低温甲醇洗操作法终稿讲诉文档格式.docx

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其数学表达式为P=kX，式中k为亨利常数；

X为平衡时气体在溶液中的摩尔分数。

由亨利定律可知，气体的分压越大，其溶液中溶解度也就越大，所以，增加气体的压力有利于气体的吸收，降低气体的压力有利于气体的解吸。

实验表明当溶质和溶剂一定时，在一定温度下k为定值，而且甲醇溶液的溶解度随温度的下降而显著增加，故吸收过程要求在尽可能低的温度下进行。

亨利定律仅适用于稀溶液，压力不高的情况。

在高压下，亨利定律对甲醇吸收有三条修正：

（1）温度愈低，溶解度系数愈大；

（2）由于吸收系统存在氢组份，CO2的溶解度系数要有所下降；

甲醇吸收了水份以后，H2S、C0S、CO2在其中的溶解度下降。

（3）甲醇吸收CO2后，再吸收H2S、C0S其吸收能力会降低。

本工艺利用低温甲醇溶液的上述性质，利用炳烯制冷工序提供的冷负荷，通过本工序的7台塔、6台分离器或槽罐、34台换热器、16台泵（含备用）、2台循环气压缩机，完成变换气中酸性气体的连续脱除。

2.2工艺流程简述

2.2.1变换气冷却

自一氧化碳变换工序来的压力为5.3MPa（g）,温度为40℃的变换气经变换气/净化气换热器（E2201）、变换气炳烯冷却器（E2202）冷却至约8℃，变换气/净化气换热器（E2201）冷量由净化气提供，变换气炳烯冷却器（E2202）冷量由液炳烯蒸发提供，冷却后的变换气去T2207氨洗涤塔用锅炉水经塔除氨。

作为洗涤用的锅炉水经锅炉水冷却器E2215冷却后去T2207，出T2207的工艺液体被送出界区。

然后向出T2207的变换气中喷入少量甲醇，喷入的甲醇液流量由调节阀（FV-02204）控制，以防止变换气中少量水蒸汽在低温时冷凝结冰。

最后变换气经最终冷却器（E2203）将变换气冷到约－17℃进主洗塔（T2201）。

E2203是一个四组份换热器，它的冷量由冷的净化气、出T2202的循环气及T2203的闪蒸气提供。

2.2.2NH3、HCN、H2S、CO2的吸收

进主洗塔T2201的变换气首先通过T2201的预洗段，在此微量组分如NH3、HCN等被来自主洗塔H2S主洗段进料冷却器的一小股冷富甲醇液吸收洗涤，出主洗塔T2201的预洗甲醇液经塔底液位控制阀（LV-02208）送预洗甲醇最终加热器（E2217）。

然后变换气通过烟窗塔盘进入H2S主洗段，H2S、COS等被来自CO2主洗段的富CO2甲醇液吸收。

出E2205的富CO2甲醇液流量（FI-02206）经与变换气流量（FI02203）比值调节后，送入主洗塔H2S主洗段的上部。

出H2S主洗段主集液盘甲醇液经液位控制阀（LV-02207）送中压闪蒸塔（T2202）下段。

然后脱硫变换气向上进入CO2主洗段，被经闪蒸再生、热再生及冷却后的贫甲醇洗涤吸收。

由主洗塔CO2主洗段进料泵（P2204A/B）输送来的经热再生及冷却后的甲醇贫液和P2201输送来的闪蒸后甲醇贫液洗涤吸收。

由主洗塔CO2主洗段进料泵（P2204A/B）输送来的经热再生及冷却后的贫甲醇流量（FI-02009），经与变换气流量（FI02203）比值调节后，送入主洗塔T2201的上部。

同时，经再吸收塔T2203II段闪蒸后的甲醇贫液也由P2201送至主洗塔T2201的上部，它的流量由流量调节阀FV02208控制。

甲醇吸收CO2的反应为放热反应，甲醇吸收CO2过程中的同时也被加热，因此中间设置CO2吸收分三段进行。

中间设置CO2甲醇中间冷却器。

由炳烯制冷工序来的液炳烯－49℃蒸发提供的冷量冷却后进入CO2主洗段的III段。

出CO2主洗段主集液盘的甲醇富液一部分经E2205冷却后去H2S主洗段、主洗塔预洗段。

另一部分送中压闪蒸塔T2202上段。

出主洗塔T2201的净化气经最终冷却器E2203、变换气/净化气换热器（E2201）复热回收冷量后送合成工段，送合成工段压力为5.18MPa（g）,温度为30℃净化气，H2S+COS<

