脱碳操作规程

临猗分公司10万吨甲醇项目linyifengongsi10wandunjiachunxiangmu脱碳工段操作规程山西丰喜肥业（集团）股份有限公司2编制：李佩斌程建英潘伟峰校核：李佩斌审批：3目录脱碳工段的任务4吸收原理4工艺流程简述5工艺指标61.操作压力62.操作温度63.液位控制74.流量控制85.成分控制8系统的开、停车91.原始开车91）溶液制备92）开车102.正常开车113.停车111）短期停车112）长期停车123）紧急停车124.正常操作要点13常见问题及处理方法14附件一：脱碳工艺流程图末页附件二：系统吹除方案16附件三：系统试压试漏方案204附件四：系统清洗及联动试车方案22附件五：系统的置换27一、脱碳工段的任务：以MDEA（N-甲基二乙醇胺）为吸收剂吸收变换气中的CO2，使脱碳后净化气中的CO2≤5.0%，送至合成气压缩机，为合成工段提供合格的原料气；做好吸收CO2后富液的再生，以备循环使用；做好溶液的制备和补充，确保脱碳系统的液平衡。二、吸收原理：MDEA溶液的主要成分是N-甲基二乙醇胺，其分子式为:CH3-N(CH2CH2OH)2分子量:119.2MDEA水溶液的沸点：110-120℃在加压和有催化剂存在的条件下，N-甲基二乙醇胺与二氧化碳的反应如下：CO2+H2O==H++HCO3－(1)H++R2CH3N==R2CH3NH+(2)由(1)+(2)得:R2CH3N+CO2+H2O====R2CH3NH++HCO3－(3)溶液中加入4%-5%的活化剂,起到了传递CO2的作用,加快了反应5速度,提高了溶液对CO2的吸收能力;吸收CO2后的富液依次经过减压、闪蒸、加热再生后，循环使用。三、工艺流程简述（流程见附件一）：从脱硫工段来的压力为3.3-3.5MPa,含CO235%的变换气，经变换气分离器（V-2201）分离后，从吸收塔（C-2201）底部进入吸收塔，先与从塔中部进入的MDEA半贫液逆流接触，气相中的大部分CO2被吸收，气体由吸收塔（C-2201）下段进入吸收塔（C-2201）上段，再与从塔上部进入的MDEA贫液逆流接触，完成二氧化碳的净化吸收过程。净化后的气体（净化气）含CO2≤5.0%自塔顶部出来后，经净化气冷却器(E-2201)冷却、经净化气分离器(V-2202)分离后，送至压缩工段，冷凝下来的微量脱碳液与冷凝水返回系统。从吸收塔底出来的富液经减压(LV2201)或进行能量回收(P-2202a)后，进入一闪塔（C-2202）进行高压闪蒸，闪蒸出的气体经一闪气冷却器(E-2206)冷却、一闪气分离器(V-2203)分离后，送出系统。由一闪塔(C-2202)底部出来的MDEA富液从二闪塔（C-2203）上部进入，进行低压解吸，解吸出来的二氧化碳气体由塔顶部出来，进入再生气冷却器(E-2205)经循环水冷却后，送出系统。冷凝液返回系统回收利用。解吸后所得的半贫液自二闪塔底部出来，分成两部分，其中约70%的半贫液由半贫液泵(P-2202)加压送至吸收塔中部，进行吸6收；其余约30%的MDEA半贫液由再生半贫液泵(P-2203)加压送入溶液换热器(E-2203)与出再生塔的贫液换热升温后进入再生塔上部，自上而下喷淋，在填料层中与经再沸器(E-2204)加热后解吸出来的二氧化碳及水蒸汽逆流接触，进行加热再生。从再生塔顶部出来的二氧化碳和水蒸汽进入二闪塔(C2204)下部，进一步加速解吸。加热再生后的溶液成为贫液，由再生塔(C-2203)底部出来后进入溶液换热器(E-2203)，与再生半贫液换热后由贫液泵(P-2201)加压，经贫液冷却器(E-2202)降温后，送入吸收塔(C-2201)上部，与从吸收塔下部来的气体逆流接触，完成吸收过程。四、工艺指标：1）.操作压力:变换气进吸收塔3.3-3.5MPa净化气分离器后3.3-3.5MPa减压后富液0.7-0.9MPa一闪气冷却器0.5-0.7MPa出再生塔CO2气0.03-0.035MPaCO2气出系统0.03-0.035MPa进再沸器蒸汽0.45-0.5MPa吸收塔压差7一闪塔压差再生塔压差二闪塔压差2).