天津渤化永利化工股份有限公司天津市300452
摘要:吸收工序开、停车过程中出现放空尾气超标、贫富液罐不平衡、进料甲醇不稳等问题,影响正常的生产操作。通过对这些问题的分析和讨论,找到解决问题的原因,对今后吸收工序操作起到指导作用。
关键词:吸收工序;放空尾气;流程;原因分析;解决办法
1吸收工序工艺流程
来自合成工序高压分离器的高压尾气进入高压吸收塔的底部,来自高压吸收甲醇泵的新鲜甲醇进入高压吸收塔的顶部,自上而下流动,二者在高压吸收塔内的填料上进行传质,新鲜甲醇将高压尾气中的碘甲等主要有机组分吸收下来。吸收后的气体主要含有一氧化碳,从高压吸收塔的顶部排出,进入高压吸收尾气冷却器,将高压尾气中的甲醇冷凝回收,然后尾气送界外处理。含碘甲烷的甲醇从高压吸收塔的底部排出,进入吸收甲醇贮罐,与来自低压吸收塔的低压吸收甲醇富液混合,然后用吸收甲醇送料泵送去合成工序的反应釜,作为甲醇进料的一部分。
来自精馏工序脱轻塔终冷器的低压尾气进入低压吸收塔的底部,来自低压吸收甲醇泵的新鲜甲醇首先进入低压吸收甲醇冷却器,用液氨冷却到-15℃,然后进入低压吸收塔的顶部。新鲜甲醇将低压尾气中的碘甲烷等主要有机组分吸收下来。被吸收后的放空尾气主要含有一氧化碳、二氧化碳,从低压吸收塔的顶部排出,送去火炬系统处理。含碘甲烷的甲醇富液从低压吸收塔的底部排出,进入吸收甲醇贮罐,与来自高压吸收塔的高压吸收甲醇富液混合,然后用吸收甲醇送料泵送去合成工序的反应釜。
再生塔仅在第一次开车和开停车频繁,合成工序不能及时消化吸收塔产生的含碘甲醇富液,造成含碘甲醇液过多时使用。将吸收甲醇贮罐中的吸收甲醇富液,用再生塔甲醇加料泵,加入到再生塔中部,经再生塔再沸器加热、汽化,在塔中经过传质分离,塔顶蒸汽经再生塔冷凝器冷凝,得到接近碘甲烷和甲醇得共沸组成得混合物,一部分回流至再生塔顶部,一部分采出至精馏工序的分层器。塔釜得到纯度较高甲醇,利用压差送到甲醇贫液槽,通过吸收甲醇富液泵分别送到高、低压吸收塔循环使用。
2遇到的问题及原因分析和解决办法
2.1高压分液罐放空满足不了高压尾气放空要求
原因:在CO浓度低于92%时,为了保证合成系统CO分压正常,高压吸收塔的尾气放空量远远高于正常生产的设计量,此时高压分液罐放空管线满足不了放空要求。
解决办法:高压分液罐放空管线加直排直接加大放空量。
改造后出现的问题:高压吸收塔出口在线分析无法投用,对监控合成工序运行状况造成很大难度。
解决办法:及时将取样点改至放空调节阀FV2403前,将进入在线分析的气体压力提至2.8MPa,即满足了在线分析的进气压力要求,使在线分析得以投用。
2.2高压吸收塔放空尾气温度TIC_2410温度超过正常指标15℃;
原因分析:由于CO浓度较低,为了保证合成系统CO分压正常,需要增加放空量来提高,高压放空尾气的温度TIC_2410随着放空量增大而增高。高压尾气放空量加大后,高压吸收塔冷却器满足不了降温要求;
问题一:甲醇在高压吸收塔塔内偏流,吸收效果差,使得出口气相温度偏高;问题二:高压吸收尾气冷却器E2401换热差或是低温水温度不稳定。
解决办法:开大转化釜冷凝器进出循环水,降低进高压吸收塔气体的温度;使用甲醇中间贮罐温度较低的甲醇进料;利用停工期间检查了高压吸收塔气体分布器及调料,未发现任何问题,排出了甲醇偏流;安装冷冻水远传温度计和压力表,随时监控冷冻水的温度计压力。
2.3低压吸收塔塔顶进甲醇温度TIC_2416不稳定,液氨系统不稳定
原因分析:a、甲醇进料量FIC_2404的大小影响TIC_2416;b、液氨不稳定。
解决办法:a、及时和总调沟通,保证液氨稳定供应;b、在工艺允许的条件下可以加大低压甲醇进料量FIC_2404降低低压吸收塔塔顶温度TIC_2416;c、视情况调节低压吸收塔塔顶温度TIC_2416、气氨压力PIC_2416,控制好低压甲醇冷却器液位和气氨压力PIC_2416,当低压甲醇冷却器液位正常时低压吸收塔塔顶温度TV_2416偏高可降低气氨压力PV_2416,使液氨气化效果加强,注意随时加大液氨进料量;当低压甲醇冷却器液位大于80%、90%甚至满罐时,应及时减小或关闭液氨进料阀TV_2416,开大气氨阀PV_2416降低气氨压力,提高液氨气化效果。
