低温甲醇洗工艺全解析(7)

2019-08-26 17:09

冷量后,离开本工序去硫回收工序。但在开车阶段、操作不正常时或当进料气(指进入本工序的变换气)中含硫低时,为确保送硫回收工序的气体中 H2S 浓度满足要求,则将气相中的一部分(增浓管线的量不仅取决于酸性气中H2S的浓度,更重要的是取决于系统的冷量平衡情况)经酸性气增浓管线送 H2S 浓缩塔下部,增加酸性气的循环,尽可能地脱除CO2气体,增加进入热区的甲醇溶液中的H2S的浓度,促使酸性气中H2S浓度的提高。其余部分酸性气体经 H2S 馏分冷交换器(E-60214)回收冷量后,去硫回收工序。当系统超压时,部分气体可导入火炬系统。 甲醇再生塔(T-60204)釜液(热再生后的甲醇)即贫甲醇,分为两股,一股经甲醇/水分离塔进料泵(P-60205A/B)加压,经甲醇第二过滤器S60201,该过滤器过滤精度比甲醇第一过滤器高,其担当了整个系统的颗粒状杂质的过滤任务,甲醇第二过滤器的过滤精度2.50μm。出甲醇第二过滤器的甲醇在甲醇/水分离塔进料加热器(E-60216)换热后送入甲醇/水分离塔(T-60205)。另一股甲醇经第一贫甲醇冷却器(E-60210)冷却后送甲醇中间贮罐(V-60204),贫甲醇经贫甲醇泵(P-60204A/B)自甲醇中间贮罐(V-60204)抽出、加压、经贫甲醇水冷却器(E-60218)冷却并分为两股,一股喷入进料气中,流量为537.8Kg/h;另一股则经第二贫甲醇冷却器(E-60209)和第三贫甲醇冷却器(E-60208)冷却后,进入 CO2吸收塔(T-60201)上部,作为脱出工艺气中酸性气的吸收液。

6.7 甲醇/水分离

从进料气体甲醇/水分离罐(V-60201)分离器底部排出的667.2Kg/h、温度-13.1℃的甲醇水溶液经甲醇/水分离塔进料加热器(E-60216)预热到61.1℃,并经减压后进入甲醇/水分离塔T60205。来自甲醇再生塔(T-60204)塔釜,经甲醇/水分离塔进料给料泵(P-60205),温度为102℃,压力0.95MPa,流量为1.28t/h,作为甲醇/水分离塔进料加热器(E-60216)的热源与来自甲醇/水分离罐的含水甲醇换热,温度降致61.1℃,并作为甲醇/水分离塔(T-60205)回流液进入甲醇/水分离塔(T60205)上部。由甲醇/水分离塔再沸器(E-60215)提供热源,甲醇和水经精馏分离,提供热源所使用的是压力1.0MPa、温度183℃的饱和蒸汽。离开甲醇/水分离塔(T-60205)顶部的甲醇蒸气进入甲醇再生塔(T-60204),回收其中的甲醇,塔釜水送往气化界区制取水煤浆或送往生化处理系统。

自甲醇再生塔(T-60204)来的回流液,可依循环甲醇中含水量的高低进行调整,即当含水量高时,可适当加大回流液量,使循环甲醇中的含水尽快达到设计值,由于 V60206 罐的水含量低于再生塔(T-60204)来的回流液,可通过调整P60206A/B 泵进T60205 塔的甲醇量使循环甲醇中的水含量尽快恢复正常。

6.8 新鲜甲醇的补入和废甲醇的回收利用

为保证系统甲醇的需要,本工号所需要的甲醇是由精甲醇库提供,同时精甲醇库专门提供一1000立方米甲醇贮槽供系统贮存甲醇之用。当开车充甲醇或正常运行时需向系统补入甲醇时,联系调度启动精甲醇库的送料泵,将甲醇注入甲醇中间贮罐(V-60204)或H2S 浓缩塔(T-60203)塔底;工号停车时,可将甲醇通过贫甲醇泵P60204、地下槽泵P60207排往精甲醇库甲醇贮槽。

