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净化-29-甲烷化炉超温原因分析及其处理

论文部分 2010年全国氮肥与甲醇技术交流及业务洽谈年会·上海东景化工科技有限公司甲烷化炉超温原因分析及其处理

张永华

中国石油宁夏石化公司

摘 要:对再生塔102-E上塔液位波动造成吸收塔101-E出口工艺气中CO2含量超标,后续甲烷化炉106-D 床层温度快速上涨的原因进行了分析,提出了处理措施。

关键词:甲烷化炉;再生塔;液位波动;超温原因;措施

2008年入冬以来多次出现再生塔102-E上塔液位(LRCA04302)波动,脱碳出口工艺气中CO2含量上涨,甲烷化炉106-D床层温度飞升的现象,给整个装置的安全、稳定、高负荷运行造成了极大影响,甚至发生被迫停车现象。10月21日下午18:00,工况正平稳运行,突然发生再生塔102-E上塔液位波动,造成甲烷化炉106-D床层温度急剧上升,最终导致超温联锁动作,后系统被迫停车1次。11月、12月相继又发生再生塔102-E上塔液位波动,甲烷化炉106-D床温上升过快,系统被迫紧急降负荷处理。以下对再生塔102-E上塔液位波动,工艺气中CO2含量超标及甲烷化炉106-D床温上涨的原因作出了分析,并提出了处理措施。

1 脱碳系统流程

出低变工段工艺气经105-CA/CB和106-C冷却后进入102-F进行气液分离,出102-F的工艺气进入CO2吸收塔101-E下部,在吸收塔中经填料层逆流向上与塔顶加入的贫液接触,脱去工艺气中所含CO2,再经塔顶洗涤段后出CO2吸收塔,出吸收塔101-E的净化气进入净化分离器(121-F/F1)进行气液分离,液体与102-F分离出的冷凝液汇合。气体(CO 0.245%V、CO20.09%V)去甲烷化工序。CO2吸收塔塔底出来的富液通过LCV-4进入再生塔102-E上段,释放出一部分CO2。从再生塔102-E上段底部出来的半贫液通过半贫液泵123-JA/JB经109-CB1/CB2、109-CA1/CA2加热升温进入再生塔102-E下段。在CO2再生塔下段中靠变换气煮沸器105-CA/CB、蒸汽煮沸器111-C提供的热量蒸发出大量蒸汽,由下向上逐渐汽提出溶液中的CO2。出再生塔102-E顶部的气体经过冷凝器110-C1、C2,经再生塔102-E回流液槽103-F 分离,分离出的CO2气体(CO2 99.681%、H2 0.268%,总硫小于1.5ppm),经150-C送尿素装置。从再生塔102-E底部出来的热贫液先经溶液换热器109-CA1/CA2降温,再经贫液泵经107-J升压,再经溶液换热器109-CB1/CB2降温,并经贫液冷却器108-C进一步冷却至40℃左右进吸收塔上塔。

2 再生塔102-E上塔液位波动原因分析

LRCA04302是控制再生塔102-E上塔液位的调节阀,再生塔102-E上塔的液位稳定与否直接影响脱碳液的再生程度,进而对吸收塔101-E的吸收能力及后续系统的稳定操作有很大的影响。造成再生塔102-E上塔液位波动的原因有以下几方面:

1)吸收塔101-E液位调节阀(LCV4)原因:LCV4液位出现波动,阀位随之忽开忽关造成再生塔102-E 上塔进塔溶液量波动,进而引起再生塔102-E上塔液位波动。

2)LRCA04302调节阀故障:定位器定位不准或调节阀调节速率慢(灵敏度低),当液位出现波动时

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