周宇(東華工程科技股份有限公司， 安徽 合肥 230024)

低溫甲醇洗設(shè)備布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

周宇(東華工程科技股份有限公司， 安徽 合肥 230024)

本文介紹了低溫甲醇洗常見(jiàn)的設(shè)備布置，探討了低溫甲醇洗設(shè)備布置的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。

低溫甲醇洗；設(shè)備布置

0 引言

低溫甲醇洗是一種物理洗滌法，以低溫甲醇作為洗滌劑，利用變換氣中各組分在低溫甲醇中具有不同溶解度的特點(diǎn)，用低溫甲醇來(lái)吸收變換合成氣中的CO2、H2S 等氣體，從而達(dá)到凈化合成氣的目的。該工藝已廣泛應(yīng)用于合成氨、甲醇合成、煤制油等工程項(xiàng)目中。

目前低溫甲醇洗普遍采用7塔流程，塔以板式塔為主。同時(shí)低溫甲醇洗主要是低溫吸收、高溫解吸的過(guò)程，為盡可能吸收熱量，配備了多種型式的換熱器，比如管殼式，繞管式，板式等等。塔和換熱器的設(shè)備布置要根據(jù)流程和配管綜合考慮。本文結(jié)合多個(gè)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，探討設(shè)備布置的設(shè)計(jì)思路。

1 流程簡(jiǎn)介

變換氣在經(jīng)過(guò)一系列換熱器冷卻降溫分離出水分后，進(jìn)入洗滌塔下部的脫硫段。在脫硫段原料氣經(jīng)富甲醇液洗滌脫除H2S、COS和部分CO2等組分后進(jìn)入脫碳段。在洗滌塔塔頂用貧甲醇液洗滌，將原料氣中的CO2脫除至滿足凈化要求，凈化氣由塔頂引出，經(jīng)換熱回收冷量后送到后續(xù)合成裝置。

2 設(shè)備布置方案

(1)低溫甲醇洗裝置設(shè)備全部采用露天布置，設(shè)內(nèi)管廊，所有設(shè)備布置在內(nèi)管廊兩側(cè)。

(2)按工藝流程分為冷區(qū)和熱區(qū)。冷區(qū)包括吸收塔、CO2產(chǎn)品塔、H2S濃縮塔、氮?dú)馄崴约跋鄳?yīng)的換熱器、分離器等。熱區(qū)包括熱再生塔、甲醇/水分離塔和尾氣水洗塔以及相應(yīng)的換熱器、分離器等。泵布置在管廊下方或者邊上。污甲醇地下罐布置裝置一角的地坑內(nèi)，便于污甲醇回收。

3 設(shè)備布置特點(diǎn)

(1)塔的布置要注意以下3點(diǎn)：①設(shè)備吊裝的空間；②塔板的裝卸及更換；③便于日常維護(hù)和檢修。所以塔的布置要點(diǎn)如下：①塔的布置一字排開(kāi)，同時(shí)盡量靠近框架。如果條件許可的話，塔上的平臺(tái)可與附近的框架連通，這樣便于整體操作和巡檢；②塔的一側(cè)為配管區(qū)，一側(cè)為檢修區(qū)，檢修區(qū)要靠近道路側(cè)以滿足塔的吊裝、塔板的裝卸。

(2)換熱器的布置。換熱器的布置要注意2點(diǎn)：①換熱器的高度一方面要滿足換熱器下管口管道的配管空間，另一方面要考慮換熱器上部管口連接的管道的配管空間；②要考慮換熱器的抽芯。除了以上2點(diǎn)，管殼式換熱器還要注意工藝流程的要求，比如到后續(xù)設(shè)備的管道要求自流，不允許有袋形，則此換熱器就要盡量布置在后續(xù)設(shè)備的上方；比如塔的段間冷卻器與塔連接的管道總阻力降應(yīng)能滿足阻力降的要求，除了考慮配管的影響，換熱器的高度也是關(guān)鍵因素，如果高度過(guò)低則肯定不能滿足阻力降。繞管式換熱器主要為立式設(shè)備，而且放在框架內(nèi)，要考慮設(shè)備的整體吊裝。同時(shí)框架平臺(tái)不宜太小，以便于檢修和拆卸。板式換熱器體積較小，相關(guān)管道也較小，布置時(shí)主要考慮管道支撐，可靠近框架或管廊布置。

(3)泵的布置。泵按照工藝流程布置在管廊下方，電機(jī)朝向管廊，便于檢修。貧甲醇泵體積較大，一般單獨(dú)布置在熱區(qū)側(cè)。考慮到南北方氣候差異，南方的工程可如上布置，北方的工程要設(shè)置泵房，泵房可設(shè)置在內(nèi)管廊下方，同時(shí)考慮到泵的維護(hù)和檢修，可將所有泵的出口布置在同一直線上，并在上方設(shè)置電動(dòng)葫蘆。泵房的空間要考慮泵的間距、檢修空間和配管空間等。

(4)污甲醇地下罐和循環(huán)氣壓縮機(jī)的設(shè)置。地下罐的設(shè)置要考慮如下幾點(diǎn)：①考慮地下罐物料的入口滿足裝置區(qū)地下甲醇管線至地下槽入口的坡度要求、配管要求。②考慮下至地下罐的梯子的設(shè)置。③考慮地下罐液位計(jì)的觀測(cè)要求。循環(huán)氣壓縮機(jī)布置時(shí)要考慮和周圍設(shè)備的防火間距。污甲醇地下罐和循環(huán)氣壓縮機(jī)都應(yīng)考慮遮雨棚。

(5)如果占地緊張，可考慮將臥式設(shè)備，比如換熱器、槽罐等疊加起來(lái)，并設(shè)置聯(lián)合平臺(tái)，這樣既便于檢修也節(jié)約占地。

4 結(jié)語(yǔ)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際占地情況及業(yè)主要求，同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，綜合考慮，設(shè)計(jì)出合理經(jīng)濟(jì)的布置。

低溫甲醇洗的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，目前現(xiàn)有的設(shè)備布置要不斷的完善和改進(jìn)，以適應(yīng)新的要求。

[1]吳勝軍.低溫甲醇洗裝置配管設(shè)計(jì)探討[J].中氮肥,2015,(4):28-30.

[2]夏必霞.甲醇精餾裝置工藝設(shè)備布置及管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].化肥設(shè)計(jì),2015,53(5):17-19.

[3]汪家銘.低溫甲醇洗凈化工藝的技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用概況[J].化肥設(shè)計(jì), 2008,(01).

[4]唐宏青.低溫甲醇洗凈化技術(shù)[J].中氮肥,2008，(01).

[5]尚乃明.低溫甲醇洗工藝在我廠的應(yīng)用[J].中氮肥,2001,(01).

[6]張德勝,高維民,牛玉梅.低溫甲醇洗系統(tǒng)中腐蝕問(wèn)題的討論[J].煤化工,2000,(01).

周宇(1981- )，男，工程師，主要從事工藝管道設(shè)計(jì)工作。