为了方便检修时各塔和管线设备中的甲醇排放,设有污甲醇地下罐(V-60208),容积约10m3,并配有地下槽泵(P60207),当污甲醇地下罐(V-60208)液位高时,可以启动地下槽泵(P60207)将污甲醇送往甲醇/水分离塔(T-60205),回收甲醇。

6.9 氨冷冻系统。

低温甲醇洗系统所需冷量由合成工序的氨压机提供。氨压机送出经压缩冷凝后的液氨,在本工序各氨冷器内蒸发后气氨返回氨压机。

6.10 几点说明

1)甲醇/CO2分离罐 V-60209

甲醇/CO2分离罐V60209 用于防止进料 CO2液化而造成的甲醇/水分离塔 T60205 负荷增加所设置,因此,正常操作时,V-60209 液位为?0?。开车时,将 LICA-60259 切为手动,注意观察液位,当其为 50%时(可根据操作情况进行调整),将 LICA-60259 切为自动(需由开车工程师确认)。 2)FV-60251

若不用 T-60204 塔顶回流液做 T-60205 塔顶的回流,则关闭此阀,打开ME-6020120 与 ME-6020074 间的连通阀,ME-6020074 接 T-60205 塔的 N7 管口,关闭其与 N8 管口相连的切断阀。若投用,则反之,ME-6020120 接 N7 管口,ME-6020074 接 N8 管口,两根管线间连通阀关闭。

3)合成氨工况 50%负荷条件下,为达到生产约 70%CO2产品的目的,T-60202塔顶操作压力应由 0.22MpaG 降为 0.20MpaG。T-60203 塔顶压力由 0.08MpaG 降为 0.05MpaG(开车时,由开车工程师确认,并在开车过程中根据具体操作条件调节相关压力值)。 4)所有氨冷器(E-60204,E-60205、E-60213,E-60220)的出口气氨管线上的切断阀必须保持常开,只有在维修氨冷器时且确保设备内的液氨完全排空的条件下,才能关闭此阀,否则液氨蒸发会导致壳体超压而使设备损坏。

7.开车前的准备工作

在施工单位机械竣工的基础之上,化工投料之前需要完成如下工作:气相管线的吹扫、液相管线的水冲洗、系统的气密试验、系统水联动试验、系统干燥。

7.1气相管线的吹扫 1)目的

设备和管道在安装过程中会带入各种各样的杂质,如焊渣、尘土等,在化工投料前必须把其清除干净,以防止在运行中对阀门、设备造成意外故障。

2)范围

本工序选用空气作为吹扫介质,对本工序所有气相经过的管线、设备进行吹扫。 3)技术要求

①公称直径大于或等于 600mm 气体管道,采用人工清理;公称直径小于 600mm的气体管道采用空气吹扫。

②管道吹扫前拆除流量计、法兰连接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等,用短管代替。

③吹扫的顺序按主管、支管、疏排管依次进行,吹扫出的脏物不得进入已合格的管道。 ④吹扫前检查管道支、吊架的牢固程度,必要时予以加固。 ⑤吹扫时吹扫口周围设置禁区,并标有危险区警示牌。

⑥管道吹扫合格复位后,不得再进行影响管内清洁的其他作业。

⑦吹扫利用生产装置氮压机,进行间断性的吹扫;吹扫压力不得超过容器和管道的设计压力,流速大于 20m/s。

⑧吹扫过程中,当目测排气无烟尘时,在排气口设置涂有铅油靶板检验,5min内靶板上无铁锈、尘土、水份及其他杂物,视为合格。

⑨吹扫后的复位工作,注意与机器、设备连接的管道保持自由对中。

4)吹扫前的准备工作

①拆除气相管线上所有的流量测量元件,并接相同尺寸短管; ②拆除气相管线上所有止逆阀并接相同尺寸短管;

