变换凝液氨综合利用装置在运行中状况与研究

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者: 井乾 李志
[导读] 变换凝液氨综合利用装置项目是新型单塔加压汽提、氨气侧抽
        井乾  李志
        恒力石化(大连)炼化有限公司  辽宁大连  116000
        摘要:变换凝液氨综合利用装置项目是新型单塔加压汽提、氨气侧抽、精制浓氨水工艺,是一项利国利民,变废为宝的环保项目。从开车至今获得获得了一些成果和运行过程的一些问题,现分享与大家,希望大家有一些收获。
        关键词: 流程描述  运行性能  运行问题    
        一.工艺路线及产品方案
        根据该项目介质组分特点,本装置采取优化后的“新型单塔加压汽提、氨气侧抽、精制浓氨水工艺”,对含硫稀氨水、变换凝液等介质进行脱氨、脱碳、脱硫的 净化处理。工艺线路为:“含硫稀氨水、变换凝液(部分)组合加压气提净化 +氨气侧线抽出精制高纯度氨气+浓氨水利用+酸性气分离净化+汽提合格液、蒸汽冷凝水回用+原汽提系统局部优化”。氨气汽提出来,净化精制后,制取质量浓度20%浓氨水,用于锅炉烟气脱硝或备用出售;汽提出来的二氧化碳、硫化氢及其他不凝气净化后进入企业含氨酸性气火炬系统;气提后的合格液(净化水)和蒸汽冷凝水加热汽提塔顶排出的酸性气后,回用气化灰水系统补充系统工艺水。
二.工艺流程叙述
2.1 含硫稀氨水加压汽提,含氨蒸汽侧线采出
        待处理物料(简称原料水)在本系统原料水脱气罐混合泄压脱气后,一部分作为一级冷进料,经一级冷进料预冷器预冷后进入汽提塔上段;其余作为热进料,分别与汽提塔侧线气、塔釜净化水进 行两级换热后,进入主汽提塔进行汽提;在主汽提塔内,塔釜通入的1.0MPa低压蒸汽与自上而下流动的热进料以及冷进料逆向接触,对原料水进行汽提净化。
        为进一步降低酸性不凝气中的氨气含量,引入一部分脱盐水,经二级冷进料预冷器冷却后,作为二级冷进料,从汽提塔顶部进塔,对经一级冷进料洗涤后的酸性不凝气进行二次净化,酸性不凝气中的氨气含量进一步降低,从塔顶部排出时,酸性气主要成分为二氧化碳和少量硫化氢、一氧化碳、氢气,氨气含量达到设计值,从汽提塔顶部排出,温度约约50℃,进入酸性气换热器。汽提塔塔釜的高温净化水,与热进料进行换热后,进入酸性气换热器,对汽提塔排出的低温酸性气进行加热,然后将酸性不凝气排入酸性气管路。
        在汽提塔中部的氨气富集区,将含氨蒸汽从汽提塔侧线抽出,经三级冷凝冷却和分凝,获得较纯净的粗氨气,引入粗氨气脱硫精制系统;经多级冷凝冷却下来的冷凝液分凝液冷却器冷却后,与进入缓存罐的含硫稀氨水一起,由分凝液回流泵增压后打入原料水脱气罐,重新进塔汽提。
        汽提塔上段,汽提出来的酸性气中的氨气重新被两级冷进料吸收,回到物料中,与热进料一道,向下流动。到达塔底部时,汽提解析完成,含硫稀氨水和变换凝液中的氨气、硫化氢达到设计值,含硫稀氨水、变换凝液得到充分净化。与进入塔内用于加热的生蒸汽冷凝下来的冷凝水一起,由塔釜排出,与热进料换热后,部分进入酸性气换热器加热酸性气,其余增压后打入气化系统回用。
2.2粗氨气脱硫脱碳,回收精制高纯氨气
        在粗氨气脱硫精制系统,侧线抽出的粗氨气经三级分凝后,首先进入氨气一级精制塔。系统制取的低温浓氨水通过深冷器降温后,进入氨气一级精制塔,对粗氨气进行洗涤降温、脱硫脱碳,粗氨气获得净化,脱硫脱碳氨液从一级精制塔底部排出,并经缓存罐回脱气罐。经一级精制塔净化后的氨气靠余压进入氨气二级精制塔,通过塔内脱硫吸附剂,成为高纯氨气。
2.3高纯氨气制取浓氨水,引入烟气脱硝系统或备用
        两级精制制取的高纯氨气大部分引入 1#高位吸氨器,加入脱盐水循环吸收,制取 20%质量浓度的浓氨水,打入中间浓氨水罐,经浓氨水出料泵连续打入烟气脱硝罐区的产品氨水罐用于烟气脱硝或备用。
2.4 高纯氨气制取高纯浓氨水,用于氨气一级精制
        两级精制后制取的合格氨气,剩余部分进入氨气 2#高位吸氨器,制取低温浓氨水;定量打入氨气一级精制塔,用于粗氨气脱硫脱碳。
三.装置运行后的成果与问题
        该装置自2020年10月1日开车运行后获得了一些成果和发现了一些问题,现分享给大家。
3.1 运行性能   
3.1.1平均消耗与产出
        消耗:中温变换凝液:45t/h  含硫稀氨水:31t/h  1.1Mpa蒸汽:18t/h, 脱盐水:16t/h。
        产出:20%浓氨水:4.2t/h, 净化水:105t/h,  酸性气:1.4t/h,
3.1.2近期分析结果[2]

3.2  运行过程中出现的问题
3.2.1 净化水增压泵频繁检修
         净化水增压泵的作用是将汽提塔底部的净化水增压后,一部分充当各分凝器的冲洗水,大部分送往气化装置使用,是该装置一个重要的设备。在生产过程中该泵频繁出现问题,机泵出口压力持续下降,外送净化水流量下降,塔底液位上涨,各分凝器冲洗水流量下降,判断为该泵出现问题倒泵后检修,发现叶轮和轮廓有大量污垢 ,清理污垢后表面有腐蚀现象。污垢分析铁含量有13.46g/L ,初步判断为由于原料杂质太多,造成净化水中的固体杂质过多,导致叶轮和轮廓腐蚀。
        
        
    
 
        为解决机泵频繁检修,影响装置平稳运行,与技术提供方进行协商交流,现将机泵入口管线加装过滤器,现已施工完成,自3月底投用至今,机泵平稳运行,各项参数正常。






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