双甲火炬管线碳铵结晶堵塞的处理对策.pdf

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1、西部煤化工2014年第2期·化工工艺·双甲火炬管线碳铵结晶堵塞的处理对策张小军王学军乔洪凯(陕西渭河煤4L．-v-集团有限责任公司，陕西渭南，714000)摘要陕西渭化集团双甲装置，在火炬管线碳铵结晶堵塞后，首次实现了不排放安全停车。论述了实现装置不排放安全停车的预案，分析了火炬管线碳铵结晶堵塞原因，总结了火炬管线疏通处理办法，介绍了冬季运行中避免火炬管线碳铵结晶的措施，并提出解决此类问题的对策。关键词火炬管线；碳铵结晶；安全停车；管线疏通火炬管线产生碳铵结晶是以氨压缩为冷源的线，经S3蒸汽加热至30℃左右后并入常温火

2、炬管煤化工装置常见现象，控制不好会产生火炬管线堵线，运行中这股量较小。塞，严重时甚至出现火炬管线断裂，造成装置中断运行的巨大经济损失。本文详细阐述了渭化火炬管线产生碳铵结晶后的处理过程及预防措施，希望能让同行得到借鉴。1火炬管线碳铵结晶的原因陕西渭化集团公司改扩建双甲项目工程，包括200kt／a甲醇、10kt／a二甲醚项目，始建于2003年6月，2006年5月建成投产。整个生产过程以6．5MPa图1双甲装置火炬管线示意图水煤浆加压气化技术生产合成气，经耐硫变换、低温甲醇洗净化制备合格的合成气，等压合成甲醇。整条常温火炬

3、总管线正常运行中没有高温介质再以部分精甲醇为原料，在一定温度、压力及活性排入，并且未进行保温和铺设伴热管线，管道内温氧化铝催化剂的作用下，脱水生成二甲醚。度接近环境温度。双甲装置火炬总管(见图1)汇集了渭化原料双甲氨冷冻压缩机的排放管线未采用单独的车间罐区、化工科技、双甲车间的所有排放气，汇排放系统，而是在与双甲净化界区支管汇合后并入集后与原合成氨尿素装置火炬总管汇合，共用原合火炬总管。氨压机在开停车时会有大量氨气排入火成氨尿素装置火炬系统，总管架设在途经管廊的最炬，火炬管线内就会有氨气、二氧化碳气体和水高点，管道公称

4、直径600mm，长度260m。汽大量共存，在冬季环境温度下极易产生碳铵火炬总管的排液系统只有两处，一处在双甲界结晶。区低温甲醇洗工段，一处设在与合成氨尿素装置火碳铵结晶是一种碳酸盐，化学名称碳酸氢炬总管汇合前的低点处。排液系统由两个立式分离铵，化学式为NHHC0。，相对分子质量79，含氮罐组成，定期根据液位进行现场排放。17左右。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和由于双甲装置低温甲醇洗工段存在低温介质排水，其反应式为：放，因此低温介质首先排入一段不锈钢低温火炬管NH3+H20—NH3木H20+热量．15．西部煤化工2014

5、年第2期NH4OH+CO2一NH4HCO3+热量609．6mm(24英寸)火炬管线在液相管后有1个向上的爬升(见图2)，火炬管线内的杂质极易在此处汇碳酸氢铵的化学性质不很稳定，碳酸氢铵集、堵塞，造成火炬管线内的冷凝液无法排出。受热易分解，生成NH。、Hz0、COz。但在l0～20℃时，不易分解，到30℃时才开始大量分解。2009年11月份，双甲装置因氨压机组透平排气侧振动高频繁联锁跳车，由于没有找到跳车原因，每次氨压机组跳车后都是立即组织开车，11月底至12月初，氨压机组跳车次数达到4次，每次开停车都向火炬排入大量氨气

6、。12月7日9时，氨压机干气密封排放压力急剧升高，经确认，氨压机、合成气压机的干气密封排放火炬管线压力高达0．21MPaG，已经接近氨压机干图2火炬分离罐示意图气密封排放压力跳车联锁值(0．24MPaG)；低温甲醇洗工段火炬管线分离罐排放正常，有少量液体排处理时，首先对此处的火炬分离罐液相管进行出；与1期火炬汇合处的火炬分离罐既无液体排出，蒸汽外部加热处理，由于天气寒冷，外部加热效果也无气体排出。综合以上情况，确定为火炬总管全较差。随即改从分离罐液位计处向罐内通入低压蒸线碳氨结晶堵塞，但并未完全堵死。汽，采用内部直接加

7、热方法，但因火炬分离罐的气相管与火炬是联通的，通入分离罐的蒸汽从气相管2制定不排放安全停车预案泄向火炬，使对液相管的疏通效果大打折扣。又采火炬总管压力如果持续升高，氨压机、合成气取将管道焊接热处理用的电加热器缠满液相管，并压机随时会联锁跳车。一旦系统跳车，大量工艺气加以保温，将整条液相管加热至100℃，管线仍然将会立即排入火炬，造成火炬严重超压，甚至损坏不通，证实管线堵塞的原因不是碳铵结晶，而是机火炬管线，系统存在巨大安全隐患。车间立即组织械杂质。随后脱开液相管与火炬分离罐的法兰，用人员处理与1期相连处的火炬分离罐，使

8、其尽快正高压清洗车进行疏通，有大量机械杂质流出，随后常排放，同时制定安全停车处置预案。排出大量冷凝液，此管线彻底疏通。l2月8日6点22分，双甲氨压机再次跳车，3．2通入蒸汽加热火炬管线按照停车处置预案，氨压机立即做停车处理，切换在火炬管线疏通期间，对运行系统与火炬管线1级干气密封为N2，氨系统保压，禁止向火炬排放。相连的管线、阀