浅谈合成车间低负荷运行

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一、背景及意义

1.在2010年12月29日、12月30日合成车间两次接气调节中，低温甲醇洗净化气中CO2含量最低时没有分析出来，最高在0.65%，大部分在0.20%左右，净化气中CO2含量过低影响到合成塔催化剂的正常运行。

2.低温甲醇洗热区提前投用会影响冷区冷量，但热区如果投用不及时，又会造成甲醇再生不好，使导气后净化气中总S含量降不下来。另外，在低负荷时，低温甲醇洗冷量还需进一步平衡。

3.甲醇气冷合成塔温度调节手动旁路伐全开，气冷合成塔温度在150度左右，温度控制上还没有好的调节手段。

4.硫回收系统和CO2压缩机组还没有带负荷试车，诸多问题尚没有暴露出来。

二、技术攻关目标

1.出低温甲醇洗净化气中CO2含量在0.25%～0.60%，目标0.60%。可以满足甲醇合成的需要。

2.甲醇气冷合成塔温度受控，避免出现温度大幅度波动甚至超温现象。

3.T-40007尾气洗涤塔出来的放空尾气环保指标合格，既CH3OH含量在10～100PPM，H2S+COS含量在5～50PPM。

4.出低温甲醇洗克劳斯酸性气H2S浓度调整在20%以上，并保 证在这低浓度下硫回收的运行，防止液硫管线结晶、堵塞等情况发生。

5.CO2压缩机、合成气/循环气压缩机在低负荷下平稳运行。

6.低温甲醇洗冷量可以满足低负荷时的生产。

三、低温甲醇洗在低负荷时的指标控制问题

净化气中CO2含量较低。

解决措施：适当降低硫化氢吸收段的甲醇进料量，保证脱硫气中二氧化碳的含量，此时必须要保证精洗甲醇的含量，防止硫化氢超标，400FV-0206（0806）的开度控制在26%～31%，还可以打开400HV0210（0810）将脱硫气直接调入合成气中增加合成气中二氧化碳的含量。

T-40007尾气环保指标超标。

解决措施：控制T-40004二段的液位在55%以上，保证T-40004三段的再吸收甲醇量，以保证尾气中总硫不超标。装置导气以后T-40006的合格废水要连续排出，同时保证进T-40007的脱盐水量为3t/h，循环洗涤液的量为20t/h。

CLAUS中硫化氢的含量控制重点是CLAUS气中二氧化碳的含量和进T-40005含硫甲醇的中的硫化氢含量。

解决措施：保证气提氮气的流量使含硫甲醇中的二氧化碳在T-40004中得到最大量的解析。以降低CLAUS气中二氧化碳的含量，防止CLAUS气中的硫化氢被稀释。增加CLAUS气的循环量，用以增加CLAUS气中硫化氢的浓度。

1.低负荷时甲醇气冷合成塔温度控制问题

低负荷运行下，调节控制水冷塔开工喷射器，利用中压过热蒸汽的热量，间接控制稳定气冷塔壳程进口温度气冷塔触媒床层温度偏低；气冷塔的520SPP023旁路已经全开；气冷塔的温控阀520TV2101已经全开，合成系统的运行仍然维持在接气状态。气冷塔温度有可能降到活性温度150℃以下，致使气冷塔触媒被水冷塔R-52001AB合成甲醇浸泡而损环。

解决措施：提高压缩机C-52001的进出口温度、压力，提高压缩机C-52002的进出口温度、压力，改善温控阀520TV2101的温度，使气冷塔触媒温度在150℃以上。

2.低负荷时低温甲醇洗的冷量平衡问题

低温甲醇洗热区投用过早，将热量带入冷区。

解决措施：在装置开始均压时缓慢投用热再生系统。在T-40005第三段增加测温点，这样可以直观的有效控制热再生系统的投用情况，防止热区升温过快。

低温甲醇洗气提氮气量控制过大，将冷量带出系统，如果气提氮气量过小，CO2在T-40003三段得不到充分的解析，无法释放出充足的冷量。

解决措施：根据TI0430的指示控制气体氮气的流量，缓慢增加气体氮气的流量，寻找TI0430的温度最低点，根据前期导气经验值可将气提氮气控制在12000-20000Nm3/h为宜.

解决措施：增加丙烯冷却器E-40004AB、E-40008的负荷，将液位控制在40～60%，出冷却器甲醇温度控制-39℃是丙烯冷却器负荷最大。

3.低负荷、低硫浓度下硫回收系统运行

3.1问题原因分析：

3.1.1液硫管线蒸汽夹套伴热低低压蒸汽流量过小，使液硫管管线夹套温度过低，导致液硫凝固在管线内部。

3.1.2为了控制炉膛温度，低负荷下系统压力容易波动，甚至超压。

3.1.3硫回收装置在低负荷运行时产生液硫量较少，在液硫管线靠重力自流入液硫封，按照设计要求施工管线坡度为1%，液硫流量较少在管线内部造成流通不畅现象。

3.2解决措施：

3.2.1液硫夹套管线夹套分段增加低低压蒸汽管线保证伴热蒸汽流量充足，将液硫管线每段蒸汽及冷凝液跨接管线接蒸汽管线变更为1〞管线（现为3/4〞），保证液硫夹套管线蒸汽、冷凝液畅通防止因为管线内部积液导致伴热效果不好，保证液硫温度在135-140℃之间。

3.2.2为防止因系统局部压力高高出现联锁停车及其他危险，将余热回收器E-45001、R-45001、R-45002后工艺气管线加压力监测点，操作人员随时可以观测到设备前后压力变化，从而防止出现压力超高的现象。

3.2.3增加液硫管线坡度，将液硫冷凝器侧坡度抬高。

4.CO2压缩机、合成气/循环气压缩机在低负荷下平稳运行

合成气/循环气压缩机组在低负荷运行中，蒸汽用量少，外送阀LV-5503B开度小，冷凝液泵出口压力高，阀门LV-5503B易发生振动。

解决措施：

运行期将冷凝液回流阀LV-5503A旁路稍开，保证冷凝液泵出口压力在0.9MPa（G）。阀门LV-5503B发生振动时，立即打开LV-5503B阀前导淋排液，同时开大冷凝液回流阀LV-5503A旁路，同时保证热井液位稳定，冷凝液泵运行正常。

低温甲醇洗装置低负荷时，T-40004塔一段、二段压力不稳定，导致CO2压缩机入口压力不稳定，向气化送气的过程中，操作难度大，易发生喘振。

解决措施：

压缩机C-40002在运行正常的工况下，根据防喘振曲线调节防喘振阀，使工作点与防喘振曲线保持一定距离。将400PC0902分程控制投用，保证压缩机入口压力PI-0902稳定。一但入口压力出现波动时，及时通过PV-0902A/B调节。当气化装置跳车时，立即关闭压缩机出口阀，手动打开PV-0902B，对压缩机泄压，同时保证T-40004塔一段、二段压力稳定。

作者简介：罗军浩，男，汉，神华宁煤集团煤制油项目建设指挥部，中级 ，本科。