氣化洗滌塔出口液位計帶水原因分析及應對措施
返回列表發(fā)布日期：2019-02-15 15:18:06 |
簡單介紹美安特公司多元料漿氣化工藝中粗煤氣流程; 分析了洗滌塔出口粗煤氣帶水的原因;提出了洗滌塔液位低限控制、洗滌塔塔盤清洗等優(yōu)化管控措施。
1 氣化爐工藝流程簡述
寧夏和寧化學有限公司氣化爐采用西北化工研究院的多元料漿氣化專利技術，煤漿加壓進入氣化爐后在 6. 5MPa( G) 、1380℃ 左右的條件下與氧氣發(fā)生劇烈的氣化反應，生成以 CO、CO2、H2 為主的粗煤氣。粗煤氣夾帶氣化原料中未轉化組份和由部分灰形成的液態(tài)熔渣一起并流進入氣化爐下部的激冷室。激冷水與出氣化爐渣口的高溫氣流接觸，部分激冷水汽化對粗煤氣和夾帶的固體及熔渣進行淬冷、降溫。粗煤氣在激冷室中分離出部分粗煤氣中夾帶的水分，從氣化爐旁側的出氣口引出，經氣液分離器、文丘里洗滌器、洗滌塔除塵、洗滌后送往下游變換工段，其中洗滌塔設有水浴洗滌和塔盤洗滌，另在頂部出口設有除沫器。粗煤氣在變換工段分兩部分，一部分粗合成氣通過三段耐硫變換將全部 CO 轉換成 CO2，再經過熱量回收、分離冷凝液后，大部分送入凈化工序精制后用于合成氨; 另一部分未經過變換的粗煤氣直接經余熱回收、分離冷凝液后，按照甲醇合成的氫碳比例與部分變換出口氣混合經凈化工序脫硫脫碳后送往甲醇裝置生產甲醇。
2 帶水的危害
洗滌塔出口粗煤氣異常帶水易引起變換爐床層溫度波動、變換爐內觸煤活性衰退等，帶水嚴重時需整個系統(tǒng)長時間停車更換變換爐觸煤，嚴重制約系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，長時間停車也會給公司造成巨大的經濟損失。
3 帶水原因
1) 洗滌塔液位計、變換入口氣液分離器液位不準，顯示的液位正常，但實際的液位過高，致使合成氣帶水。
2) 氣化爐系統(tǒng)負荷變化時，工藝人員未及時對塔盤洗滌水量進行調整，合成氣夾帶大量的洗滌水至變換系統(tǒng)。
3) 氣化爐、洗滌塔排黑水量少，洗滌水中的含固量高，洗滌水不能干凈的清洗合成氣，長期以往致使合成氣帶水。
4) 洗滌塔到變換入口分離器之間粗煤氣管線的保溫不佳，致使粗煤氣中的氣相水冷凝形成冷凝液，帶至變換系統(tǒng)。
5) 系統(tǒng)水質較差，致使洗滌塔塔盤積灰，結垢，造成氣液接觸不良或氣體偏流，使合成氣流速增大，合成氣與洗滌水不能有效的分離，造成合成氣帶水。
6) 氣化爐負荷增加過快使合成氣量及氣流速度突然增大，造成水氣共，水汽來不及分離，使合成氣帶水。
7) 系統(tǒng)壓力突降使洗滌塔內的洗滌水的飽和潛熱瞬間釋放出來，產生大量的水泡，且合成氣的流速突然加速，二者共同作用使合成氣帶水。
4 解決措施
1) 針對洗滌塔出口粗煤氣帶水問題都與洗滌塔液位計、變換入口氣液分離器不準有關，予以及時處理并重點監(jiān)控; 同時對洗滌塔液位計儀表沖洗水投用量對測量值影響較大，投用時須按規(guī)范開關、調控。
2) 氣化爐加負荷速率不宜太快，嚴格按照每分鐘 1% 的速率調整，同時日常運行時穩(wěn)定操作壓力，避免系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大幅波動。
3) 在洗滌塔液位計失真的情況下，操作人員須結合系統(tǒng)補水量進行綜合判斷、工況調整。
4) 工藝人員要控制好洗滌塔液位，在洗滌塔液位測量準確的情況下，保持液位低限操作。
5) 工藝人員要控制好洗滌塔塔盤水量，根據氣化爐負荷變化的情況，及時對塔盤水量做出調整，杜絕減負荷不減塔盤水這樣的問題再次發(fā)生。
6) 杜絕氣化爐向洗滌塔惡性帶水而導致洗滌塔液位不可控現(xiàn)象發(fā)生，從而引起洗滌塔出口粗煤氣帶水事故。
7) 主控人員加強變換裝置相關測溫點的監(jiān)控，出現(xiàn)帶水跡象導致各測溫點變換，立即通知氣化主控調整工況，同時對變換系統(tǒng)工況做出調整，將帶水事故消除在萌芽狀態(tài)。
8) 冬季，加強工藝氣管線上各冷凝液倒淋的排放，避免冷凝液在管線中積存，帶入變換爐后引起床層波動，打開倒淋排水時，務必做好安全防范。
9) 運行過程中要加強對洗滌塔到變換入口分離器之間粗煤氣管線的保溫檢查，加強洗滌塔出口粗煤氣溫度和變換入口粗煤氣溫度的監(jiān)控，避免因為保溫不佳導致粗煤氣中的氣相水形成冷凝液。
10) 氣化爐單爐檢修時應重點對洗滌塔塔盤降液管、除沫器降液管、除沫器積液盤等內件進行檢查，對各降液管及除沫器積液盤進行清洗，保證運行時的汽水分離效果。
5 結語
