来到龙宇煤化工工作已经一年了,在甲醇厂净化岗位我也学到了很多知识,这一年对我来说是极其宝贵的一年,它不仅完成了我身份的转型,更让我学到了许多做人、处事的道理。以下是我对一年的工作学习总结。
一、首先是在低温甲醇洗装置的学习总结:
1、酸脱装置主要作用是净化原料气;回收二氧化碳副产品;H2S及其它含。硫化合物的回收;环保任务。其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础,依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性,来脱除粗变换气中的H2S和CO2等酸性气体,从而达到净化粗变换气的目的。 简单的工艺流程为:(1)原料气冷却(2)H2S/CO2 吸收(3)闪蒸再生和H2S 浓缩(4)热再生(5)甲醇水精馏(6)排污系统(7)尾气洗涤塔。
2、简单的流程图和主要装置有:吸收塔C15201、中压闪蒸塔C15202、再吸收塔C15203、热再生塔C15204、甲醇水塔C15205、尾气洗涤塔C15206、氨洗涤器C15207;P15201A/B主洗涤泵、P15202A/B再吸收塔循环泵、热P15204A/B再生塔给料泵、P15203A/BCO2吸收塔给料泵、P15205A/B甲醇水塔给料泵、P15206A/B/C热再生塔回流泵,P15207A/B地下槽溢流泵、P15208A/B甲醇补充泵、P15209A/B
废水泵。
图1. 低温甲醇洗流程图
3、低温甲醇洗净化法为物理吸收法,低温甲醇洗的净化基础为
不同气体在甲醇在的溶解度不同,甲醇的优良特性决定了用甲醇做为溶剂优于其它净化方法。低温下H2S的溶解度差不多比CO2大6倍,这样就有可能选择性地从原料气中分别吸收H2S及CO2,而解吸再生时又可以分别加以回收。又如低温下H2S、COS及CO2在甲醇的溶解度与CO及H2相比,至少要大100倍而比CH4要大50倍。因此,如果低温甲醇洗工艺是按脱除CO2进行设计的,则所有溶解度与CO2相当或比CO的溶解度更大的气体,例如C2H2、COS、H2S、NH3等及其他硫化物都将一起脱除,而有用气体的损失很少。
图2.不同气体在甲醇的中溶解度
4、工艺特点:可以脱除气体中的多种组分且净化度高;低温高压下CO2、H2S与COS等在甲醇中的溶解度很大,吸收能力强,溶剂循环量少;吸收选择性好,有用气体损失小,CO2和H2S可分别解吸回收;甲醇的沸点较低,利于吸收剂的再生;甲醇的蒸汽压小,溶剂损失小,甲醇比热大,这样可以保证吸收过程中温升较少,对低温吸收有利;甲醇化学稳定性和热稳定性好,在吸收过程中不起泡,纯甲醇对设备无腐蚀,不需要特殊防腐材料;而且甲醇与水互溶,可利用它来干燥原料气;甲醇粘度小,利于节省动力消耗;消耗指标低,甲醇易得。 5、低温甲醇洗影响因素有:吸收压力、吸收温度、吸收塔的溶
液最小循环量及液气比L/G;壁效应的影响;填料几何尺寸及表面积。 1)、低温甲醇洗是物理吸收,提高操作压力可使气相中CO2、H2S等酸性气体分压增大,增加吸收的推动力,从而减少了吸收设备尺寸,提高了气体的净化度,同时也增加了溶液的吸收能力,减少了溶液的循环量。但是,压力若过高,就会使受压设备投资增加,使有用气体组分H2、CO、N2等溶解损失也增加。具体采用多大压力,主要由原料气组成,所要求的气体净化度以及前后工序的压力等来决定。 2)、吸收温度以酸性气体在甲醇中的溶解度影响很大,温度越低,酸性气体的溶解度越大。压力确定后吸收温度与净化气的最终要求有关。用甲醇溶液吸收CO2需低温下进行。在低温甲醇洗工艺流程中,影响吸收操作温度的主要因素有: 1)入系统的原料气温度及焓值; 2)气体的溶解热; 3)入塔吸收液的温度; 4)外界环境的气候条件等。
3)、吸收塔中溶液量L与进塔气体总量G之比,即液气比L/G是与温度、压力以及吸收动力学有关。当在一定范围内增大液气比,吸收效果好。吸收前溶剂中不含有溶质时,可得到以下计算式:
L/Gy1y21
(1y2)HY1PHP式中:y1——吸收前混合气体中被吸收组分的摩尔分数%;y2——吸收后混合气体中被吸收组分的摩尔分数; P——塔底操作压力;H ——被吸收组分的溶解度系数,k mol/(m3.atm); ——溶剂中气体的
饱和度;L/G ——处理(k mol)混合气体所需溶剂量,m3/k mol。可见,在物理吸收过程中,为了降低吸收操作所用的溶剂量,节约能量,必须提高吸收压力,降低吸收温度以增大溶解度系数和采用高效率的传质设备。
6、在低温甲醇洗工艺中,温度是影响甲醇洗净化效果的最重要因素之一。低温甲醇洗的净化效果取决于酸性气在甲醇中的溶解度和达到气液平衡时酸性气在气相中的分压,而这两项因素都是温度的函数。气体在液体中的溶解度随温度的降低而增大,因此,采用较低的洗涤温度对气体的净化过程有利。另外,甲醇的蒸汽压也是温度的函数,温度升高,甲醇蒸汽压增大,甲醇的损失就增加。因此,保持低温下操作,不但能保证甲醇有较好的吸收效果,而且能减少净化气带走的甲醇,甲醇损失就小。