2.4合成工序投料后,将吸收甲醇切换为新鲜甲醇时,极易造成吸收甲醇送料泵、高压吸收甲醇泵、低压吸收甲醇泵波动,甚至停泵
原因分析:a、中控与现场配合不当或现场阀位开关不当;b、高压吸收塔、低压吸收塔进新鲜甲醇时未调节吸收甲醇送料泵、高压吸收甲醇泵、低压吸收甲醇泵回流。
切料和切罐的操作要点:a、高压甲醇切换时,先将高压吸收甲醇泵的回流量FIC_2609降至2.5m3/h,根据高压甲醇进料量FIC_2401的大小缓慢关小吸收甲醇送料泵至高压吸收塔第一道现场阀;同时调节吸收甲醇送料泵的回流量FIC_2405保证吸收甲醇送料泵运行稳定,缓慢打开高压吸收甲醇泵至高压吸收塔现场阀,同时要控制好高压吸收甲醇泵的回流量FIC_2609保证高压吸收甲醇泵运行稳定,直至高压吸收塔甲醇进料量FIC_2401进料都由高压吸收甲醇泵提供,关闭吸收甲醇送料泵至高压吸收塔现场阀;b、低压甲醇进料切换时缓慢打开低压吸收甲醇泵到低压吸收塔现场阀,同时要控制好低压吸收甲醇泵的回流量FIC_2610保证低压吸收甲醇泵运行稳定,此现场阀开度最大三分之一就能满足进料量,一定要缓慢,缓慢关小吸收甲醇送料泵到低压吸收塔的压力调节阀PV_2421时要缓慢开大FIC_2405,当PV_2421中控阀关死后要特别注意关闭PV_2421前后现场阀时,及时调节FV_2405和FIC_2404,PV_2421内漏;当PV_2421前后现场阀关闭后在通过低压吸收甲醇泵到FV_2404现场阀调节FIC_2404有适当的阀位满足增大进料负荷;c、开车期间停再生塔后,高、低压吸收塔的甲醇进料由贫液罐进料切换成富液罐进料,切换时先缓慢打通富液罐至吸收甲醇送料泵流程,吸收甲醇送料泵正常时在关闭贫液罐至吸收甲醇送料泵现场流程和LV_2406;停车期间再生塔开启正常后,吸收甲醇送料泵由富液罐切至贫液罐,先缓慢打通贫液罐至吸收甲醇送料泵流程,再关闭富液罐至吸收甲醇送料泵现场阀。
2.5再生塔塔顶气液两相进分层器分层效果差甚至不分层
原因分析:再生塔塔顶甲醇含量高至分层器后形成醋酸甲酯直接影响分层;
解决办法:a、再生塔塔顶气液两相由分层器改至富液罐,碘甲烷通过富液罐回反应釜
改造后出现的问题:富液罐碘含量持续增加,再生塔温度偏低,富液罐、贫液罐达不到平衡
解决办法:a、将再生塔冷凝器回流液接管引至废酸罐,废酸罐气相接至富液罐防止泄压时跑碘,当碘含量较高时将碘甲烷排至废酸罐临时储存,再生塔恢复正常后再生塔冷凝器回流液在改至富液罐,待合成工序开车时再生塔停车后将废酸罐内碘甲烷打至富液罐通过吸收甲醇送料泵回到合成系统反应釜中;b、再生塔再沸器蒸汽压力从0.25Mpa改为0.6Mpa,提高再生塔再沸器的换热能力。
3吸收工序中操作的注意事项
3.1再生塔再沸器暖管后切记不要用疏水器前面的导淋排液,那样水汽同时排走,换热效果更差,更达不到升温的要求;
3.2切换甲醇一定要缓慢,中控与现场沟通认真仔细,特别是现场人员切换阀时最开始开阀时和最后关紧阀时一定要更加缓慢,防止甲醇断流;
3.3调节各股进料时切记调相应回流,防止造成泵跳车或损坏;
3.4停车期间吸收主要控制贫富液罐平衡,吸收甲醇送料泵出口流量FIC_2405与贫液冷却器液相去富液罐的流量FIC_2419之和等于再生塔进料量FIC_2407。4.5富液罐碘含量逐渐升高,关注再生塔中部温度TIC_2417,适情况通过TV_2419向废酸罐或富液罐进液。
参考文献:
[1]天津渤化永利化工股份有限公司醋酸工艺软件包
[2]天津渤化永利化工股份有限公司醋酸分厂生产工艺技术规程。