低温甲醇洗操规审核版Word下载.docx
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5.5 甲醇/水分离5
5.6 尾气水洗6
5.7 其他6
6 开停车及正常操作6
6.1 开车6
6.2 停车13
6.3 正常操作要点15
7工艺指标和操作指标17
7.1压力指标17
7.2温度指标19
7.3流量指标22
7.4液位指标23
7.5取样分析指标25
8 异常现象判断与处理27
8.1 原料气故障27
8.2 晃电28
8.3 气提氮故障28
8.4 蒸汽故障28
8.5 仪表空气故障28
8.6 冷却水故障28
8.7 丙烯制冷系统故障29
8.8 甲醇泵故障29
8.9 C021601循环气压缩机故障29
9 安全技术和工业卫生29
9.1 安全注意事项30
9.2 装置危险物质的性质及防护措施30
10 主要设备维护保养和使用32
10.1 设备一览表(见附录1)32
10.2 通用设备的正常开停车32
11安全设施说明57
12主要设备一览表57
13调节阀一览表61
14安全阀一览表64
低温甲醇洗操作规程
1岗位任务
1.1 本岗位采用低温甲醇洗法从变换气和未变换气中脱除二氧化碳、硫化氢和羰基硫,提供合格的净化气体。
1.2 将变换工序来的变换气中所含有的H2S+COS脱除到0.1ppm以下,CO2脱除到2.7%左右,净化后气体送甲醇合成装置。
1.3 将变换工序来的未变换气中所含有的H2S+COS脱除到0.1ppm以下,CO2脱除到10ppm以下,净化后气体送一氧化碳分离装置。
2岗位的职责与权限
2.1 低温甲醇洗工序的所有工艺管道、阀门及仪表。
2.2 属于低温甲醇洗的所有设备(设备一览表见附录)。
3原辅材料规格、性能
变换气:
温度≤40℃,压力≤5.59MPa
未变换气:
温度≤40℃,压力≤5.69MPa
循环水:
上水≤30℃,回水≤40℃
除盐水:
温度≤40℃
冲洗水:
温度≤40℃,压力≤8.3MPa
甲醇:
规格:
GB338-2004或Q/GHBC68-2003
浓度:
99.85%
4生产基本原理
低温甲醇洗是一个物理吸收过程,是以甲醇为溶剂来脱除来自变换工序原料气体中的CO2、H2S和COS等酸性气体。
5工艺流程叙述
低温甲醇洗装置由2个甲醇洗涤塔(变换气洗涤、未变换气洗涤)、H2S浓缩塔(T021603)、共用的甲醇再生段以及循环气体压缩机等构成。
5.1未变换气低温甲醇洗
未变换气在压力5.69MPa和温度40℃的条件下输送到甲醇洗装置中。
5.1.1 未变换气体冷却
从变换工序7#气液分离器(V021507)来的未变换气(压力5.69MPa,温度40℃,流量30464Nm3/h,成分H2:
33.590%、N2:
0.249%、CO2:
24.442%、CO:
41.013%、AR:
0.130%、CH4:
0.030%、H2S:
0.280%、COS:
0.030%、H20:
0.234%、HCN:
0.002%)进入低温甲醇洗装置。
为了防止未变换气中的NH3聚积在甲醇循环中,来自界区的锅炉水(压力8.3MPa、温度40℃、流量380kg/h)进入未变换气NH3预洗塔(T021607)中,脱除未变换气中的NH3在1ppm以下,洗涤后的污水经减压后送出界区。
由于甲醇洗涤是在低温下进行的,为防止气体中所带的水份因冷却结冰造成管道和设备的堵塞,同时为了避免水份带入系统造成对设备的腐蚀,在未变换气冷却前要喷入150Kg/h的贫甲醇,和未变换气带过来的饱和水形成共溶溶液,使甲醇水溶液的冰点降低。
未变换气进入未变换气冷却器(E021602),与冷态的净化未变换气、尾气进行换热,温度降低到-10℃,进入未变换气深冷器(E021622),用丙烯进一步冷却到-25℃,然后进入未变换气甲醇洗涤塔(T021602),用甲醇进行洗涤。
