内容发布更新时间 : 2024/11/14 13:09:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
COS 20 CO2 6 CH4 0.5 CO 0.2 N2 0.15 H2 0.1 应该注意到CO、N2和H2的溶解度基本与温度无关，但其它气体的溶解度将随温度的降低而升高。这点的重要意义在于降低温度将不会减少CO的同步吸收。
在液体甲醇中部分气体成份的负荷几乎与其在气相中的分压成正比。 上面的数值也将意味着：
（1）COS和CO2在热再生塔中比H2S或甚至是HCN容易气提。 （2）HCN和NH3非常高的溶解度使得在吸收塔C15201预洗段用一股流量很小的溶剂就能把它们脱除。
2、原料气的冷却＆氨的脱除
在本工段，原料气冷却到吸收塔预洗段操作所必需的温度。降低原料气中的氨含量，以防止氨的累积和在热再生塔C15204顶部形成碳氨。这也有助于减少装置的甲醇排放量。
原料气在原料气/合成气热交换器中被合成气冷却。在冷却器E15202壳程的制冷剂在升高的压力（与+4℃对应的蒸发压力）下蒸发。这对避免温度过低引起管程结冰是必要的。过量的结冰会逐渐引起换热器堵死。出口温度与制冷剂压力串级。冷却器E15202的出口温度TC15205与制冷剂压力PC15206 串级，PC15206的设定点随出口温度的降低而降低，反之亦然。
原料气带入的大部分氨在C15207中被吸收。40℃锅炉给水与原料气逆流接触以脱除氨。随着原料气流量的增加或氨含量的增加，高锅炉水流量也将增加，控制氨含量小于20PPm。。
大量的水在E15201、E15202中冷凝，但与操作温度相对应的水蒸汽进入甲醇溶剂系统。这会逐渐使甲醇稀释。为了把甲醇中水含量保持在允许范围，一小股甲醇介质在甲醇水塔C15205中被连续精馏。
一小股甲醇喷射到氨洗塔C15207下游的原料气中，以防止在原料气最终冷却器E15203中的结冰。通常在原料气量变化时，通过Fv15204的喷射甲醇量是不变的。 3、C15201 的预洗工段
原料气在吸收塔C15201的预洗工段被甲醇洗涤以去除HCN 、NH3之类的微量成份。由于这些成份非常高的溶解度，所以只需要很小的溶剂量即可。 注意: 预洗段的温度依赖于原料气的温度T15212。
预洗甲醇流量通过Fv15207控制。在原料气量变化时，本流量通常不作调整。 4、气液比
物理吸收要求的甲醇循环率与要脱除的组份的量无关，直接与需加工的气体总量成比例。甲醇流量采有比值控制，并根据氨冼塔C15207后的原料气流量进行调整。氨冼塔C15207出口的原料气流量FI15203与洗涤塔C15201的H2S吸收段流量FFC15206和精洗甲醇流量FFC15209是比值调节，因此，当原料气流量发生变动时，甲醇流量应相应调整；尽管较高的甲醇流量可以使气体净化更好，但它也可能会对下游装置起副面影响。
例1：再吸收塔C15203，需要利用一个最佳量的再吸收甲醇去吸收“所有” H2S/COS。另外的再吸收甲醇将再吸收更多的CO2，并把它带到热再生塔（如果再吸收塔C15203下段低部塔盘部分不能增加气提氮气的量）。这将导致克劳斯气被稀释。
例2：太多的甲醇送到C15201的CO2洗涤段，在下游的CO2闪蒸段将达不到希望的低温，因为每吨液态甲醇闪蒸出的CO2量将降低。
因此，建议到任何设备的部分气体负荷，甲醇流量应相应调整。同样的道理也适用于气提氮气。气提气体的流量应根据被气提的液体甲醇作相应的降低。
到中压闪蒸塔C15202的再吸收甲醇不完全是一回事。再吸收甲醇的负荷是主要的，也就是说，当气体被送到循环压缩机而不是火炬时，是为了吸收一定的量CO2，也就是为了减轻循环压缩机负荷。
只有在循环压缩气体被焚烧时，降低其中的H2S含量才是重要的。 5、CO2的产率
在原料气量和其中CO2含量固定的情况下，可采用如下手段提高CO2产率：
? 尽可能降低到吸收塔工段的甲醇流量使每吨液体甲醇中溶解更多的CO2，这样可导致在C15203中闪蒸出更多的CO2。