操作温度:变换气进脱碳塔40℃分离器后净化气40℃出吸收塔净化气65-70℃出一闪塔闪蒸气进吸收塔贫液65℃出吸收塔富液81℃出再生塔贫液98-105℃换热后贫液90-95℃出二闪塔半贫液76-79℃换热器后半贫液85-90℃再生塔底部108-115℃出再生塔再生气74-76℃出二闪塔CO2气出分离器CO2气40℃进再沸器蒸汽83).液位控制(液位计):吸收塔液位1/2-2/3净化气分离器液位1/2-2/3一闪塔液位1/2-2/3一闪分离器液位1/2-2/3二闪塔液位1/2-2/3再生塔液位1/2-2/3CO2分离器液位1/2-2/34).流量控制:变换气进吸收塔一闪气出系统流量CO2出系统流量贫液进吸收塔半贫液进吸收塔进再沸器蒸汽流量5).成分控制:(1)气体成分:变换气CO235%变换气H2S20mg/m3净化气CO2≤5.0%9净化气总硫60-100mg/m3CO2纯度≥97.5%CO2气中H2S(2)液体成分:贫液残碳≤3Nm3/m3半贫液残碳18-20Nm3/m3系统溶液中Fe3+≤100mg/m3贫液中MDEA含量450-520g/L五、系统的开、停车：装置安装完毕后，应对系统内的管道、设备进行吹除、清扫，并在设备内件安装、填料装填工作完成后，还要对系统依次进行试压试漏、清洗、水联动试车以及置换、开车。1).系统吹除(方案见附件二)2).系统试压试漏(方案见附件三)3).系统的清洗及联动试车(方案见附件四)4).系统的置换(方案见附件五)5).系统开车:系统开车一般分为原始开车和检修后的开车。（一）.原始开车：（1）.溶液制备：10系统吹除、清扫、设备内件安装、填料装填、试压试漏、清洗、水联动试车以及置换等工作完成后，应着手进行溶液的制备。将MDEA溶剂、活化剂与脱盐水按所要求比例倒入地下槽，用地池泵打入溶液贮槽备用；在溶液配制过程中，适量加入消泡剂(一般为50PPm)，并及时分析，确保溶液的总胺及活化剂含量在要求的指标以内。以1m3溶液计，各组份需要量如下：MDEA374Kg1#活化剂94Kg2#活化剂18Kg脱盐水1040Kg溶液制备完成后，将溶剂贮槽内的MDEA溶液用地池泵、补液泵、以及贫液泵、半贫液泵、再生半贫液泵打入系统并进行循环、调剂。（2）.开车：①检查所有仪表、贫液泵、半贫液泵等均处于良好的备用状态。②用低压氮气置换各塔及管道，直至系统氧含量降至1-2%，再用常压变换气置换系统。③将所有放空阀关闭，切断变换气，保持系统少许正压（1.5MPa左右）。11④将制备好的MDEA溶液加入系统，保持各塔液位在1/2-2/3处。⑤引蒸汽入系统，预热再沸器和溶液。⑥打开贫液冷却器、一闪气冷却器、再生气冷却器、净化气冷却器的冷却水进出口阀门。⑦联系调度及相关岗位送气；缓慢打开变换气进吸收塔阀门，同时打开净化气遥控阀的前后截断阀门，关闭净化气遥控阀；待塔内压力达到1.5-2.0MPa时,启动贫液泵、半贫液泵、再生半贫液泵，调整并保持各塔液位。⑧当塔内压力达到3.3-3.5MPa时,全开变换气进口阀门；同时打开净化气遥控阀向后工段送气，并用净化气遥控阀控制吸收塔压力。⑨分析出塔净化气CO2含量，不合格时，用净化气遥控放空阀控制，适量放空，待净化气CO2合格后，关闭净化气遥控放空阀及其截断阀门。⑩待各塔压力、温度、气/液流量趋于稳定后，分析净化气CO2、H2S含量，再生气CO2、H2S含量，贫液、半贫液残存CO2。（二）.正常开车：正常开车除不需要进行溶液制备外，其它步骤参照原始开车进12行。（三）.停车：（1）.短期停车：短期停车是指其它工段和本工段局部发生故障所引起的紧急停车或在短时间内为了检修设备所进行的有计划停车。①联系前工段停止送气，关闭变换气进口阀门，净化气遥控阀及前后截断阀门，保持系统压力。②关闭再沸器蒸汽进口阀门；关闭各冷却器冷却水进口阀门。