变压吸附提氢装置CO微量超标的原因及处理措施.pdf

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1、小氮肥第43卷第4期2015年4月15变压吸附提氢装置CO微量超标的原因及处理措施王毓明(山东恒昌聚材化工科技股份有限公司山东临沂276132)山东恒昌聚材化工科技股份有限公司(以下用8—1-3流程，即8台吸附塔中1台吸附塔始终简称恒昌公司)100kt／a焦炉煤气、甲醇弛放气处于进料吸附状态，3次均压。工艺过程由吸附、制合成氨装置于2011年10月开工建设，2012年3次均压降压、顺放、逆放、冲洗、3次均压升压和9月一次性开车成功，生产出合格的液氨产品。产品气最终升压等步骤组成。该套装置采用焦炉煤气预处理脱硫脱萘+焦炉煤1．2设计参数气、甲醇弛放

2、气变压吸附(PSA)提氢+精脱硫系PSA提氢装置设计参数见表1。统+高压合成的工艺流程，是国内首套纯氢纯氮表lPSA提氢装置设计参数制合成氨装置。恒昌公司采用变压吸附提氢装置项目参数对甲醇弛放气提取氢气。PSA提氢装置由DCS处理能力／(1TI·h一，标态)系统按时序自动化控制和管理，程控阀执行整个装置操作弹性／％工艺程序各步骤的运行。提氢吸附塔是提氢装吸附压力／MPa置最主要的设备之一，共8台塔(1800mm×吸附温度／℃9521mm×14mm)，容器为II类／SAD级。产品气中(H2)／％氢气回收率／％1PSA提氢装置概况解析气中(H2)／％

3、产品气中(cO+CO2)／(×10)1．1工艺流程来自界外的5．0MPa甲醇弛放气(其组分体2存在的问题积分数：CO8．00％，H271．97％，CO29．00％，CH45．5O％，CH3OH0．03％，N25．50％)，经减压阀减2014年一3～月6芎日}至一8日，2专；吸附塔出现CO压至1．6MPa之后进入气液分离器分离掉其中夹微量连续超标现象，最高时达120×10(体积分带的游离水、游离甲醇，再进入由8台吸附塔组成数)。只有将吸附时间减少50s以上，才能保证的PSA提氢装置；然后自吸附塔塔底进入正处于产品气中(CO+CO2)≤20×10～，

4、为了PSA提吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下氢装置的安全经济运行，决定切除2吸附塔。运一次性除去氢气以外的绝大部分杂质，获得纯度行异常前、后及改造后气体参数见表2。>t99．99％(体积分数)合格产品氢气从吸附塔塔由表2可以看出：在2吸附塔出现异常时，顶排出，经稳压缓冲后送界外。PSA提氢装置采产品气中CO含量严重超标；减少吸附时间后，氢、驴，》、《≯驴驴、驴，驴驴、驴，驴，护，驴、驴驴，驴，护、驴据烧嘴、耐火砖、蒸发热水塔填料以及公用系统故控制，江苏索普(集团)有限公司气化装置实现了障情况，制定完善的检修项目，在确保质量的前提连续运行

5、511d的记录，平均单炉运行时间达到下，提高检修效率。75d；耐火砖筒体砖寿命达到26000h；烧嘴最长连续运行时问达到98d；高负荷下蒸发热水塔连3结语续运行时间已超过150d。通过合理制定计划，精心组织生产、加强运行(收稿日期2014．11．28)16小氮肥第43卷第4期2015年4月表2运行异常前、后及改造后气体参数吸附塔处理能力降低。恒昌公司决定对甲醇弛放气进口管道进行保温，以避免因气温高而使原料气温度上升，有利于提高吸附剂的吸附能力。4．2提高顺放气结束压力顺放结束压力由原设定的0．18MPa提高至0．24MPa，减少顺放气量，以避免冲

6、洗气中含有气回收率降低，解析气中氢含量升高，PSA提氢装过多的CO微量，不利于吸附剂的解析再生。置不能实现经济运行。4．3调整KV101程控阀安装方向按照“高进低出”的要求对2吸附塔弛放气3原因分析程控阀走向进行了安装调整。调整后，KV101程由于2014年3月6日至8日当地气温骤然控阀内漏问题得到解决。升高，最高温度由平时的20℃升高到33℃，使吸4．4抽负压解析再生附剂处理能力大幅降低，导致杂质穿透吸附层而用真空泵逆着吸附方向对吸附床层进行抽真使CO含量超标。在对甲醇弛放气进口管保温和空降压，使吸附的杂质得到彻底的解析再生。对适当提高顺放气结

7、束压力后，取得了一定效果；但2吸附塔进行氮气置换，并抽负压使吸附剂强制在吸附时间不变的情况下，2吸附塔在吸附状态解析再生。如果被分离的气体含有油类物质，油时再次出现CO含量超标现象，峰值达到50×会黏附在吸附颗粒的外表面，堵塞吸附剂内的通10(体积分数)以上。切除2吸附塔后，塔内压道，使吸附剂失去吸附能力，不管采用升温还是降力继续上升，每5min压力上升1～2kPa。KV101压抽空的再生方法都不能使吸附剂再生。因此，程控阀的前截止阀关闭后，压力不再上升，故判断在用氮气置换2吸附塔期间，应停止氮气压缩机2吸附塔KV101程控阀内漏，引起吸附剂内杂

8、质三级气缸注油点的运行。在甲醇弛放气进口管上解析不彻底，再投入运行时，吸附剂不能完全有效通入氮气，对2吸附塔内吸附剂进行氮气置换，吸附杂