? 在CO2压缩机（界区以外）允许范围尽量降低C15203中的压力。 ? 通过Lv15219把送到C15203（C15203的上段）的甲醇比通过Fv15214送到C15203（C15203的下段）的甲醇多。注意：这种操作方式要求从C15202上段送到C15203更多的再吸收甲醇，因为产品的规格比到烟囱的尾气规格更高。 6、克劳斯气的硫浓缩
为了通过CO2的闪蒸提高克劳斯气的H2S浓度，富H2S甲醇在E15212加热并在C15203最低的塔盘工段用氮气气提。CO2气提的额外效果是被气提甲醇的温度降低，该温降对于E15209和E15205的管程起冷却作用。
调整、提高劳斯气浓度的第二层手段是通过Fv15223控制从S15203到C15203的循环克劳斯气。克劳斯气循环中CO2的部分送到C15203，但H2S被再吸收下来送回热再生。注意这种H2S的再吸收将提高冷冻负荷，因此克劳斯循环气不应开得比要求的更大。必需的克劳斯循环气量根据克劳斯气的 H2S分析结果进行调整。
注意克劳斯循环气绝不能在没有到S15203的再吸收甲醇（通过Fv15224）的情况下投用，目的是为了避免主甲醇回路微量成分的积累（如：可能会引起腐蚀的HCN浓度以及可以形成碳铵堵塞热再生塔顶部系统换热器管束的NH3）。一般来说，由于局部的负荷，该再吸收甲醇不会减少。 7、热再生塔C15204
热再生塔C15204基本上一个热气提塔。用于此的气提甲醇蒸气主要在热再生塔蒸汽再沸器E15221中再生，部分再生发生在甲醇水塔再沸器E15222。
来自C15203、E15213来的富H2S甲醇在塔的中部（第11到42块塔盘）被气提，以去除H2S, COS。 CO2比H2S容易气提。
从第42块塔盘进入第42到第50块塔盘的气提蒸汽用以气提E15217来的富气预洗甲醇，然后进入第51到第57块塔盘以气提从P15206来的回流液。HCN和NH3溶解度很高。上部塔盘的液体负荷会引起HCN和NH3气提的理想液气比。
回流对热再生塔的操作来说并不是必需的。它仅是流到塔里进行气提的液体之一。 C15204的最上部是一个热闪蒸段。热再生塔最顶段CO2的量是与顶部热闪蒸段的压力成比例的（由PC15250控制）。压力越高残留在离开热闪蒸段的甲醇中的CO2量就越多。溶解的利用H2S气提并随克劳斯气带走。因此克劳斯气中CO2含量可以通过热闪蒸段(PC15250)操作压力来调整。 热再生塔C15204的热量要求：:
由于三个原因，热再生塔需要从再沸器得到热量： ? 为了把进来甲醇加热到C15204收液槽温度。 ? 为了将甲醇蒸发，作为气提甲醇蒸汽。
? 为了弥补进来的富气甲醇闪蒸引起的冷却作用。这可以解释为什么当原料气进入低温甲醇洗装置 时热再生塔热量需求会增加。 热再生塔再沸器E15221负荷:
对热再生塔，再沸器能力（或甲醇蒸汽）不与将被进行气提的富甲醇成比例减少。最好的操作经验是将再沸器的能力保持在较高范围。过分气提没有什么不利，换句话说，它使热再生塔的运行更安全，且可以保证HCN的气提。但是，应避免塔盘、冷凝系统或回流泵的过载。
特别注意：在热再生的甲醇(P15204)中，HCN浓度应保持在50 mg/l以下，以防止腐蚀。 热再生塔II 段顶部温度:
热再生塔II 段顶部温度TI15243通过FC15236控制，它控制到热再生塔再沸器E15221的低压蒸汽流量，从而将热量输入到热再生塔。
? 注意：顶部气相温度由压力和顶部甲醇蒸汽中的惰性气（=克劳斯气）浓度决定。顶部产品
中较低的惰性气浓度会导致较高的温度。
建议通过将再沸器温度提高到一个瓶颈温度（塔盘、冷凝系统、回流泵出现过载）来寻找最佳的顶部温度。这个点或某个略低的蒸汽流量应该是FC15236的设定值。 操作压力：
PC15245/15247 控制热再生塔和甲醇水塔的压力。最好的操作经验是永远不要改变压力控制器的设定值。
系统内的压力应该：.