5.1.2 脱除H2S/COS和CO2
未变换气甲醇洗涤塔(T021602)分为上塔和下塔两部分,上塔的主要任务是脱除CO2,下塔的主要任务是脱除H2S和COS等硫化物,同时也有CO2部分溶解。
T021602的上段,来自热再生系统的低温贫甲醇将CO2脱除到10ppm以下。
在T021602的下段,用吸收了CO2的甲醇溶液吸收H2S和COS,脱除H2S和COS的含量在0.1ppm以下。
虽然CO2在甲醇中的溶解热很小,由于CO2在甲醇中的溶解度很大,致使溶液温升仍很大,当温度升高时,CO2在甲醇中的溶解度会减小,不利于吸收,所以必须及时将溶解热移走,保持溶液温度在合理的范围内。
吸收CO2过程中释放的溶解热一部分由向下流动的甲醇的温度升高而带走,另一部分则通过甲醇在塔间甲醇深冷器Ⅱ(E021624)用丙烯冷却到-8.5℃而移走热量。
由于CO2在甲醇中的溶解度低于H2S的溶解度,吸收塔T021602的CO2脱除段中甲醇流量要比H2S、COS脱除段中的流量大。
来自该塔CO2脱除段的过量甲醇在塔的中部被抽取出,用吸附站过来的工艺气冷却后进入循环气闪蒸罐Ⅲ(V021608)进行闪蒸,压力降到1.01MPa。
从未变换气甲醇洗涤塔(T021602)塔顶出来的净化未变换气被送往吸附站,脱除甲醇和CO2。
从吸附站出来后,净化未变换气通过工艺气体过滤器(X021701)过滤,返回到E021623、E021602回收冷量后,温度为20℃,送往CO分离工序。
5.1.3 甲醇中间膨胀
来自T021602塔中间抽出的甲醇在循环气闪蒸罐Ⅲ(V021608)中降压膨胀到1.01MPa压力,以回收溶解在其中的H2和CO。
从V021608出来的闪蒸气体与从循环气闪蒸罐Ⅱ(V021603)出来的闪蒸气汇合后,经循环气压缩机(C021601)加压至5.7MPa左右,送至变换气冷却器(E021601)入口,回收使用。
5.2 变换气低温甲醇洗
变换气在压力5.59MPa和温度40℃的条件下输送到甲醇洗装置中。
5.2.1 变换气体冷却
从变换工序4#气液分离器(V021504)来的变换气(压力5.58MPa,温度40℃,流量218765Nm3/h,成分H2:
43.729%、N2:
0.210%、CO2:
35.977%、CO:
19.455%、AR:
0.110%、CH4:
0.030、H2S:
0.240%、COS:
0.020%、H2O:
0.229%)进入低温甲醇洗装置。
为了防止变换气中的NH3聚积在甲醇循环中,来自界区的锅炉水(压力8.3MPa、温度40℃、流量2400kg/h)进入变换气NH3预洗塔(T021608)中,脱除变换气中的NH3在1ppm以下,洗涤后的污水经减压后送出界区。
由于甲醇洗涤是在低温下进行的,为防止气体中所带的水份因冷却结冰造成管道和设备的堵塞,同时为了避免水份带入系统造成设备的腐蚀,在变换气冷却前要喷入1050Kg/h的贫甲醇,和变换气带过来的饱和水形成共溶溶液,使甲醇水溶液的冰点降低。
变换气进入变换气冷却器(E021601),与冷态的净化变换气、尾气进行换热,冷却至-13.5℃,然后进入水分离器(V021601),出V021601分离器的变换气进入变换气甲醇洗涤塔(T021601),冷凝液经回流冷却器Ⅰ(E021616)被加热至42℃,送去甲醇/水分离塔(T021605)。
5.2.2 脱除H2S/COS和CO2
变换气甲醇洗涤塔(T021601)分为上塔和下塔两部分,上塔的主要任务是脱除CO2,下塔的主要任务是脱除H2S和COS等硫化物,同时也有部分CO2溶解。
上塔又分为初洗、主洗、精洗三段。