③停贫液泵、半贫液泵、再生半贫液泵，并关闭各泵出口阀门保持各塔液位。（2）.长期停车：凡因检修设备、更换或清洗填料等需要较长时间停车才能解决，则需要长期停车。①按短期停车步骤停车。②打开净化气、再生气放空阀门，将吸收塔、一闪塔、再生塔卸压。③打开各塔塔底排污阀、溶液换热器、贫液冷却器排污阀、所有液相管道导淋阀门，将溶液放入地下槽，开地池泵，将溶液打入溶液贮槽。13④如本系统需要检修，则必须置换。具体方案参照置换方案进行。（2）.紧急停车：如发生断电、断水或重大事故，可按以下步骤停车：①立即关闭各泵出口阀门，停止各泵运行，联系调度、变换、脱硫、压缩。②关闭变换气进口阀门、净化气遥控阀及其前后截断阀，系统保压。②其他可按短期停车步骤进行。（四）.正常操作要点：(1).吸收塔液位保持正常,用液位调节阀调节;(2).一闪塔、二闪塔、再生塔液位保持正常,必要时可向系统补充新鲜溶液或稀液，稀液每班定时定量补入（约380Kg/T甲醇）。（3）.二闪塔顶压力正常控制为0.035MPa，用CO2遥控放空阀调节。（4）.系统水平衡:当系统水含量高时,可少补充稀液,或提高出口CO2的温度(即提高再生温度)。（5）流量的控制：贫液/半贫液=1/4，但在净化气CO2较低的情况下适量减小贫液流量，可降低蒸汽消耗。14六、常见问题及处理方法：不正常现象原因处理方法断电、断水、短期或发生重大事故1.迅速截断电源、气源2.关闭变换气进口阀门和净化气出口阀门3.关闭再沸器蒸汽进口阀门及各冷却器冷却水阀门4.关闭各泵出口阀门，停止运行净化气不合格1.贫液\半贫液流量偏小2.贫液温度过高3.溶液总碱度低和活化剂含量低4.气量过大5.贫液\半贫液残炭高1.加大贫液\半贫液循环量2.增加冷却水循环量3.检查\调整溶液配比4.增加蒸汽量,降低贫液\半贫液残炭液位失真1.液位计不真实2.液位计堵3.液位计无液位1.联系仪表和保全检查处理2.联系保全检查处理3.关小有关流量调节器总碱度过高溶液水分蒸发过多适当补充稀液或脱盐水1.变换气带水进入脱碳系统2.再生温度过低1.加强变换器分离器排水2.提高再生温度15总碱度过低3.溶液中MDEA有效组分低4.冷却器漏,循环水进入系统3.检查溶液配比,根据情况调整4.检查各冷却器是否泄漏,如漏酌情处理不正常现象原因处理方法溶液总量减少1.贫液冷却器漏，溶液进入循环水2.气体夹带量大1.检查贫掖冷却器2.适当补充稀液或脱盐水吸收塔窜气1.溶液起泡2.吸收塔液位过低或无液位1.给系统加消泡剂或减小气量2.提高吸收塔液位泵不上液1.泵反转2.压力表失灵3.泵带气4.泵抽空5.进口阀未开或阀芯脱落1.联系电工,检查处理2.联系仪表工,更换压力表3.打开排气阀门排气,直至有液4.检查各塔液位,对症处理5.开大进口阀门或检查进口阀门溶液起泡1.气体负荷过大2.气体不干净(带油)3.MDEA溶液不合格4.填料不干净1.减小气量2.加强溶液过滤3.分析检查原液,对症处理4.停车检修时清洗突然断电按紧急停车处理微机断电或断仪表空气除适当关小再生气放空阀外,其它各调节阀副线阀的开度应根据现场液位或压力来调节,并及时联系仪表工处理16附件二系统吹除方案系统设备、管道安装完毕后，需要进行系统装置的吹除工作：一、吹除前的准备：1.准备铁锤10把,以备吹除时使用;准备好大小不等F扳手5-8把,以备开关阀门时使用;2.准备白布5米;3.准备盲板若干块；4.准备好手套、防护眼镜等防护用品；5.管道吹除时要按气体流程和液体流程，预先依次拆开各个设备和主要阀门的法兰，必要时插入盲板；6.打开放空阀门、排污阀门、导淋阀门和取样阀门，拆除压力表、液位计。二、吹除注意事项：1.使用空气作为吹除气体时,吹除时气体流速要大于正常流速,或最小不低于20m/s；172.气源压力要求为0.6-0.8MPa，但不要高于管道操作压力；低压管道采用0.15-0.20MPa的气源压力吹除;3.吹除时,要将管道上安装的所有仪表测量元件拆除,防止