? 稳定而恒定，因为压力变化会干扰甲醇水塔的运行。 ? 高到足够把酸性气体送到克劳斯装置。
? 不能过低，因为较低的压力下蒸汽体积会增大，从而两个塔的塔盘会出现过载。 当原料气故障时，打开到热再生塔塔顶系统的氮气，目的是： ? 以避免在热再生塔系统出现真空。
? 维持一个恒定的压力，这对甲醇水塔的操作是非常重要的。 ? 为了能有一个载气，它可以从热再生塔顶冷凝系统和回流系统去除HCN和NH3 ，而在原料气切断后，维持一段时间的完全气提/热再生。 C15204的操作温度:
只要热再生塔投入运行，温度就不是关键的。唯一的关键因素是液气比。 C15204的底段:
在下部塔盘段，升气管塔盘下，浓缩一小股甲醇介质中的水含量。该股水浓缩后的甲醇作为甲醇水塔的给料。浓缩段没有需要操作工特别注意的地方。 8、热再生塔的顶部冷凝
热再生塔顶部蒸汽用四个甲醇回收的换热器来冷却，它们是： ? 预洗甲醇最终加热器 E15217
这台换热器是为了把预洗甲醇在进入热再生塔前加热冷的预洗甲醇。出口温度没有任何参数控制。 ? 热再生塔冷凝器 E15218 这台换热器冷凝大部分的甲醇蒸汽。
在冷却水温度低的情况下，冷却水阀应当限流以保证有足够的热量用于尾气/克劳斯气的升温。但是过高的出口温度（TI15245）会干扰克劳斯气分离器S15203要求的低温。
? 在E15219、E15220中，克劳斯气被深度冷却，以调整克劳斯气中的甲醇含量。 9、甲醇水塔 C15205
低温甲醇洗装置循环甲醇中水含量必须保持在≤1%的限定范围内。这是通过在甲醇水塔C15205中精馏一小股甲醇来实现的。
位于塔中部的控制器TC15260维持塔的温度曲线，TC15260与E15222的低压蒸汽加入量FC15225进行串级调节，这可以控制塔顶和塔底产品的纯度。
应该注意到甲醇水塔塔顶蒸汽占有了热再生塔总气提蒸汽量的总量。甲醇水塔不稳定的热量输入会引起到热再生塔的气提蒸汽不稳定供应。
最好永远不要改变压力控制器PC15245、PC15247 的设定值。系统压力的改变将改变塔中甲醇、水的沸腾温度。这样就必须相应地改变甲醇水塔温度控制器的设定值。
精馏塔一般在满负荷下运行，即使到低温甲醇洗装置的原料气不是满负荷。
如果由于某些原因，精馏塔在较低负荷下运行，回流不应比送到第24块塔盘的甲醇进料所成的比例值更小。
注意：C15205装的是筛板，筛板有在低流速下滴落的趋势。由于这种流动，塔效率降低。建议不要在低于70% 负荷下运行。注意检查底部和顶部产品质量。
注意，由于甲醇和水的平衡，塔顶蒸汽的水含量不能低于回流到精馏塔中水含量的一半。
塔顶和塔底介质基本上是纯甲醇和纯水。因此，塔顶和塔底温度是甲醇和水的沸腾温度。相应地，这些温度对于显示出两种产品的纯度不适合。
甲醇水精馏塔的一个明显特征是它在低温甲醇洗装置中对循环甲醇的清洗效果。任何溶解，悬浮在
甲醇中的异物（包括细锈粉、气化来的碳黑、硫化物、灰尘或安装时留下的油等）都可以通过废水连续排出系统。
甲醇水塔在工艺上的这种清洗作用要求塔在满负荷下连续运行。建议有一股新鲜水连续冲洗塔的较低部分和收液槽。这是为了防止结垢物质在塔中的积累。由于这个原因，尾气洗涤塔 C15206应在 C15205投用后马上开车。 10、甲醇排放
