碳酸丙烯酯法脱碳应用小结.doc

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1、2.7MPa碳酸丙烯酯法脱碳应用小结1．前言天脊集团晋城化工股份有限公司煤气化厂，现有合成氨生产能力12万吨/年，大颗粒尿素18万吨／年。脱碳采用2.7Mpa碳酸丙烯酯法，由山东省化工规划设计院设计，吸收塔直径2800mm，原设计合成氨能力8万吨/年。为满足合成氨、尿素技改增加生产能力的需要，脱碳系统在原装置基础上经过改造，现在生产能力可达12万吨/年。经过生产运行，效果良好。2、工艺流程简述：来自压缩的2.7MPa变换气，经进口分离器分离掉其中油水后，自脱碳塔下部导入，然后经分离器，净化气洗涤段经脱盐水洗涤回收所夹带碳丙雾沫后去压缩机五段进口；碳丙液自脱

2、碳泵打入冷却器后，自脱碳塔顶部导入，吸收碳丙后，经涡轮机组，闪蒸塔、再生塔的常解、真解、气提段后循环使用。碳丙液的再生无需加热及氨冷，采用四段式分解再生（闪蒸、常解、真解和气提）及对四气（净化气、闪蒸气、混解气、气提气）夹带的碳丙进行洗涤回收。3.主要设备情况：5序号名称技术条件材料数量1吸收塔φ2800×42840内装填料：聚丙烯六棱环172m3碳钢12再生塔φ3800×31950上两段为液体淋降装置下段装填料：聚丙烯六棱环90.7m3碳钢13闪蒸洗涤塔φ1000／φ1600／φ3600／×26525不锈钢碳钢14洗涤塔φ2000×23735不锈钢15贫

3、液泵Q＝450m3／hH＝360mV＝6000VN＝680KW附涡轮Q＝480m3／hH＝270m组合36稀液泵AQ＝12m3／hH＝350mV＝380VN＝15KW不锈钢27稀液泵BQ＝12.5m3／hH＝32mV＝380VN＝3KW不锈钢28气提风机Q＝8588m3／h全压9698Pa组合29真解风机Q＝30.9m3／min风压5000mmH2O组合210冷却器φ2000×8753F=920m2碳钢14.主要设计工艺指标：变换气流量：47700Nm3/h脱碳气气液比：55～65气提气气液比：10～12碳丙中水含量：＜2％碳丙温度：冬季15～25℃5夏季

4、30～35℃吨氨消耗碳丙：＜0.5Kg进口H2S＜10mg/m3净化气出口CO2≤0.3％5、主要改造内容：该装置自开车以来，运行稳定，各项指标均在设计范围内，脱碳塔阻力降≤0.02MPa，碳丙液吨氨平均消耗为0.25Kg，使用配置SSS离合器的涡轮机组，实现了脱碳塔出口富液能量的回收，节电效果明显。合成氨其它工段经过技术改造，生产能力均可达到12×104kt／a。脱碳工段作为合成氨主要的净化工序，如果在原有装置上进行挖潜改造，扩大处理能力，既可节约投资，节省占地，又不影响正常生产。为此，我们多次与设计部门技术交流，广泛征求各方面意见，通过对原装置部分薄弱

5、环节进行适当的改造，取得了满意的效果。主要改造内容如下：（1）根据物理吸收的机理，降低气、液温度，可提高吸收塔传质效率。我们在原碳丙换热器之后串联一台F＝515m2的换热器，总换热面积达到了1415m2。串联的换热器利用去制备脱盐水的新鲜水进行冷却。因新鲜水采用深井水，夏季温度≤20℃，可保证碳丙液夏季温度≤525℃。增加一台F＝1100m2的换热器，对进入脱碳的变换气进行降温，保证气体温度≤35℃。（1）增加碳丙液循环量，保证气液比。吸收塔采用的是聚丙烯六菱环填料，其表面积大（σ＝178m2/m3）,压降小，孔隙率大（ε＝0.96m3/m3），传质效率高

6、等特点，气液比可达80m3/m3，碳丙液循环量增加不液泛。（3）针对脱碳泵流量加大时，再生塔常解段、真解段有积液现象，将常解液封、真解液封各增加一台，且对液封出口处液体分布器进行扩孔处理。提高了碳丙液的再生效果。（4）.真解气与常解气汇总后送至洗涤塔洗进行碳丙雾沫回收的管线设计不合理，即混解气总管下部开口，真解气管以总管成300插入，使混解气中夹带的碳丙液及洗涤塔内稀液在真解风机出口管中积累，直至从放空管中喷出，故对此管道进行修改，使真解气管从上部斜插入总管，解决了风机出口的倒液问题。6、改造后运行效果：2002年共生产合成氨111578吨，2003年12

7、.4万吨（大修时间20天），2004年1～4月生产42646.41吨，平均日产合成氨400吨，变换气流量72000m3时,净化气出口CO2≤0.2％，碳丙液消耗≤0.5㎏/TNH35,生产运行稳定，操作容易。为公司取得了良好的经济效益和社会效益。7、存在问题：（1）脱碳装置自开车以来，运行约两年时间，因所回收稀液的分析误差，稀液自开车以来未回收。自2003年3月份回收以来，溶液颜色出现明显暗红色，证明设备有腐蚀现象。现只好排放，即浪费碳丙液，有污染环境，需继续改造。（2）自从采用碳丙脱碳装置以来，铜洗工段经常出现铜液氨冷器、高压气体管道有白色结晶堵塞及铜塔

8、带液现象，并随着生产负荷的增加，堵塞现象愈严重，冬季比夏季严重。每