T021601的上段,用来自热再生系统的低温贫甲醇将CO2脱除到2.7%以下。
在T021601的下塔,用吸收了CO2的甲醇溶液脱除H2S和COS。
虽然CO2在甲醇中的溶解热很小,由于CO2在甲醇中的溶解度很大,致使溶液温升仍很大,当温度升高时,CO2在甲醇中的溶解度会减小,不利于吸收,所以必须将溶解热移走。
CO2吸收过程中释放的溶解热部分由向下流动的甲醇的温度升高而吸收,部分则通过甲醇在循环甲醇冷却器(E021606)中,与来自H2S浓缩塔(T021603)的冷态甲醇换热,冷却至-36.6℃,以及在甲醇深冷器Ⅰ(E021605)中用丙烯冷却至36.3℃,保持溶液温度在合理的范围内。
由于CO2在甲醇中的溶解度低于H2S的溶解度,T021601塔的CO2脱除段中的甲醇流量要比H2S、COS脱除段中的流量大。
来自该塔CO2脱除段的过量甲醇在塔的中部被抽出。
从T021601塔顶出来的净化变换气,H2S和COS的含量在0.1ppm以下、CO2的含量在2.7%左右,经合成气/甲醇换热器(E021618)以及变换气冷却器(E021601)升温至31.24℃,然后送往甲醇合成工序。
5.2.3 甲醇中间膨胀
来自T021601塔釜的富硫甲醇,在合成气/甲醇换热器(E021618)中与冷的净化变换气换热21.24℃,然后经甲醇/甲醇换热器Ⅰ(E021607)被冷态甲醇冷却至-30℃,进入循环气闪蒸罐Ⅱ(V021603)减压至1.01MPa压力,将溶解在其中的H2、CO闪蒸出来,自V021603顶部排出经循环气压缩机(C021601)加压至5.76MPa后,送至变换气冷却器(E021601)入口回收使用。
来自T021601中下部的富CO2甲醇,在尾气/甲醇换热器(E021603)中与低温尾气换热至-17℃,然后依次进入甲醇/甲醇换热器Ⅰ(E021607)和富甲醇深冷器(E021604),被冷态甲醇、丙烯冷却至-35℃,在循环气闪蒸罐Ⅰ(V021602)中降压膨胀,闪蒸气进入循环气闪蒸罐Ⅱ(V021603)上部,并通过循环气压缩机(C021601)对H2、CO压缩回收使用;
从循环气闪蒸罐Ⅰ(V021602)底部排出的富甲醇,进入H2S浓缩塔(T021603)除去CO2。
来自循环气闪蒸罐Ⅲ(V021608)的富甲醇减压膨胀进入甲醇闪蒸罐Ⅰ(V021604)或者直接进入H2S浓缩塔(T021603)中部。
5.3 循环气压缩
循环气压缩机用来对来自各个循环气闪蒸罐(V021602、V021603、V021608)以及来自冷箱的闪蒸气体进行压缩至5.76MPa,最终回到变换气冷却器(E021601)入口回收使用。
5.4 甲醇再生
在甲醇再生系统中,来自各闪蒸气体分离器的富甲醇,被分别解析硫化物以及CO2后得到再生。
5.4.1H2S浓缩
富甲醇在H2S浓缩塔(T021603)中减压膨胀至0.2MPa、并用0.45MPa的低压氮气气提后,塔顶得到无硫的CO2尾气,经回收冷量后送出净化界区。
来自循环气闪蒸罐Ⅱ(V021603)的甲醇被送入H2S浓缩塔(T021603)的上段中部。
来自甲醇闪蒸罐Ⅰ(V021604)底部的富甲醇经甲醇富液泵Ⅱ(P021602)加压至0.48MPa后,通过甲醇/甲醇换热器Ⅰ(E021607)与变换气甲醇洗涤塔(T021601)中部、底部排出的两股富甲醇换热至-25℃后送入T021603的下段顶部。
此外,从H2S分离器Ⅱ(V021607)底部来的物料则送到T021603的下段塔釜。
在H2S浓缩塔(T021603)的下部通入低压氮气,来自甲醇闪蒸罐Ⅰ(V021604)、甲醇闪蒸罐Ⅱ(V021609)、甲醇闪蒸罐Ⅲ(V021610)的闪蒸气与低压氮气一起作为汽提气使用。