通過上述管控和工藝優(yōu)化，成功的解決了我公司洗滌塔出口粗煤氣帶水影響變換爐催化劑活性的瓶頸問題，有效延長了變換爐催化劑的使用壽命。
1 氣化爐工藝流程簡述
寧夏和寧化學有限公司氣化爐采用西北化工研究院的多元料漿氣化專利技術，煤漿加壓進入氣化爐后在 6. 5MPa( G) 、1380℃ 左右的條件下與氧氣發(fā)生劇烈的氣化反應，生成以 CO、CO2、H2 為主的粗煤氣。粗煤氣夾帶氣化原料中未轉化組份和由部分灰形成的液態(tài)熔渣一起并流進入氣化爐下部的激冷室。激冷水與出氣化爐渣口的高溫氣流接觸，部分激冷水汽化對粗煤氣和夾帶的固體及熔渣進行淬冷、降溫。粗煤氣在激冷室中分離出部分粗煤氣中夾帶的水分，從氣化爐旁側的出氣口引出，經氣液分離器、文丘里洗滌器、洗滌塔除塵、洗滌后送往下游變換工段，其中洗滌塔設有水浴洗滌和塔盤洗滌，另在頂部出口設有除沫器。粗煤氣在變換工段分兩部分，一部分粗合成氣通過三段耐硫變換將全部 CO 轉換成 CO2，再經過熱量回收、分離冷凝液后，大部分送入凈化工序精制后用于合成氨; 另一部分未經過變換的粗煤氣直接經余熱回收、分離冷凝液后，按照甲醇合成的氫碳比例與部分變換出口氣混合經凈化工序脫硫脫碳后送往甲醇裝置生產甲醇。
2 帶水的危害洗滌塔出口粗煤氣異常帶水易引起變換爐床層溫度波動、變換爐內觸煤活性衰退等，帶水嚴重時需整個系統(tǒng)長時間停車更換變換爐觸煤，嚴重制約系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，長時間停車也會給公司造成巨大的經濟損失。
3 帶水原因
1) 洗滌塔液位計、變換入口氣液分離器液位不準，顯示的液位正常，但實際的液位過高，致使合成氣帶水。
2) 氣化爐系統(tǒng)負荷變化時，工藝人員未及時對塔盤洗滌水量進行調整，合成氣夾帶大量的洗滌水至變換系統(tǒng)。
3) 氣化爐、洗滌塔排黑水量少，洗滌水中的含固量高，洗滌水不能干凈的清洗合成氣，長期以往致使合成氣帶水。
4) 洗滌塔到變換入口分離器之間粗煤氣管線的保溫不佳，致使粗煤氣中的氣相水冷凝形成冷凝液，帶至變換系統(tǒng)。
5) 系統(tǒng)水質較差，致使洗滌塔塔盤積灰，結垢，造成氣液接觸不良或氣體偏流，使合成氣流速增大，合成氣與洗滌水不能有效的分離，造成合成氣帶水。
6) 氣化爐負荷增加過快使合成氣量及氣流速度突然增大，造成水氣共，水汽來不及分離，使合成氣帶水。
7) 系統(tǒng)壓力突降使洗滌塔內的洗滌水的飽和潛熱瞬間釋放出來，產生大量的水泡，且合成氣的流速突然加速，二者共同作用使合成氣帶水。
4 解決措施
1) 針對洗滌塔出口粗煤氣帶水問題都與洗滌塔液位計、變換入口氣液分離器不準有關，予以及時處理并重點監(jiān)控; 同時對洗滌塔液位計儀表沖洗水投用量對測量值影響較大，投用時須按規(guī)范開關、調控。
2) 氣化爐加負荷速率不宜太快，嚴格按照每分鐘 1% 的速率調整，同時日常運行時穩(wěn)定操作壓力，避免系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大幅波動。
3) 在洗滌塔液位計失真的情況下，操作人員須結合系統(tǒng)補水量進行綜合判斷、工況調整。
4) 工藝人員要控制好洗滌塔液位，在洗滌塔液位測量準確的情況下，保持液位低限操作。
5) 工藝人員要控制好洗滌塔塔盤水量，根據氣化爐負荷變化的情況，及時對塔盤水量做出調整，杜絕減負荷不減塔盤水這樣的問題再次發(fā)生。
6) 杜絕氣化爐向洗滌塔惡性帶水而導致洗滌塔液位不可控現(xiàn)象發(fā)生，從而引起洗滌塔出口粗煤氣帶水事故。
7) 主控人員加強變換裝置相關測溫點的監(jiān)控，出現(xiàn)帶水跡象導致各測溫點變換，立即通知氣化主控調整工況，同時對變換系統(tǒng)工況做出調整，將帶水事故消除在萌芽狀態(tài)。
8) 冬季，加強工藝氣管線上各冷凝液倒淋的排放，避免冷凝液在管線中積存，帶入變換爐后引起床層波動，打開倒淋排水時，務必做好安全防范。
9) 運行過程中要加強對洗滌塔到變換入口分離器之間粗煤氣管線的保溫檢查，加強洗滌塔出口粗煤氣溫度和變換入口粗煤氣溫度的監(jiān)控，避免因為保溫不佳導致粗煤氣中的氣相水形成冷凝液。
10) 氣化爐單爐檢修時應重點對洗滌塔塔盤降液管、除沫器降液管、除沫器積液盤等內件進行檢查，對各降液管及除沫器積液盤進行清洗，保證運行時的汽水分離效果。
5 結語
通過上述管控和工藝優(yōu)化，成功的解決了我公司洗滌塔出口粗煤氣帶水影響變換爐催化劑活性的瓶頸問題，有效延長了變換爐催化劑的使用壽命。