0.1ppm。

2.2.3甲醇液的闪蒸再生与H2S的浓缩

出主洗塔（T2201）的预洗甲醇在预洗甲醇最终加热器（E2217）中被加热到约67℃后送至热再生塔T2204热再生段。

出CO2主洗段主集液盘的甲醇液除部分经主洗塔H2S主洗段进料冷却器（E2205）冷却后送入H2S主洗段和预洗段外，其余部分送至中压闪蒸塔（T2202）上部闪蒸段，在此闪蒸出部分吸收的CO、CO2、H2等，闪蒸气继续送中压闪蒸塔（T2202）下部洗涤以减少气体中CO2量。

出H2S主洗段富甲醇液送至中压闪蒸塔（T2202）下部闪蒸段，在此闪蒸出大部分吸收的CO2、H2、、CO等，为减少送循环气压缩机（C2201）闪蒸气（循环气）量，出中压闪蒸塔（T2202）下部循环气被来自热再生塔给料泵（P2203A/B）的冷甲醇再吸收，经最终冷却器E2203加热后进循环气压缩机（C2201）,循环气压缩机一段出口气体在循环气压缩机中间冷却器（E2206）冷却，循环气压缩机二段出口气体在循环气压缩机水冷器（E2207）冷却，然后送回变换气最终冷却器（E2203）入口变换气中。

出中压闪蒸塔（T2202）上部的富甲醇经闪蒸甲醇冷却器（E2208）过冷后被分为两股。

一股（大部分）进再吸收塔（T2203）顶部低压闪蒸段（II段），闪蒸出部分较纯净的CO2，闪蒸后的甲醇液部分通过虹吸管进入其下部的再吸收塔（T2203）再吸收段作为再吸收液，部分通过主洗泵P2201送往T2201上部。

中压闪蒸塔（T2202）上部的液位（LI-02218）由调节阀（LV-02218）控制。

另一股进再吸收塔（T2203）CO2回收段I段，闪蒸出部分较纯净的CO2，同时作为再吸收液，吸收富H2S/CO2甲醇液中闪蒸出来的CO2气体。

进再吸收塔（T2203）CO2回收段（I段）的富甲醇的流量（FI-02213）由调节阀（FV-02213）控制。

出中压闪蒸塔（T2202）下部的富H2S/CO2甲醇液进入再吸收塔（T2203）CO2回收段下部（I段），在此闪蒸出大量CO2及少量H2S、COS，闪蒸气中H2S、COS被上部的甲醇液吸收，然后闪蒸气去最终冷却器E2203回收冷量后去尾气洗涤塔T2206洗涤后放空。

出再吸收塔（T2203）CO2回收段（I段）底部的甲醇液进入再吸收塔（T2203）再吸收段，在此进一步闪蒸出大量CO2及部分H2S、COS，本股气体与来自其下端的气提气体一起经来自顶部闪蒸段（T2203II段）的再吸收液再吸收后，作为气提尾气出再吸收塔（T2203）。

出塔的气提尾气分为两股，一股经氮气冷却器（E2210）复热回收冷量，另一股经克劳斯气体/尾气换热器（E2220）、炳烯过冷器（E2211）复热回收冷量。

最后两股气体混合后进尾气洗涤塔T2206洗涤后排放至大气。

为了有利于CO2的解析释放，出再吸收塔再吸收段上部的甲醇液经再吸收塔循环泵（P2202A/B）加压、再吸收塔甲醇/贫甲醇换热器（E2212）加热后送再吸收塔（T2203）最下段的气提段进一步气提再生。

