王紅亮 張永鋒
摘 要:山西中煤平朔能源化工有限公司利用殘次煤生產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨、40萬(wàn)噸硝酸銨、1.1億立方米液化天然氣、副產(chǎn)硫磺、焦油、石腦油等。煤氣化設(shè)備選用碎煤加壓氣化工藝,粗煤氣凈化設(shè)備選用低溫甲醇洗刷工藝和液氮洗刷工藝。該工藝于2016年9月29日順暢完成,設(shè)備正逐步接近滿負(fù)荷運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;預(yù)洗再生;體系優(yōu)化
1 低溫甲醇洗預(yù)洗再生體系介紹
為了從殘次煤(高硫、高蒸發(fā)分、高灰熔點(diǎn))加壓氣化產(chǎn)生的原油中脫除氣態(tài)輕油、水、氨、氰化物、不飽和烴和高沸點(diǎn)雜質(zhì)(石腦油),在抗硫后選用九塔低溫甲醇洗工藝。轉(zhuǎn)化和冷卻。預(yù)冷原油進(jìn)入硫化氫吸收塔預(yù)洗段,用于吸收二氧化碳吸收塔中的富二氧化碳液進(jìn)行洗刷。然后進(jìn)入提取器上閃蒸,一級(jí)真空閃蒸,含硫化氫的閃蒸蒸汽和三級(jí)閃蒸蒸汽送至硫化氫濃縮器再吸收段。抽提器一級(jí)底部的含油甲醇經(jīng)再生甲醇/富預(yù)洗甲醇換熱器加熱后閃蒸至三級(jí),經(jīng)下降管進(jìn)入四級(jí)進(jìn)料緩沖室。洗刷器底部含有甲醇的油中的洗刷水進(jìn)入提取器的第二段,從共沸塔頂部洗刷不凝氣體。洗刷后的不凝性氣體送至火炬,液體進(jìn)入提取器第四段進(jìn)料緩沖室。抽提器四級(jí)進(jìn)料緩沖室的甲醇、水和石腦油的混合物由抽提器進(jìn)料泵抽至抽提室。在萃取室中,混合物被分紅兩層。石腦油浮在上層,甲醇—水混合物浮在基層。石腦油流入油室,由石腦油泵送至石腦油罐。
2 預(yù)洗再生體系運(yùn)行優(yōu)化
2.1 提取器原規(guī)劃缺陷的改進(jìn)
原規(guī)劃抽油機(jī)在油室溢洪道下部30cm處有兩個(gè)槽口,甲醇水流入石腦油膜下部油室,使石腦油與水結(jié)合。改造辦法:現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊密封空隙,使石腦油油油膜到達(dá)必定厚度,沿溢流板流入油室。
2.2 提取器一、二、三級(jí)壓力規(guī)劃不合理
原規(guī)劃的抽油機(jī)一級(jí)壓力為0.11兆帕,二級(jí)壓力為0.07兆帕,三級(jí)壓力為0.08兆帕。因?yàn)榘袷准?jí)壓力太低,榜首級(jí)液體不能順暢輸送到第三級(jí)。第二級(jí)和第三級(jí)的壓差太小,導(dǎo)致萃取塔不凝氣體不能送入共沸塔。共沸塔壓力高于萃取三段,共沸塔不凝性氣體與萃取塔串聯(lián),添加了三段氣體體積,造成氣液流量嚴(yán)峻,導(dǎo)致萃取塔工況動(dòng)搖,萃取溫度高,帶水環(huán)烷A油量太少。優(yōu)化辦法:進(jìn)步抽油機(jī)一、二、三級(jí)壓力,一級(jí)壓力為0.26MPa,二級(jí)壓力為0.1MPa,三級(jí)壓力為0.12MPa。榜首級(jí)和第三級(jí)之間的壓差添加到0.14MPa。榜首級(jí)液體順暢進(jìn)入第三級(jí)閃蒸,然后經(jīng)過下降管進(jìn)入緩沖室,使萃取器的液位正常。第三階段的壓力大于第二階段的壓力。抽提器中不凝性氣體順暢進(jìn)入共沸塔,嚴(yán)格避免了反串聯(lián),使抽提器作業(yè)狀態(tài)安穩(wěn)。
2.3 油層厚度和甲醇水密度優(yōu)化
控制萃取器的油層厚度約為600 mm,預(yù)洗甲醇與脫鹽水的比例為1:1,萃取器具有最佳的作業(yè)效率?,F(xiàn)場(chǎng)觀察了萃取室內(nèi)甲醇—水—石腦油的分層界面和油層厚度,經(jīng)過測(cè)定甲醇—水的密度來判別萃取效果。假如儲(chǔ)層厚度較薄,可調(diào)漏斗將最低。假如儲(chǔ)層厚度超越600 mm,可逐漸添加漏斗方位,以保證儲(chǔ)層厚度為600mm。同時(shí)應(yīng)注意甲醇水室液位小于60%,從混合室到萃取室的控制閥開度小于30%,以防地層損壞。經(jīng)過預(yù)洗量調(diào)整甲醇的水密度,調(diào)整脫鹽量,使甲醇的水密度為0.912-0.915g/cm3。密度小于0.912g/cm3時(shí),應(yīng)適當(dāng)添加脫鹽水量。密度大于0.915g/cm3時(shí),應(yīng)適當(dāng)削減脫鹽水量。
2.4 石腦油采樣優(yōu)化
傳統(tǒng)上,石腦油是用量筒取樣的。在固定采樣后觀察到石腦油和甲醇水的分層。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)判別石腦油的含水量,使石腦油的含水量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。優(yōu)化操作選用石腦油密度計(jì)。用密度計(jì)測(cè)定石腦油密度,石腦油分層分2分鐘,含水率在2%以內(nèi)為合格。即石腦油密度小于839kg/m3為合格,石腦油密度大于839kg/m3為不合格。假如不合格,石腦油罐液將排入地下污水罐,直至取樣合格。
2.5 石腦油脫臭優(yōu)化
石腦油是無(wú)色、淡黃色液體,含有硫化氫、硫醇、硫酚等有機(jī)硫,有激烈的刺激性氣味,對(duì)環(huán)境保護(hù)損害很大。為了凈化空氣,保護(hù)環(huán)境,在石腦油罐后增設(shè)了石腦油塔。抽提器油室排出的石腦油送至純度98%以上的石腦油罐。當(dāng)石腦油罐液位到達(dá)50%~60%時(shí),石腦油被泵送至石腦油塔頂,石腦油經(jīng)過填料層均勻分布,與流入填料下部的低壓氮?dú)庥|摸。溶解的硫化氫、硫醇、硫酚等有機(jī)硫由氣體提出來,石腦油進(jìn)入塔釜,除臭指標(biāo)合格后,經(jīng)石腦油抽至罐區(qū)。相反,選用石腦油回流管線回來汽提塔繼續(xù)汽提,塔頂含硫氮?dú)饨?jīng)脫硫后送入鍋爐,排入大氣。
3 結(jié)論
預(yù)洗再生體系是低溫甲醇洗刷的“心臟”。低溫甲醇洗條件的關(guān)鍵是預(yù)洗再生,預(yù)洗再生條件的關(guān)鍵是出油量。假如出油不好,體系會(huì)遭到甲醇和油的污染,導(dǎo)致體系不能正常運(yùn)行。為了安穩(wěn)預(yù)洗再生體系,需求安穩(wěn)低壓蒸汽壓力。每臺(tái)泵的進(jìn)口過濾器每周清洗一次,甲醇過濾器定時(shí)清洗。
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