从循环气闪蒸罐Ⅰ(V021602)底部来的富CO2甲醇进入H2S浓缩塔上段顶部,向下流动对含硫气体进行洗涤,由T021603顶部出来的尾气(N2+CO2混合物),依次经过尾气/甲醇换热器(E021603)和变换气冷却器(E021601)换热至40℃后送至尾气洗涤塔(T021606),用脱盐水洗涤处理,合格尾气送出净化界区。
为了提高变换气甲醇洗涤塔(T021601)的效率,从T021603中间塔盘上抽出温度约为-62.5℃的低温甲醇,通过甲醇富液泵Ⅰ(P021601)加压至0.88MPa后,依次经过贫甲醇冷却器(E021608A/B/C/D)和循环甲醇冷却器(E021606)提供冷量,然后进入甲醇闪蒸罐Ⅰ(V021604)。
自循环气闪蒸罐Ⅲ(V021608)底部来的富甲醇也进入V021604,产生的气体回到H2S浓缩塔处理。
5.4.2 热再生
从H2S浓缩塔(T021603)塔釜出来的富甲醇用富甲醇泵Ⅲ(P021603)加压至1.1MPa后,经由甲醇/甲醇换热器II(E021609)、富甲醇过滤器(X021601)过滤、甲醇/甲醇换热器III(E021619A/B/C/D/E)换热升温至32℃后送入甲醇闪蒸罐Ⅱ(V021609),从V021609顶部出来的闪蒸气返回T021603下部作为汽提气使用。
从V021609底部排出的甲醇用甲醇富液泵Ⅳ(P021604)加压至1.05MPa,通过甲醇/甲醇换热器Ⅳ(E021610A/B/C/D)换热至86.2℃后,去甲醇闪蒸罐Ⅲ(V021610)进行气液分离,液体进入热再生塔(T021604)上部,气体经闪蒸气冷却器(E021627)用循环水冷却至40℃,去T021603下部作汽提气。
T021604塔利用蒸汽再沸器(E021612)所产生的甲醇蒸汽,使H2S和CO2完全从富甲醇中解析出来。
从热再生塔(T021604)顶部出来的气体,经H2S浓缩气水冷器(E021613)、H2S分离器Ⅰ(V021606)冷却分离后,利用热再生塔回流泵(P021607)将冷凝液送至T021604塔顶;
酸性气依次进入H2S浓缩气换热器(E021614)、H2S浓缩气深冷器(E021617),分别用低温H2S馏分和丙烯进行逐级冷却,然后进入H2S分离器Ⅱ(V021607),冷凝液返回到T021603塔底,离开V021607的酸性气经H2S浓缩气换热器(E021614)换热升温至31℃后,去硫回收装置。
为了提高酸性气中的H2S含量,从V021607顶部出来的一部分气体回流到T021603下塔,进行再次提浓处理。
从热再生塔(T021604)塔釜出来100℃的贫甲醇,经甲醇/甲醇换热器Ⅳ(E021610A/B/C/D)与甲醇富液泵Ⅳ(P021604)来的富甲醇换热冷却48℃后,进入甲醇收集槽(V021605),然后用甲醇贫液泵(P021605)加压至7.15MPa,经甲醇水冷器(E021611)冷却至50℃,少量贫甲醇作为喷淋甲醇,分别去变换气冷却器(E021601)、未变换气冷却器(E021602)上游的原料气体中。
大部分贫甲醇依次经过甲醇/甲醇换热器Ⅲ(E021619A/B/C/D/E)、甲醇/甲醇换热器Ⅱ(E021609),用低温富甲醇换热降温至-31℃,然后在贫甲醇深冷器Ⅰ(E021621)中用丙烯冷却至-36℃,最后经贫甲醇冷却器(E021608)用低温的富甲醇进一步冷却到-57℃后,送往甲醇洗涤塔T021602、T021601中。
5.5 甲醇/水分离
从未变换气甲醇洗涤塔(T021602)塔釜和水分离器(V021601)底部排出的甲醇水,分别经回流冷却器Ⅱ(E021626)和回流冷却器Ⅰ(E021616)换热后,配入浓度为8wt%苛性钠,然后送入甲醇/水分离塔(T021605),通过甲醇/水分离塔再沸器(E021615),用低压蒸汽进行加热,用精馏方法实现醇水分离。