再吸收塔（T2203）再吸收段上部的液位（LI-02224）由调节阀（LV02224）控制。

从界区外空分装置来的低压气提氮气在氮气冷却器（E2210）换热冷却后从最下段的气提段底部进入再吸收塔（T2203）。

从再吸收塔（T2203）底部出来的富H2S甲醇液经热再生塔给料泵（P2203A/B）加压、再洗甲醇冷却器（E2209）、主洗塔H2S主洗段进料冷却器（E2205）、富甲醇/贫甲醇换热器（E2213A-H）换热升温后，送至热再生塔（T2204）顶部闪蒸段。

同时从热再生塔给料泵（P2203）出口抽出部分甲醇液送中压闪蒸塔（T2202）下部作为洗涤液。

再吸收塔（T2203）底部液位（LI-02225）由入热再生塔（T2204）顶部闪蒸段富H2S甲醇液流量调节阀（FV-02218）控制。

2.2.4热再生

富H2S甲醇液首先进入热再生塔（T2204）顶部闪蒸段，闪蒸出的气体经闪蒸气冷凝气（E2214）被循环水冷却，经闪蒸气冷却器E2216被尾气冷却，然后这股气体送回再吸收塔（T2203）最下部气提段顶部以富集甲醇液中H2S。

热再生塔（T2204）顶部闪蒸段的闪蒸压力（PC-02250）由调节阀（PV-02250）调节。

液位（LI—02231）由出热再生塔（T2204）顶部闪蒸段甲醇液位调节阀（LV-02231）调节。

来自热闪气冷凝器（E2214）、闪蒸气冷却器（E2216）的冷凝液也直接送回再吸收塔（T2203）最下部气提段顶部。

进入热再生塔（T2204）再生段的甲醇液，通过甲醇蒸汽的气提达到完全的再生。

甲醇蒸汽部分来自热再生塔（T2204）下段的水浓缩段，其余甲醇蒸汽来自甲醇水分离塔（T2205）顶部。

从热再生塔（T2204）热再生段出来的热再生气经过一系列换热器换热以冷凝甲醇，冷凝后气相称之为克劳斯气体。

热再生气首先通过入塔预洗甲醇最终加热器（E2217）加热入热再生塔（T2204）的预洗甲醇，再通过热再生塔顶再生气冷凝器（E2218）由循环冷却水换热冷凝，然后进回流罐（V2202）。

最后，克劳斯气体在克劳斯气体再热器（E2219）、克劳斯气体/尾气换热器（E2220）中进一步被冷却后送克劳斯气体分离器（V2203），克劳斯气体分离器（V2203）中收集分离的冷凝液自流入回流罐（V2202），克劳斯气体则在克劳斯气体再热器（E2219）中加热后送下游硫回收工序，压力为0.08MPa（g）,温度为25℃。

热再生气（克劳斯气体）经过一系列换热器冷凝的甲醇液收集在回流罐（V2202）中，经过热再生塔回流泵（P2206A/B）升压送至热再生塔（T2204）顶部。

出热再生塔（T2204）主集液盘的完全再生的贫甲醇液进主洗塔CO2主洗段给料泵（P2204A/B）升压后，分别经富甲醇/贫甲醇换热器（E2213A-H）、再吸收甲醇/贫甲醇换热器（E2212）换热冷却后送主洗塔顶部。

热再生塔（T2204）热再生段的液位（LI-02227）由主洗塔CO2主洗段给料泵（P2204A/B）的流量调节阀FV02209控制。

热再生塔（T2204）热气提段的液位（LI-02229）由P2204至T2204的液位控制阀LV02229控制。

2.2.5甲醇水分离

少量的甲醇在热再生塔（T2204）热再生后进入下段的水浓缩段，经过热再生塔煮沸器（E2221）煮沸，一方面完成了甲醇液的水浓缩，另一方面提供了气提的甲醇蒸汽。

出热再生塔（T2204）底部的甲醇水浓缩液，经过甲醇水分离塔给料泵（P2205A/B）升压送至甲醇水分离塔（T2205）中部，在此完成甲醇水的分离，维持主甲醇循环圈甲醇液中较低的水含量。