③将现场所有压力、温度仪表连接管拆开,并在仪表侧用堵头或塑料布包住,当主管线吹扫合格后,打开仪表根部阀对仪表导压管进行吹扫。

④确认系统所有阀门处于关闭状态,与上游及下游工序已彻底隔离,对拆卸口根据具体情况用临时盲板或塑料包住,防止在吹扫前或吹扫过程中进入赃物。

⑤统计系统吹扫所需短管的数量及规格并编号。

⑥拆除气体所经过设备顶部的除沫器并在吹扫合格后安装好。 5)吹扫步骤(根据现场实际情况由开车工程师完善) 6)吹扫注意事项

①整个吹扫过程必须做好记录,内容应包括: a.吹扫的管线号、路径、吹扫过程情况记录; b.吹扫口的具体位置,临时盲板情况表; c.吹扫好后管道复位情况确认表。

②在拆卸和复位时,一定要确认相关管线上阀门关闭,吹扫气已全部停止,并经工艺人员确认同意;

③每段吹扫管道必须有专职人员检查、签字认可;

④吹扫应注意安全,吹扫口应设警戒线或由专人看护;

⑤吹扫气源的停送由专人负责指挥,拆装管件、检验时必须断气,不同工序间气源的停送采用物料停送联络单,气源控制阀门专人操作;

⑥操作人员防护用品:安全帽、安全带、耳塞及防砸、防烫等用品齐全;

⑦吹扫排放口周围 15 米设立安全警戒区,吹扫现场周围设警示牌,夜间设警示灯; ⑧设备内作业办理相关票证,照明采用安全行灯或手电;

⑨临时管线的配管应满足吹扫压力要求; ⑩参加作业人员必须通过培训并考试合格;

⑾吹扫前组织预危分析并培训;

⑿夜间吹扫作业,在界区气源控制阀处、吹扫口排放处设有充足照明; ⒀吹扫现场必须确保通道畅通,场地平整。

7.2液相管线的水冲洗

1)目的

在本工序设备安装、吹扫结束后,在设备(如塔、罐、换热器、泵等)和甲醇流经的管道中仍可能有一些杂质,如焊条、焊渣、铁锈和灰尘等,可能会引起管道、阀门堵塞,造成设备磨损,泵入口滤网及过滤器的频繁堵塞而影响装置的平稳运行,因此要将这些杂质从设备及管道中冲洗出来。

2)范围

水冲洗的范围为:本工序甲醇流经的管道、塔、罐、换热器和泵等设备。

3)技术要求

①公称直径大于或等于 600mm 液体管道,采用人工清理;公称直径小于 600mm的液体管道采用水冲洗。

②冲洗管道上拆除孔板、法兰连接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等。 ③水洗的顺序按主管、支管、疏排管依次进行,冲出的脏物不得进入已合格的管道。

④水洗前检验管道支、吊架的牢固程度,必要时应予以加固。

⑤水冲洗时冲洗口周围设置禁区。

⑥管道冲洗合格并复位后,不得再进行影响管内清洁的其他作业。 ⑦冲洗管道使用洁净水,冲洗奥氏体不锈钢管道时,水中氯离子含量不得超过25×10-6(25ppm)。

⑧冲洗时,采用最大流量,流速不低于1.5m/s。

⑨排放水引入可靠的排水井或沟中,排放管的截面积不小于被冲洗管截面积的60%。排水时,不得形成负压。

⑩管道的排水支管全部冲洗。

⑾水冲洗连续进行,以排出口的水色和透明度与入口水目测一致为合格。 ⑿当管道经水冲洗合格后暂不运行时,将水排净,并及时吹干。 ⒀水洗后的复位工作,注意与机器、设备连接的管道应保持自由对中。

⒁水洗按照流程分段进行,在每个塔、罐、换热器前断开做水洗排放口,另外也从设备及管道的低点导淋处排放,每段水洗干净后方可进入下一段,严禁杂质被带入下一设备中,以保证水洗质量;

4)水洗前的准备工作

①设备及管道安装和吹扫工作已完成;

②现场和中控的液位计具备投用条件,中控 DCS 具备投用条件; ③各塔、罐及管道底部导淋管道上的盲板置通位;

④本工序地沟已清理干净,具备投用条件;

⑤所有孔板、滤网、节流阀及止逆阀的阀芯已拆除,并逐个记录妥善保管,待水洗后复位;