1)、酸脱的冷量来源是:氨冷器提供的冷量;气体闪蒸的冷量;循环冷却水带入的冷量。
2)、冷量损失分析: 换热器热阻增大,传热效果不好,冷量回收率低;部分工艺指标偏离设计值太高,设备工作不正常; 系统保冷效果不好,冷量损失于环境; H2S及CO2没有完全在冷区解吸;氨冷器负荷分配不均,系统换热不均。
3)、减少冷量损失的途径:提高系统保冷效果;加强水冷器的清洗;氨冷器的合理使用与清洗;增大甲醇洗冷区CO2解吸能力;降低甲醇循环量;通过降低再生塔再生压力,降低贫甲醇再生温度。
7、 低温甲醇洗工艺控制有:低温甲醇洗操作压力的控制;进入甲醇洗粗煤气成分的控制;甲醇循环量的控制;洗涤甲醇质量的控制。 1)、根据亨利定律,在一定温度下,气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压成正比。另外,从传质动力学角度来看,吸收过程的压力越高,气体分子的扩散速率越快, 吸收推动力就越大,因而吸收速率越快。因此, 吸收过程压力增高,气、液两相接触好,有利于吸收过程的进行和净化效果的提高。 可采取以下手段满足吸收对压力的要求:
a. 在装置稳定的情况下,通过增加气量,提高入系统的工作压力; b. 在供气不足的情况下,可通过关小吸收塔气体出口调节阀,减少 压力的损失;
c. 在前系统负荷波动较大或后系统倒换压缩机时,应及时通过关小 吸收塔气体出口调节阀进行调整,以防压力降得过低。
2)、粗煤气中的NH3含量高,进入甲醇洗系统后,易造成煤气低温冷却器碳酸氢铵结晶堵塞,影响生产正常运行; 粗煤气中煤粉等杂质进入甲醇洗系统,易造成固体物质在溶液换热器列管内聚集,影响换热器的换热效果甚至堵塞或在吸收塔塔盘上聚集,造成拦液或使塔压差升高,影响吸收效果。为保证吸收塔的正常运行,可采取以下防范措施,防止过多的杂质进入系统:
a. 变换系统尽量控制出口气体中CO 含量在工艺指标范围内; b. 严格控制粗变换气的水洗涤效果,洗涤后的煤气温度不超过40℃,
以防气体中的NH3洗涤不干净,将氨带入甲醇洗涤系统。
c. 酸性气在甲醇中的溶解度主要是温度和压力的函数,温度、压力
确定后, 酸性气的溶解度基本恒定。从传质动力学角度分析,液气比大,相平衡常数小,有利于组分的吸收。在塔的正常操作范围内,增加循环量,增大液气比值,气液两相在塔内接触越充分, 传质效果越好。但循环量的增大也会导致过大的循环动力消耗及再生能耗,增大甲醇洗氨冷器的负荷。因此,甲醇循环量应综合考虑,在保证气体净化度的前提下,尽量选取一个适宜的液气比值,合理匹配甲醇循环量,既能保证溶液的吸收效率,又不至于增加能耗。
d. 低温甲醇洗涤甲醇的质量包括甲醇中的含水量、H2S 浓度和CO2
浓度和NH3浓度等。甲醇质量的好坏直接影响着低温甲醇洗的吸收效果。甲醇中含水量达5 %时,CO2 在甲醇中的溶解度将降低15 %,H2S的溶解度也会大幅度下降。另外,甲醇含水量增加, 溶液比重增大,增加了动力消耗,而且对系统设备的腐蚀也会加剧,缩短装置使用年限,腐蚀物对设备和管路也会造成堵塞,影响生产正常运行。如果甲醇再生质量不合格,再生甲醇中H2S 和CO2 浓度高,则洗涤甲醇的吸收能力降低,尤其是当热再生不完全时, 贫甲醇中硫化物较高, 贫甲醇吸收效率会大幅度降低,导致净化气体不合格,微量超标。
为保证甲醇的质量,可采取以下措施。
a. 购买使用合格的甲醇,以保证补充甲醇含水量符合质量标准; b. 控制好甲醇水洗塔工艺指标的前提下,少用洗涤水以减轻甲醇/
水分离塔的负担,确保再生贫甲醇中含水量小于1%;
c. 控制好煤气水分离器的液位,防止液位过高将煤气中的水带入系
统;如果煤气温度高,水分离困难,煤气温度一时降不下来,可适当增加喷淋甲醇量,增强脱水效果,防止水进入系统;
d. 控制好甲醇闪蒸再生和热再生系统各项工艺指标,确保甲醇再生
完全,使返回系统的再生甲醇达到质量要求。
在这一年的时间,我虽然在思想和工作上都有了新的进步,但与我的目标相比还存在着很大差距。因此,在今后的工作中,我不但要发扬自己的优点,还要客观地面对自己的不足,逐渐改掉粗心、急躁、考虑事情不周全的缺点,注重锻炼自己的应变能力、动手操作能力以及创造能力,不断在工作中学习、进取、完善自己。总之,在今后的工作中,我要继续努力,克服自己的缺点,弥补不足,加强思想政治理论知识和专业知识的学习,力争成为学习型、创新型、实干型兼备的新世纪人才,为公司建设成长作出应有的贡献。
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