脱碳系统阻力增加原因及消除方法.pdf

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1、氮肥第43卷第3期2015年3月17脱碳系统阻力增加原因及消除方法李小玲(青岛科技大学山东青岛277527)部解吸出来，循环使用；低压闪蒸气中(CO：)≥0前言98．5％，可满足尿素生产的需要。兖矿鲁南化肥厂年产240kt合成氨装置采用1改进前脱碳系统工艺流程德士古气化装置制取水煤气，其压力为3．8MPa，净化装置采用中变串低变全变换、聚乙二醇二甲改进前脱碳系统工艺流程见图1。来自脱硫醚(NHD)脱硫、脱碳、甲烷化精制的工艺流程。系统的脱硫气分2路并联进入气体换热器A和脱硫塔出口气中(HS)控制在≤5×10～，脱碳气体换热器B管程，与壳程气体换热后，温度降塔出口气中(CO：)控制在

2、≤O．3％，入合成氨系至2℃左右进入脱碳塔，气体自下而上与从塔顶统气体中(CO+CO2)控制在≤10×10I¨，配人来的NHD溶液逆流接触，气体中的CO：被溶液中压氮气，达到工艺指标要求后送往合成氨系统。吸收。从塔顶出来的净化气中(CO)<0．3％，脱碳系统采用NHD物理吸收法，利用NHD经进塔气分离器除去少量雾沫夹带的NHD后，净溶液在一l0℃左右时对CO的选择性吸收，使脱化气进入气体换热器A壳程，温度升至25℃左硫气中(CO)由35．7％降到0．3％以下，满足甲右，净化气去甲烷化系统。脱碳系统低压闪蒸气烷化前对CO：含量的要求。吸收CO的NHD溶中(CO2)≥98．5％，进人气

3、体换热器B壳程与液经高压闪蒸、低压闪蒸和氮气汽提后，CO：被全管程脱硫气换热升温后送尿素装置。脱碳塔进塔气分离器气体换热器A气体换热器B图1改进前脱碳系统工艺流程面积结冰。由于脱碳系统操作温度较低，脱硫气2脱碳系统阻力增加原因分析及危害为上进上出，容易使脱硫气中所带的水无法及时2．1原因分析排出，导致在列管内的积水、结冰。(1)流程设置不合理。脱硫系统自开车以(2)气量分配不均。由于气体换热器A为脱来，脱硫气流量达到100000nl／h时，脱碳系统硫气与脱碳气换热、气体换热器B为脱硫气与阻力高达0．2MPa。经现场测量分析，脱碳系统CO气进行换热，脱硫气温度为3Oo【=左右，脱碳阻

4、力主要集中在气体换热器。利用检修机会将气及CO气温度均在一14cI=左右。由于气量及2台气体换热器封头拆下发现列管及管箱内大气体成分差异，脱硫气通过2台气体换热器进口18小氮肥第43巷第3期2015年3月阀进行换热气量控制。由于此前没有操作经验，(3)脱碳系统水含量应严格控制在3％(质量脱硫气进口阀未能调节均衡，造成其中1台气体分数)左右。由于溶液水平衡失调，脱碳系统水换热器温度低于0℃，导致列管内水逐渐结冰，直含量明显增高。脱碳系统多为碳钢设备，脱碳塔至列管堵死，阻力增大。填料为碳钢扁环。气体中含有硫化物，在过多水(3)操作原因。系统在大减量低气量运行的作用下，碳钢设备、管线及填

5、料腐蚀严重，影响中，负荷降低但氨冷冻制冷效果较好，NHD贫液设备使用寿命，威胁安全生产。腐蚀的铁锈积存温度过低(一l7℃)，长期运行后，造成气体换热在塔填料层、管线、阀门内，造成全系统阻力增加；器A和气体换热器B出口脱硫气温度都低于另外，铁锈积存在溶液中，溶液过滤器冲洗次数相0clC，造成气体换热器管程结冰，阻力增加。对增加，造成溶液损失，消耗增加。2．2危害3解决措施(1)换热管堵塞造成阻力增大，气体换热器换热面积缩小，影响产能。(1)改变气体流程，预防列管内积水。将气(2)由于换热器列管堵塞，经气体换热器换体换热器出口封头旋转180。，使脱硫气出口由原热后的脱硫气温度较高，导致

6、进塔气分离器分离来的上进上出改为上进下出。流程改变后，将气出的水较少，而直接带人脱碳系统，进而造成脱碳体换热器管程进口端适当抬高，防止列管内积水、系统水含量高，溶液水平衡失调，严重影响系统加结冰。量及脱碳指标。改进后脱碳系统工艺流程见图2。高脱碳塔进塔气分离嚣气体换热器A气体换热器B图2改进后脱碳系统工艺流程(2)制定操作方案，规范操作。气量正常时，口压差。用现场气氨阀逐渐提高气氨压力和脱碳汽提塔塔底贫液温度控制在一l2～～l4℃，气系统温度，提温过程应缓慢，必须保证脱碳指标合体换热器A人口脱硫气阀全开，用气体换热器B格，即送往尿素装置的CO气体纯度应合格；当人口脱硫气阀调节，使气

7、体换热器A和气体换热脱碳气温度提高至0℃以上，即具备疏通效果，此器B出口脱硫气温度均在0cc以上，且温差<时如果各项指标均正常，则可进一步提高气氨压2．5℃，定时排放脱碳塔前进塔气分离器内积水，力，直至气氨阀关闭，可加快疏通进程。气体换热提高脱碳汽提氮气流量，保证脱碳溶液水含量稳器前后压差明显降低，说明疏通成功，当压差降到定。系统大幅减量时，及时调节气氨压力，及时调一定程度不再下降时，说明疏通完毕，系统可恢复节气体换热器A和气体换热器B入口脱硫气阀，至正常生产负荷。适