣藏早期水侵識別方法天然氣[4]劉蜀知黃炳光等水驅(qū)氣藏識別方法的對比及討論門天地球科學,2004(6)然氣工業(yè),199(4)[2]劉蜀知,孫艾菌,黃炳光水侵氣藏水侵量與地層壓力預測[5]李士倫天然氣工程M北京:石油工業(yè)出版社200方法研究門石油勒探與開發(fā),1999).[6]熊正錄,周兵川東龍門氣田石炭系氣藏水體的動態(tài)認訓[3]胸自強千米橋潛山凝析氣藏生產(chǎn)井出水原困分析M北京門天然氣工業(yè),200(11)Study technological development rich water area ofthe yulin gasfield shan zopweilAbstract: The yulin gas field mainly produces the layer as the mountain set 2small layers, structure for east highwest the low list is inclined to construct The area of shan 209 well widespread emergence the gas and water layer, trythe gas process to producer in the individual well gas and water. In the production line the gas hides of theside department closes to the water body of a few production wells different degree real estate geologic strata water,the individual well the water have great capacity, influencing the productivity of gas well seriously, to whole annoygas field develop disadvantage efficiently. This research puts great emphasis on annoying the water body to distributeregulation, friendly water producing analytical foundation of the wvanousmethods, going together with produce and invade charact中國煤化工 canalysis with watertowards having the water and gas hide, for the water and gasCNMHG and developmentmanage to provide science the basis.Key words: The yulin gas field; monocline; geologic strata waterproductivity dynamic; state analysis.