⑥液位计的根部阀打开;

⑦水源具备条件,管道已接好; ⑧所有泵的单试已完成;

⑨水洗的排放管接入可靠的排水沟,并保证排泄畅通和安全,排放管的截面积不小于被冲洗管截面的 60%;

⑩冲洗所经过的设备在水冲洗前必须进行人工清理且清理合格。 5)水洗步骤(根据现场实际情况待完善) 6)注意事项

①整个水洗过程必须做好记录,内容应包括: a.水洗的管线号、路径、水洗过程情况记录; b.水洗排放口的具体位置,临时盲板情况表; c.水洗完成后管道复位情况确认表。

②在拆卸和复位时,一定要确认上游有关管线阀门关闭,冲洗水已全部停止,应有工艺人员的确认同意;

③水冲洗应注意安全,排放口应设警戒线或由专人看护。

7.3 气密试验

1)目的

低温甲醇洗工序的工艺气为易燃、易爆气体,甲醇为易燃、易爆有毒液体,任何一种介质泄漏都会给人身安全和环境带来直接的危害。另外本工序有操作压力高、温度特别低的特点,任何一种工艺介质的泄漏既不利于人身安全也不利于系统的稳定和冷量的平衡。因此应对本工序所有设备接口、管道焊缝、阀门、连接法兰作气密试验,以便将所有的泄漏在开车

之前查出并进行处理。

2)范围

低温甲醇洗工序所有设备接口、管道焊缝、阀门、连接法兰。

3)技术要求

本工序从操作上可分高、中、低压三个区,在查漏工作做完后,要求各压力区用氮气充到设计压力,然后关闭充氮阀,检查并确认各区的泄漏率是否满足国家标准,如不满足继续查漏处理,直到合格为止。升压/卸压速率均不能大于0.1MPa/3min。本系统的气密试验介质为中压氮、低压氮。升压时按一定的压力等级逐步升至设计压力。按国家标准,泄漏率试验合格标准为:当达到试验压力后,稳定24小时,试验系统每小时平均泄漏率应符合规范要求,即 A≤0.5%。

泄漏率公式:A=100(1-P2T1/P1T2)/t % A-每小时平均泄漏率,%; P1-试验开始时的压力,MPaA; P2-试验结束时的压力,MPaA; T1-试验开始时的温度,K; T2-试验结束时的温度,K;

t-试验时间,小时;

试验压力:T60201、V60201 为:5.8MPaG; V60202、V60203 为:2.2MPaG;

T60202 、T60204、 T60205 为:0.4MPaG; T60203 为:0.3MPaG;

V60208 为:0.2MPaG;

高压区分 0.5MPaG、1.5MPaG、3.0MPaG、和试验压力 5.8MPaG 四个等级,分别进行查漏试压;

中压区分 0.5MPaG、1.5MPaG、和试验压力 2.2MPaG 三个等级,分别进行查漏试压;

低压区直接升到试验压力进行查漏试压; 4)气密前的准备工作

①确认设备、管道吹扫、水洗工作已完成; ②空分工序已送出合格的中压氮及低压氮; ③确认本工序的仪表及调节阀具备投用条件;

④本工序所有的安全阀已调校完毕,所有的阀门在安装前已水压试验/气压试验合格; ⑤确认本工序所有的临时管线已拆除,管道上盲板处于正确位置,所有阀门已关闭,与其他工序连接的阀门也已关闭;

⑥试压用压力表或临时用压力表已安装好,压力表已校验好,精度不低于1.5级,最大刻度值为最大被测量压力的1.5-2倍。

5)气密步骤(根据现场实际情况由开车工程师完善) 6)安全注意事项

①试压过程中严禁系统超压; ②严禁高压串低压操作; ③严格控制充压、泄压速率; ④详细做好各项记录;

⑤试压过程中采用 N2检漏,检修处理人员应在上风处,以防窒息事故发生; ⑥氮气充压后,严重泄漏点如果处于死角部位,严禁无防护措施靠近或紧固;试气密时,人员进入设备基础、地槽等死角部位查漏,必须两人以上同行,其中一人专司监护;


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