(1) NH3路线/性质
氨在吸收塔C15201的预洗工段被吸收。预洗甲醇在E15215被加热并在预洗闪蒸罐S15202中闪蒸。闪蒸后的液体经过预洗甲醇最终加热器 E15217后被送到热再生塔II段。在热再生塔II段氨被气提出来部分被在热再生塔顶部冷凝区冷凝下来的甲醇再次吸收。这股甲醇冷凝液被送到热再生塔顶部作为回流液。因此会发生氨在系统中的累积。氨被部分溶解是由于较弱物理键和由于较强化学键。
氨的积累可以达到很高的浓度，以致在热再生塔主段的H2S气提会由于氨在顶部的气提而不彻底。最后，氨会在热再生的甲醇中生成(NH4)2S，当甲醇送到吸收塔C15201塔顶时，硫氨分解释放出H2S，因此导致H2S进入合成气中。
高氨浓度对热再生塔顶部系统的另一个影响是堵塞冷交换器E15219/1520。 (2)预防措施
C15204热再生塔顶的回流甲醇中氨含量应保持在5-10g/l以下，相应地在热再生后甲醇中低于20 mg/l。如果热再生塔回流和再生的甲醇中氨含量太高（尽管热再生塔气提作用已经加到最大），可以通过由Fv15237把一小股回流甲醇排到界区外来降低氨含量。排放流量取决于回流甲醇中的氨浓度。
因此，为避免H2S漏入合成气和/或热交换器堵塞，到热再生塔顶的回流甲醇中氨含量应保持在5-10g/l以下，相应地在热再生后甲醇中应低于20mg/l。 （一般把这股排放的甲醇送到适当的装置焚烧。） 11、制冷
制冷装置也用于补充低温甲醇洗装置的冷损。冷量损失来自以下几点： ? 用于冷甲醇的泵的热量输入。 ? 在E15213冷端的温差(Δt )。
? 从E15213到C15021离开低温甲醇洗装置冷段时仍溶解在富甲醇中的气体的溶解热，这部分气体的的吸收热对低温甲醇洗工艺冷段输入较大的热量。由于这部分气体只有在低温甲醇洗工艺热段被释放，它们的冷量没有得到回收。
? 所有离开低温甲醇洗工艺冷区的气体比进口的温度低。 ? 设备和管道保温带来的冷量泄漏。. 12、冷却器中液体制冷剂的液位
低温甲醇洗装置通过制冷剂在冷却器E15202、E15204、E15208的壳程蒸发来冷却。冷却器中液体制冷剂液位控制各冷却器的冷却能力。制冷剂的最大可能液位可使低温甲醇洗装置的冷却效果最好，但由于制冷剂的湍动沸腾，在冷却器没有明显液位。最大可能液位应是没有液体带到制冷装置压缩机入口分离罐的最高液位。一般来说，每个冷却器的最大可能液位分别进行界定。因此应逐渐提高冷却器液位控制器的设定值，只到观察到带液为止。 13、“合成气到火炬”的压力控制器
压力控制器PC15204有以下几个作用：
? 用于慢慢地把原料气送到低温甲醇洗装置。
当气体炉已开车并稳定后，到低温甲醇洗装置的界区隔离阀打开，“合成气到火炬”压力控制慢慢地打开以使原料气通过吸收塔工段。
? 应采用同样方法将合成气送到下游装置。
在界区隔离阀打开后，为了将合成气送到下游装置，慢慢关闭“合成气到火炬”的PC。 ? 在“正常运行”的情况下，当超出规格要求时，将合成气放空到火炬。
? 可以保护按照设计压力和安全减压阀有关的设计原理安装在原料气/合成气路线上的安全阀。
由于该原因，“合成气到火炬”的PC的设定压力应当调整到正常的操作压力以上，但是应当低于安全减压阀的设定压力。 14、低温泵的循环管线
