造气装置净化系统泛塔问题的分析和策略

造气装置净化系统泛塔问题的分析和策略

武德 郭宝庆

大庆石化公司化工二厂丁辛醇造气车间 黑龙江 大庆 163714

摘要：造气装置生产的粗合成气经过净化系统利用MDEA溶剂吸收其中的CO₂、H₂S气体，净化系统由吸收塔、再生塔等设备组成，在运行过程中会出现泛塔，致使系统波动，造成合成气产品质量不合格，同时浪费净化剂MDEA，本文对造气装置净化系统 泛塔问题进行探讨，分析原因，制定对策，保证装置平稳运行。

关键词：泛塔 净化 吸收 贫液 富液

1 净化系统工艺流程

粗合成气以40℃进入MDEA吸收塔1253，然后与浓度为25×10^-2的N甲基二乙醇胺溶液逆流接触，把CO₂的含量降低到0.1×10^-2(干基)，同时，分别将H₂S、COS的含量降低到大约4×10^-6和13×10^-6。吸收塔1253是一个碳钢容器，顶段为复合不锈钢材质，塔内径为0.825m，内装三层4.45m高的25mm不锈钢鲍尔环填料，差压指示表PDI4501可以测量塔的压降，气体离开第三层填料后通过一个金属网除雾器，然后离开吸收塔进入水洗塔1255，水洗塔为4层不锈钢浮阀塔，气体在1255内与来自3218泵的水进行逆流接触，洗涤合成气中夹带的MDEA，洗涤后的水在LIC4702控制下送入1254塔。合成气从水洗塔盘向上通过安置在塔顶的金属网除雾器后离开水洗塔。

载有CO₂和H₂S的溶液从吸收塔底部出来，通过MDEA溶液过滤器1705进入MDEA溶液换热器1511预热至104℃，然后通过LV4502阀降压再进入MDEA再生塔1254顶部，一部分CO₂和H₂S被闪蒸掉，溶液顺着30层不锈钢浮阀塔盘向下降落，与向上的蒸汽和酸性气体逆流接触。通过这种逆流接触把CO₂和H₂S从溶液中汽提出来，然后与蒸汽一起通过一个金属网除雾器离开再生塔顶部。溶液向下通过塔盘后进入MDEA再沸器1512，用饱和的0.5Mpa蒸汽加热至124℃，再返回再生塔底部。若采用降压操作，塔底温度一般控制在118℃左右。再生塔底的液体先通过MDEA溶液换热器1511的壳程，在壳程中冷却到76℃，再进入1607冷却器冷却到40℃，然后用MDEA溶液循环泵3212打至1253塔顶。

2 净化系统波动经过及原因分析

2.1吸收塔起泡

3月装置检修开工后，造气净化系统吸收塔1253泛塔，1255水洗塔塔内MDEA浓度最高达到15％，造成MDEA损耗增大。

脱硫脱碳溶液的发泡通常是由一下五方面原因造成的：溶液中悬浮的固体和粒状物质；重烃；表面活性剂，压缩机油、泵润滑剂和阀门润滑剂等；热稳定性盐；原料气中的有机酸。

本次波动经过观察、分析认为造气净化系统MDEA溶液起泡可能由以下原因引起：第一，系统溶液带油，起泡；第二碳洗涤塔洗涤效果不好，溶液质量差；第三，活性碳过滤器1706堵塞。

2.2 吸收塔检查确认

（1）在今年检修开工前，曾发现配制MDEA地下槽1205内有污油，班组进行了清罐处理，不会引起系统起泡；

（2）检查造气炉反应状况正常，碳黑生成量正常，通过检查合成气气液分离罐1103水样及MDEA溶液外观，也未发现被碳黑污染；

（3）1706的作用是清除溶液中泡沫生成物和分解产物，检查活性碳过滤器1706时发现其人孔不热，说明可能存在堵塞，没有液体流通，导致溶液中产生的泡沫无法消除，造成恶性循环。

2.3 再生塔起泡

4月初再生塔1254泛塔，再生塔压力控制器PV4519无法实现自动调节，投自动时再生塔液位波动、压力波动、2#酸气分离罐液位波动，且再沸器1512蒸汽用量保持在3200kg/h，比检修前多用1200kg/h，通过补加新溶剂和消泡剂，效果不理想。

2.4 再生塔检查确认

（1）溶液质量差，再生塔泛塔；

（2）压力调节阀PV4519有问题；

（3）再生塔冷回流量过大，影响汽液交换，泛造成塔。

（4）检查造气炉反应状况正常，碳黑生成量正常，通过检查合成气气液分离罐1103水样及MDEA溶液外观，也未发现被碳黑污染；

（5）联系仪表对PV4519进行了检查，调节阀正常；

（6）检查水洗塔返回再生塔水量，正常；

（7）检查活性碳过滤器1706返回量，正常，未影响再生塔操作；

（8）检查发现新上的高速MDEA循环泵3212B回流阀开度偏大，使再生塔冷回流大，冷回流大造成底层塔盘承液量大，温度下降，造成汽液传质效果差，且再沸器蒸汽用量必须提高。

3 净化系统波动对策

（1）将MDEA循环泵3212B回流阀关至最小后，循环量FIC4501上升了近6t/h，通过调节降至正常值后，再生塔液位LI4505及压力PV4519逐步稳定，1512再沸器蒸汽用量也由3200kg/h降至1900kg/h，系统恢复正常操作。

（2）发现再生塔蒸汽用量大幅度上升时，应检查返回再生塔三股物料的流量；

（3）高速泵3212回流阀应尽量关小或关死，每次开泵后应将回流阀置于最小，使FV4501阀位保持在63％以下，循环量保持在25t/h以下。

（4）将活性碳过滤器1706切除，打开检查发现其入口线被瓷球堵塞，清理后投用。投用后，吸收塔液位LV4502阀位很快由40％左右提高至60％左右，1255塔加样后MDEA浓度降至0.24％，系统操作恢复正常。

（5）活性碳过滤器不宜装满，瓷球层不应超过入口挡板；

（6）每次停开工时应对过滤器1706流程进行水运，确认畅通。

4 净化系统波动对策

结束语：造气装置净化系统是保证合成气产品质量最重要的环节，生产中要对吸收塔、再生塔等设备重点监测，日常操作中及时查看参数趋势，发现波动要从以上几个方面进行检查确认，及时采取相应措施，保证装置长周期稳定生产。