甲烷化系统压差异常升高的原因及应对措施.pdf

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1、·42化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications第37卷第1期2011年2月甲烷化系统压差异常升高的原因及应对措施焦虎(中海石油化学股份有限公司，海南东方572600)摘要：分析查找甲烷化系统压差异常升高的原因，介绍处理办法以及今后的预防措施。关键词：甲烷化；压差；清洗中图分类号：TQll3．26+4．3文献标志码：B文章编号：1003—6490(2011)01—0042—02ReasonsforAbnormalElevationofPressureDifferentiaIinMet

2、hanationSystemandCounterMeasuresjlAOFu(ZhonghaiBlueChemicalCo．，Ltd．，DongfangHainan572600，China)Abstract：Analyzethereasonsforabnormalelevationofpressuredifferentialinmethanationsys—tern．introducethetreatmentsandpreventivemeasures．Keywords：methanation；pressuredifferenti

3、al：cleaning中海石油化学股份有限公司一期合成氨装置是从日本千代田公司成套引进的，设计能力为年产300kt合成氨，装置以天然气为原料，采用英国ICl—AMV合成氨技术。其中，甲烷化工段的作用就是将系统内的CO、CO：加氢反应生成甲烷，将CO、CO。的含量控制在5X10-6以下。1甲烷化系统工艺流程简介流程示意如图1。从CO。吸收塔(05一C001)塔顶溢出的70℃脱碳气，经气液分离器(05一F003)将带液分离后入甲烷化工序。脱碳气入气一气热交换器(06一E001)壳层与管侧的甲烷化气体换热后，一部分经开工加热器(06一E

4、003)进入甲烷化炉，一部分直接进入甲烷化炉，在催化剂床层进行甲烷化反应，绝热温升至336℃。热的甲烷化气体进入06一E0001管侧，被冷却至100℃，然后进入气体冷却器(06一E002)壳侧，冷却至40℃，再进入06一F002，分离出冷凝液后入合成气压缩机。2存在的问题2010年8月以来，甲烷化系统压差上涨到0．3MPa以上，见表1。初步怀疑是甲烷化炉催化剂老化造成的，需要更换。为了进一步验证情况是否属实，我们做了以下实验。图1甲烷化系统工艺流程表l甲烷化系统压差变化情况MPa收稿日期：2010一ll一20作者简介：焦虎(198

5、2一)，男。内蒙古呼和浩特人，助理工程师，在中海石油化学股份有限公司化肥一部从事生产工作。第1期焦虎：甲烷化系统压差异常升高的原因及应对措施‘43·取一块新压力表，拆下06R001入口管线现场压力表，装上新压力表，投用后指示3．12MPa。拆PC06002导压管后，接上卸下来的同一块压力表。投用后指示3．080MPa(主控指示3．055MPa，偏差0．025MPa)，说明经过06R001、06E001A／B壳程、06E002壳程、06F002及管道的压力降为0．04MPa。这表明甲烷化炉本身压差并不高，压力降主要是在06E001管

6、程和06E003壳程。用同一块压力表．用同样的方法测得PV06001现场压力为3．38MPa(主控3．355MPa，偏低也是0．025MPa)，说明PV06001到甲烷化炉入口压力降为0．26MPa，而甲烷化炉入口到PV06002处压力降为0．04MPa，加到一起正好为0．3MPa，和主控PC06001与PC06002的压力降能对应。进一步表明PC06001与PC06002的压差主要在06E00l管程和06E003壳程，甲烷化炉本身压差并不高。3压差增大的原因分析及影响由于这两个换热器都需要通过停车方能进行清洗，分析堵塞的原因很可

7、能是脱碳系统中的碱液被带入了甲烷化系统。打开06-F001导淋，有碱液排出，证明分析是正确的。甲烷化系统压差增大，对系统的影响是相当明显的。(1)压差增大，使得更多的工艺气体走旁路通过TC06006进入甲烷化炉，进而导致甲烷化床层温度下降，不得不通过开大06E003的高压加热蒸汽来提高温度，增加了能耗。(2)压差增大，直接导致前系统压力增加，特别是一段炉的压力也跟着持续增加，长此下去，对一段炉设备，特别是炉管影响较大。只有通过降低系统压力或减系统负荷来维持。(3)压差增大，使后系统合成气压缩机的负荷增加，同样增加了能耗。4小修处理

8、过程11月8日，装置进行了小修。在合成气压缩机停车后，对甲烷化系统进行了隔离，氮气置换合格后疏通甲烷化系统各导淋。对甲烷化催化剂进行微正压氮气保护，机修先加上06E003上部盲板，再加TV06006阀前盲板。分别对06E00l和06E003进行清洗