用于富气液体操作的泵和在低于环境温度下工作的泵需将循环管线安装到备用泵上，反之亦然。应当将一小股冷工艺液体连续不断的从运行泵送到处于停车状态的备用泵。这小股冷流体使备用泵保持在正常的低运行温度。这样做是为了防止冷液体的热冲击和闪蒸，该冲击和闪蒸会使泵在正常运行温度下启动时产生汽蚀。泵也可能会入口松动。 15、从高压区到低压区的隔离 以下两个系统要求有这种保护： (a）氨洗涤器和吸收塔收液槽
通常，低温甲醇洗吸收塔C15201＆C15207的收液槽安装有额外的仪表，目的是防止在液位控制器故障的情况下，气体通过液位控制阀串到低压系统。这种情况可能会在液位仪表故障不能检测出收液槽倒空时发生。气体从高压系统串到低压系统会引起安全阀起跳并损坏下游设备的内件/塔盘。 (b) 防逆流保护
在流量控制阀下游的压力降低时，流量控制器会进一步开大控制阀。当上游压力降到下游压力之下时可能会发生逆流。
热再生系统(=上游低压)高压保护:
热再生后的甲醇通过 P15204由 C15204送到吸收塔 C15201。尽管 P15204上有止逆阀，但仍安装了防逆流系统，安装 FS15209是作为第二安全装置。如果甲醇流量降到一规定值之下或者如果P15204跳车时发生流量终止，应当关闭控制阀Fv15209。
一般情况下，为了保留正向流动，联锁必须旁路。通过泵的逆流可能会引起泵及其电机损坏，或引起热再生塔系统的超压。 16、自由收液槽液位
主甲醇回路，热再生后甲醇从C15204开始送到吸收塔C15201，经过中压闪蒸塔和再吸收塔，返回热再生塔，这是通过一系列的流量控制器和液位控制器进行控制。
这样的系统要求（至少）一个“自由”收液槽，即不带液位控制的收液。自由收液槽提供了整个系统对甲醇补充（或任何过剩）的要求。该自由收液槽为热再生塔的上游收液槽。要求提供一个液位开关( LS15227)。
例1: 从P15204至吸收塔C15201项部的甲醇流量被增加。结果，自由收液槽液位会下降，直到一系列的流量/液位控制器把多余的甲醇送回热再生塔。
例2: 切断到吸收塔的原料气。结果，保留在吸收塔塔盘上的液体会相应减少，从而自由收液槽液位会上升。
为了避免自由收液槽液位过高（这将会淹没下面的水浓缩段和再沸器），LS15227打开Uv15206 把甲醇排到新鲜甲醇贮罐T15203。
如果自由收液槽出现低液位报警，必须启动新鲜甲醇泵。在P15208正在修理的情况下，甲醇可以先从T15203 排到地下排放槽，然后通过P15207 泵送到热再生塔。
如果出现C15204自由收液槽内液位快速上升或下降，良好的操作经验是改变其它甲醇收液槽的液位设定值以进行储备或减少该处的甲醇贮存量 17、再吸收塔 C15203的收液槽
C15203的液位控制，即与FC15218（控制到C15204流量）串级的LC15225遵循与热再生塔收液槽同样的原理。在液位控制的“死区”内，液位允许自由变化。串级的流量控制的设定值只能在 “死区”之上或之下的液位值下进行改变。这样做可以保证到C15204的甲醇流量稳定，以进行良好的热再生。
18、排放气洗涤塔C15206的防冻
如果尾气温度太低和脱盐水温度降到冰点之下，用于洗涤尾气的脱盐水在C15206填料床层有可能