结合模拟工具分析合成气杂质超标的原因及相应措施.pdf

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1、技术管理结合模拟工具分析合成气杂质超标的原因及相应措施丁佐纯（东华工程科技股份有限公司，安徽合肥230024）摘要：低温甲醇洗单元是净化装置中的经典单元，主要目堵塞等；冷却介质侧故障，如冷却介质负荷偏低等；管道设备的的是脱除合成气中的杂质——酸性气体，如CO2、H2S、COS、保冷措施出现问题等。NH3等。本文结合AspenPlus、吸收原理及现场反馈信息，分析2.3贫甲醇中H2S含量的影响可能引起合成气杂质超标的原因，进行验证，并提出相应的措若贫甲醇含有H2S，该H2S会在吸收塔顶闪蒸进入合成气施，从而便于现场操作人员迅速、准确的解决合成气杂质超标中，

2、导致合成气中H2S含量超标。AspenPlus模拟结果与该分析的问题。结果一致。关键词：AspenPlus；杂志超标；原因；措施；方法可能导致贫甲醇中含H2S的原因有：热再生塔再生不完全；1模拟方法简介贫甲醇从热再生塔输出后、增压前经过的换热器（以下简称E4）因酸性气的脱除全部在吸收塔中进行，本文仅对吸收塔进故障——换热管破裂，导致富硫甲醇（含H2S）泄漏进入贫甲醇行模拟验证。通常，吸收塔分为四段，最下段是脱硫段，上面三中。一般情况下，热再生塔塔釜出口和E4出口管线上会设置分段为脱碳段。本文采用AspenPlus模拟软件，PSRK物性方法，析点，通过分析

3、数据，判断导致贫甲醇中含H2S的原因，进而采将吸收塔简化为4个串联的小塔，如图1所示。以某项目低温取相应的措施。甲醇洗工艺包中相应的数据为输入源，验证各可能因素对酸性2.4贫甲醇中H2O含量的影响气体的脱除效果的影响。根据文献，当甲醇中水含量高达5%时，CO2在甲醇中的溶解度比无水甲醇中降低了12%，H2S的溶解度也明显下降。As⁃penPlus模拟结果与文献一致。可能导致甲醇中水含量增加的因素有：甲醇/水分离塔分离不完全，如再沸器热负荷不够等；热再生塔顶的循环水冷凝器（以下简称E5）故障——换热管破裂，循环水泄露进入工艺介质中；E4故障——换热管破裂，

4、导致富硫甲醇（含水）泄漏进入贫甲醇中。以上可能，可通过各处设置的温度、流量、分析点数据图1吸收塔简易流程来判断。注：A：脱硫段；B、C、D：脱碳段；E-1/2/3：段间冷却器；S：分2.5原料气中NH3含量的影响流器；RAWGAS：原料气；RAWGAS1：脱硫后的原料气；RAW⁃若原料气中含NH3，随着装置的运行，NH3会在甲醇中累积GAS2/3：部分脱碳后的原料气；SYNGAS：合成气；MEL：贫甲醇；并与CO2或H2S反应生成碳酸氢铵或（NH4）2S结晶，进而堵塞过MEC1~8：富碳甲醇；MES：富硫甲醇。滤器、换热管等，最终影响到酸性气的脱除；（N

5、H4）2S通常在热2逐项分析影响因素及可能起因再生塔中形成，部分随贫甲醇进入吸收塔塔顶，分解为NH3和对于吸收过程，影响吸收效果的三大因素为：吸收剂（贫甲H2S，并直接进入合成气中，导致合成气中酸性气超标。醇）、被吸收物质（原料气）、吸收塔。以液氨作为冷量提供介质的低温甲醇洗中，氨冷器故障导本文主要从这三个角度出发，讨论以下因素对合成气杂质致NH3泄露进入工艺介质也会导致上述结果。超标的影响：贫甲醇的流量、温度、其中H2S含量、H2O含量；原2.6设备故障的影响料气中NH3含量；吸收塔故障等。若吸收塔出现故障，肯定会影响吸收效果。可能出现的故2.1贫甲醇

6、流量的影响障有：吸收塔的浮阀或塔板被腐蚀，导致甲醇与原料气接触不对于吸收过程，吸收剂越少，吸收效果越差，合成气中酸性充分；吸收塔段间压差计发生内漏或根部阀误开，导致原料气气含量越高。通过AspenPlus模拟计算，发现随着贫甲醇流量直接窜到吸收塔上段或顶部，最终导致合成气中杂质超标。的降低，RAWGAS1和SYNGAS中H2S和CO2有明显上升的趋以上可能可通过吸收塔段间的压差计进行核对检查。势，与分析结果一致。3结语在项目现场，可通过监测贫甲醇进吸收塔的流量来判断是本文从吸收过程出发，根据低温甲醇洗工艺流程，通过分否是该因素影响了吸收效果。同时，根据低

7、温甲醇洗的流程，析、模拟验证及现场反馈，找出可能导致合成气杂质超标的原贫甲醇从热再生塔到吸收塔的过程中，会经过一系列的换热器因，并提出相应的现场检验和应对措施，对现场工作人员快速和控制阀，换热器前后均设置有温度监测，若贫甲醇的流量变准确的找到并解决合成气杂质超标的问题提供了很大的便利。化，相应会引起温度的变化，因此，监测贫甲醇沿路的温度指示和控制阀的参数可判断贫甲醇的流量是否产生了偏差并发现参考文献：开始偏差的位置。[1]袁三军，李金纳，王林.低温甲醇洗出口H2S超标分析及2.2贫甲醇温度的影响应对措施[J]山西化工，2013，33(3).对于吸收过程，

8、温度越高，吸收效果越差，最终导致合成气[2]樊志伟.低温甲醇洗出口H2S含量超标