甲醇水分离塔（T2205）底部的甲醇水溶液由甲醇水分离塔再沸器（E2222）煮沸完成分离。

出甲醇水分离塔（T2205）顶部的甲醇蒸汽送热再生塔（T2204）作为气提气，出甲醇水分离塔（T2205）底部的废水，经污水冷却器（E2221）冷却后送尾气洗涤塔洗涤尾气。

甲醇水分离塔（T2205）液位（LT-02239）由调节阀（LV-02239）控制。

原料气内的部分杂物会带入甲醇水分离塔，为了保证甲醇洁净，当发现甲醇较脏时，可以加大LV02239去污水处理装置的流量。

2.2.6尾气洗涤

T2203各段的闪蒸气回收冷量后去尾气洗涤塔T2206洗涤放空。

洗涤后的废液经污水泵P2209加压，E2223加热后去甲醇水分离塔T2205.为了保证T2206的操作温度，防止塔板结冰，设置蒸汽管道，由调节阀TV02265控制，它与T2206塔中间温度及联。

2.2.7系统甲醇的补充

由于本工序连续少量的甲醇损耗，故应按情况定期从新鲜甲醇贮罐（V2205）中，用补液泵（P2208）向热再生塔（T2204）补充甲醇液。

另外，本工序设置一个独立的地下污甲醇槽（V2204）以收集系统各低点导淋的甲醇残液。

地下污甲醇槽（V2204）上设置地下甲醇泵（P2207）以便将甲醇回送到系统中。

设置移动式潜水泵（P2210）抽吸地下污甲醇槽（V2204）所在区域可能的积水。

3生产操作方法

3.1正常生产时的操作控制

控制系统说明:

在中央控制室采用DCS对酸性气体脱除、冷冻工序的重要过程参数进行调节、记录、显示、报警等操作。

主要控制方案

●复杂控制

自动控制方案以单参数调节为主，辅之以少量串级等复杂控制。

紧急停车和安全联锁

●对紧急停车和安全联锁系统的设置按照一旦装置发生故障，该系统将起到安全保护作用的原则。

在系统故障或电源故障情况下，该系统将使关键设备或生产装置处于安全状态。

●生产装置的紧急停车和安全联锁系统原则上由DCS的逻辑运算功能实现。

●动设备的监视及安全保护由随机提供的监控系统实现。

信号报警

生产装置工艺参数越限报警由DCS实现。

所有的报警信息（过程报警、系统报警）可在DCS操作站上实现声光报警，并可通过打印机输出。

3.1.1变换气冷却

在出氨洗塔（T2207）的变换气中喷入少量甲醇，喷入的甲醇液流量由调节阀（FV02204）控制，以防止变换气中少量水蒸汽在低温时，在变换气最终冷却器（E2203）中结冰。

当按正常变换气流量操作时，通常喷入的甲醇流量不需调节。

3.1.2主洗塔T2201预洗段

变换气首先经主洗塔T2201预洗段洗涤，以处理微量组分如HCN和NH3，送入主洗塔T2201预洗段的富CO2甲醇液流量（FT-02207）由调节阀（FV-02207）控制。

主洗塔T2201预洗段的液位（LT-02208）由调节阀（LV-02208）控制。

注意主洗塔T2201预洗段的温度由变换气的温度决定。

当在正常变换气流量操作时，预洗甲醇流量不需调整。

3.1.3H2S/CO2的吸收

送入主洗塔T2201H2S主洗段的富CO2甲醇液流量（FT-02206）由调节阀（FV-02206）控制。

送入主洗塔T2201CO2主洗段的甲醇液流量（FI02208＋FI02209）由调节阀（FV02208、FV2209）控制。

H2S主洗段主集液盘液位由调节阀（LV-02207）控制。

CO2主洗段液位由调节阀（LV-02210）控制。

3.1.4甲醇液的闪蒸再生与H2S的浓缩

中压闪蒸塔（T2202）上部的液位由调节阀（LV-02218）控制，中压闪蒸塔（T2202）上部的压力由调节阀（PV-02213A）调节。

中压闪蒸塔（T2202）下部的液位由调节阀（LV-02219）控制，中压闪蒸塔（T2202）下部的压力由调节阀（PV-02213A）调节。

进再吸收塔（T2203）I段的富甲醇流量（FT-02213）由调节阀（FV-02213）控制。

再吸收塔（T2203）I段的压力由调节阀（PV-02209）控制。

再吸收塔（T2203）再吸收段的液位（LT02224）由调节阀（LV-02224）调节，当液位（LI-02224）低于低液位报警时，液位（LS-02224）联锁开关停再吸收塔循环泵（P2202A/B）。