从甲醇/水分离塔(T021605)塔顶出来的气体送往热再生塔(T021604),T021605塔釜排出的废水,经废水换热器(E021620)换热冷却至52℃后送出界外。
从热再生塔(T021604)出来的再生甲醇,经甲醇/水分离塔回流泵(P021606)加压至0.85MPa后,通过贫甲醇过滤器(X021602)过滤处理,然后经过回流冷却器Ⅱ(E021626)和回流冷却器Ⅰ(E021616)回流至T021605塔顶处理。
5.6 尾气水洗
为满足环保要求,经E021602和E021601换热升温的尾气进入尾气水洗塔(T021606)用脱盐水洗涤处理,合格尾气去热电烟囱放空;
含有甲醇的水用尾气洗涤水泵(P021608)加压至0.6MPa后,经过废水换热器(E021620)去甲醇/水分离塔(T021605)回收甲醇。
5.7 其他
为了保证低温甲醇洗设备和管道低点排放的要求,设置有一个废甲醇系统。
由一根地下总管将所有的排放点连接到废甲醇槽(V021611),利用废甲醇泵(P021609)将排放的甲醇重新送回T021605或废甲醇罐区。
6 开停车及正常操作
6.1 开车
6.1.1 原始(或大检修后)开车
6.1.1.1 开车前准备工作
⑴ 全系统设备、管道已安装、检修结束,并且确认所有设备、管道连接无误;
⑵ 系统已经彻底吹扫、清洗,阀门也已经全部复位,并且用氮气置换合格氧含量<
0.5%;
系统内盲板已恢复至开车状态(具体见盲板一览表);
⑶ 仪控设施安装正确,仪表安装调试完毕;
⑷ 转动设备已单机试车、联动试车合格、装置已经过水联用;
⑸ 区域内道路通畅,安全设施、消防设施全部到位,安全阀已校验;
⑹ 相关公用工程部分(水、电、气、汽、通讯)已随时可用,水冷器已低点排污,高点排气;
⑺ 系统已试压、查漏合格;
⑻ 必要的技术资料已具备,操作人员关于原始(大检修后的)开车已有足够的技术准备,人员分工都已明确、方案完整;
⑼ 丙烯制冷系统已置换合格(露点<-40℃);
⑽ 甲醇罐区已备有足够甲醇供一次投用及补充。
6.1.1.2 系统充压
充压速率一般控制在小于0.1MPa/min。
⑴ 确认T021602去TSA的阀门关闭,将PIC-0216105B设定为2.8MPa投自动,将PIC0217001设定为2.8MPa投自动,打开中压氮总管阀门,慢慢开大T021601、T021602塔中压氮气管充氮阀门,使T021601、T021602等高压系统逐渐达到2.5MPa,达到压力后关闭氮气阀门,若整个高压系统太大,中压氮气无法满足要求,可分别对T021601和T021602系统进行充压。
⑵ 慢慢开大V021602气相管道上中压氮气阀门,对V021602、V021603、V021608等中压系统充压至1MPa,达到压力后关闭氮气阀门。
⑶ 关闭P021601、P021602、P021603、P021604泵进出口阀及最小流量阀,缓慢打开气提氮阀门FV-0216321并将PIC-0216320A设定为0.126MPa投自动,手控FV-0216321,使T021603、V021609系统充压至0.08MPa。
⑷ 将酸气氮封调节阀PV-0216512设定在0.165MPa投自动,保持氮气置换时阀门状态,将PIC-0216465B设定为0.24MPa投自动,系统充压至0.24MPa。
⑸ 关闭P021605泵进出口阀及最小流量阀,将PIC-0216447B设定为0.04MPa投自动,PIC-0216447A设定为0.02MPa投自动,使V021605压力维持0.02至0.04MPa。
6.1.1.3 灌装甲醇
确认甲醇槽V025501有至少500t以上的精甲醇,系统的仪表已投用。