再吸收塔（T2203）气提段的液位（LT02225）由入热再生塔（T2204）顶部闪蒸段富H2S甲醇液流量调节阀（FV-02218）控制。

当液位（LI-02218）低于低液位报警时，液位（LS-02218）联锁开关停再吸收塔循环泵（P2203A/B）。

3.1.5热再生

通入热再生塔再沸器（E2221）的蒸汽流量（FI-02236）一般保持在设计值的100％，即使甲醇流量降低也应保持这一流量。

蒸汽流量（FC-02236）可以根据再生甲醇中硫化物浓度来调整。

再生甲醇中硫化物浓度应该小于200ppm。

热再生塔（T2204）顶部闪蒸段的闪蒸压力由调节阀（PV-02250）控制。

热再生塔（T2204）顶部闪蒸段的液位由调节阀（LV—02231）调节。

热再生塔（T2204）热再生段的液位（LI-02227）为自由槽，当液位（LI-02227）高于高液位报警时，调节阀（UV-02206）开启将贫甲醇液排至新鲜甲醇槽（V2205）。

当液位（LI-02233）低于低液位报警时，液位（LS-2233）联锁开关停主洗塔CO2主洗段给料泵（P2204A/B）。

热再生塔（T2204）气提段的液位（LI-02229）由调节阀（LV-02229）调节，当液位（LI-02229）低于低液位报警时，液位（LS-02229）联锁开关停甲醇水分离塔给料泵（P2205A/B）。

3.1.6甲醇水分离

通入甲醇水分离塔（T2205）再沸器E2222的蒸汽流量（FC-02225）是由甲醇水分离塔中部的温度（TC-02260）来控制的，在甲醇水分离塔（T2205）的操作中，加入的蒸汽量应根据甲醇水分离塔底部废水中分析的甲醇含量来调节，其甲醇含量应该小于0.5％。

甲醇水分离塔再沸器（E2222）中过高的蒸汽流量会导致甲醇水分离塔（T2205）塔顶出口甲醇蒸汽中水含量升高。

甲醇水分离塔（T2205）压力由调节阀（PV-02247）控制。

甲醇水分离塔（T2205）液位由调节阀（LV-02239）调节。

3.1.7主要指标及控制

3.1.7.1出口净化气COS＋H2S<

0.1ppm

贫甲醇中的水含量<

1％

贫甲醇中的总硫含量<

100ppm

贫甲醇中的氨含量<

20ppm

HCN<

50ppm

热再生塔回流槽V2202中NH3<

5g/l

为了保证甲醇系统中氨含量在一个较低的水平，要定期从V2202经P2206热再生塔回流泵排污甲醇。

3.1.8酸性气体脱除工序控制指标

3.1.8.1进工序变换气

CO2含量：

34.1%（mol）

C0含量：

19%（mol）

H2含量：

44%（mol）

H2S含量：

1.298%（mol）

N2含量：

0.444%（mol）

COS含量：

0.063%（mol）

CH4含量：

0.075%（mol）

H2O含量：

0.181%（mol）

3.1.8.2出工序净化气

1.88%（mol）

29.4%（mol）

67.7%（mol）

0

0.690%（mol）

0.110%（mol）

MEOH含量：

0.010%（mol）

3.1.8.3出工序酸性气

65.68%（mol）

0.577%（mol）

0.477%（mol）

0.83%（mol）

0.114%（mol）

32%（mol）

3.1.8.4出甲醇水分离塔气体

CH3OH含量：

99.54%（mol）

H2O含量：

0.46%（mol）

0.1%（Vol）

3.1.9常规检查及注意事项

3.1.9.1为避免变换气炳烯冷却器（E2202）管程的温度太低而导致变换气炳烯冷却器结冰堵塞，变换气炳烯冷却器（E2202）壳程的炳烯蒸发压力，应控制在相当于+4℃时，所对应的炳烯蒸气压力。

3.1.9.2操作中必须密切注意主洗塔H2S主洗段、主洗塔CO2主洗段、中压闪蒸塔（T2202）的低液位报警时的情况，以免液位调节阀发生故障而导致高压气体从高压系统串至低压系统。

3.1.9.3注意控制甲醇水分离塔（T2205）温度（TC-02260），控制塔顶和底产品纯度指标，使循环甲醇的含水量控制在≤1%内。

3.1.9.4为避免脱除的H2S进入净化气或造成换热器堵塞，热再生塔的回流甲醇和再生的甲醇中的NH3含量分别应保持在5g/l和20mg/l以下。

3.1.9.5注意在甲醇循环冷却期间，由于材料的收缩和拉紧而产生的任何的泄漏。

3.1.9.6注意：

正常情况下，所有去污甲醇系统的“8”盲板应处在关闭位置。

3.2单体设备的开、停与倒车

3.2.1离心泵的开、停车及倒换通则

3.2.1.1净化系统有下列离心泵

主洗泵P2201、再吸收塔循环泵P2202、热再生塔进料泵P2203、CO2吸收塔进料泵P2204、甲醇水分离塔给料泵P2205、热再生塔回流泵P2206、地下污甲醇泵P2207、补液泵P2208

3.2.1.2开车前的准备工作：

⑴全面检查泵的情况及清除泵周围杂物。

⑵检查油杯内有无足量的合格润滑油。

⑶盘车数转，检查泵轴的松紧程度及泵内有无杂质，戴好泵联轴器上安全罩。

⑷联系电工检查电机绝缘情况（高压电机与调度室联系），打开轴承与密封承冷却水及密封水。

⑸打开泵入口阀，向泵内引液（补给泵需灌引液），并打开排气阀将泵内气体排净，排净气体后关闭排气阀。

⑹开多级离心泵前，需检查确保平衡管畅通。

3.2.1.3开泵

⑴待准备工作就绪后启动电机。

⑵启动后，观察泵的出口压力，电机及泵的运转是否正常，电流是否波动。

⑶确定正常后，缓慢打开泵出口阀（不能超过各泵的规定时间），调节所需流量。

⑷启动泵或加油时，严禁站在高压端及电机旁边。

3.2.1.4停泵

⑴缓慢关闭泵出口阀，按停车电钮,将泵停止运转。

⑵关闭泵入口阀，将泵体内压力卸掉，溶液排净。

⑶关闭冷却水及高压密封水（冬季应使水管内少量流水以防冻结）。

3.2.1.5倒泵

⑴按正常开车程序将备用泵开启。

⑵确定新开泵无问题后可进行倒泵。

⑶渐开备用泵出口阀，同时关原用泵出口阀。

⑷调节新开泵出口阀至所需流量。

⑸确认新开泵无问题时，停掉原用泵。

3.2.1.6紧急情况下泵的开停与倒换

⑴一般情况下首先紧急开启备用泵，然后紧急停下在用泵。

⑵在大量跑液或电机着火等情况下，可先紧急停掉在用泵，然后开启备用泵。

⑶一般离心泵停车先关闭泵出口阀，再停掉电机；

紧急情况下，可先停掉电机、然后快速关闭泵的出口阀。

3.2.2循环气压缩机的开、停车及倒换步骤：

3.2.2.1循环气压缩机流程：

⑴气体流程

由中压闪蒸塔T2202闪蒸出来的闪蒸气，压力为1.56MPa，温度－17℃经过最终冷却器E2203回收冷量至2℃进入闪蒸气分离器V2201分离掉冷凝液后，进入循环气压缩机C2201，经过加压至5.9MPa后，大部分气并入原料气经E2203进入主洗塔，少部分闪蒸气经PICA2213返回T2202控制中压闪蒸塔压力稳定。

⑵油润滑流程

本机润滑系统由油泵、油冷却器、油压调节器、过滤器及测油压、油温就地仪表等组成。

油泵由稀油站油池吸润滑油，被加压的润滑油经水冷器→油过滤器→机身分油管→机身主轴承→曲轴→连杆→十字头