⑴ V021605、V021609、V021610和T021603及T021604进甲醇
a. 确认净化补甲醇总阀以及T021603补甲醇阀门打开后,联系调度,开罐区补甲醇泵P025501,控制P025501出口压力不低于0.4MPa,对净化补精甲醇。
b. 待T021603塔现场液位计满液位后,联系调度,按操作规程启动P021603泵,通知中控打开LV0216312,甲醇溶液经过E021609、X021601、E021619进入V021609,使V021609现场液位计达到满液位,同时注意维持T021603液位。
由于P021603为高压电机,操作时,应尽量避免同一台泵频繁开启,并且在开泵后应开大泵的回流阀。
c. 待V021609现场液位计达到满液位时,联系调度,按操作规程启动P021604泵,打开LV0216401甲醇溶液经过E021610进入V021610,使V0216010液位显示达到50%,同时注意控制V021609的液位。
当V021610液位达到50%后,开启LV0216482使T021604塔现场液位计达到满液位,同时注意维持V021610液位在正常控制值,由于P021604为高压电机,操作时,应尽量避免同一台泵频繁开启,并且在开泵后应开大泵的回流阀。
d. 按操作规程停P021604泵,继续补V021609甲醇至80%液位。
e. 按操作规程停P021603泵,继续补T021603甲醇至80%液位。
f. 打开V021605补充甲醇阀门,对V021605补甲醇,使V021605现场液位达到80%液位。
⑵ T021601建立液位
a. 全开P021605泵进口阀及最小流量阀,P021605泵排气、盘车。
b. 全开FV-0216151前后切断阀,通知中控FV-0216151开10%开度。
c. 联系调度,按操作规程启动P021605,逐步打开泵出口阀,直至全开,同时逐步关小最小流量阀,直至全关。
贫甲醇经过E021611、E021619、E021609、E021621、E021608进入T021601。
d. 随时观察P021605泵运行状况,中控注意V021605槽液位应缓慢下降。
e. 为维持V021605液位稳定,可通过控制T021604塔液位调节阀LV0216479补充,T021604液位低,可开泵P021604从V021609、V021610补充,V021609液位可开泵P021603从T021603补充,如液位下降较快,可开V021605补充甲醇阀门通过罐区补充。
f. 全开LV0216156、LV0216158的前后切断阀,当T021601上塔液位LI0216156显示达50%时,手动稍开FV-0216162将甲醇导入下塔,当下塔建立液位后,缓慢打开LV0216156使甲醇经过E021603、E021607、E021604进入V021602。
缓慢打开LV0216158使甲醇经过E021618、E021607进入V021603。
调节T021601上下塔液位正常后将LIC-0216156、LIC-0216158投自动。
特别需注意的是:
开启LV0216156、LV0216158时,一定要缓慢,防止V021602、V021603超压,同时防止塔T021601液位抽空。
⑶ V021602、V021603建立液位。
a.当V021602液位LI0216194达到50%时,手动操作LV0216194将甲醇导入T021603顶部。
b.当V021603液位LI0216213达到50%时,手动操作LV0216213将甲醇导入T021603上塔,待V021602、V021603液位稳定后将LIC-0216194、LIC-0216213投自动。
⑷ T021603建立液位
a. 注意T021603上塔液位LI0216318显示值,做好P021601