降低二氧化碳閃蒸氣中CO含量

申友軍　李　寧

(兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527)

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降低二氧化碳閃蒸氣中CO含量

申友軍李寧

(兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527)

兗礦國泰化工有限公司年產240 kt甲醇裝置于2005年10月一次試車成功，經幾年工藝改造，目前年產達300 kt。甲醇凈化系統采用NHD脫硫脫碳工藝，物理吸收脫除CO2和H2S等硫化物，再依靠減壓閃蒸、汽提、解吸CO2等，能耗較低。

1　凈化脫碳工段流程

進脫碳塔的貧液在塔內與CO2傳質、傳熱，脫碳塔底部出來的NHD富液經自調閥減壓后進入脫碳高壓閃蒸槽，在此部分CO2和大量的H2被減壓解吸出來。從脫碳高壓閃蒸槽底出來的溶液經氨冷器被冷卻至約9.6 ℃，減壓至0.1 MPa(表壓)后直接進入高位低壓閃蒸槽進行閃蒸，NHD富液中溶解的大部分CO2氣體被解吸出來，氣體中CO2體積分數≥95%，然后經CO2分離器分離后進入脫碳氣體換熱器，回收冷量后送往造氣系統。NHD溶液經汽提后變為NHD貧液，經脫碳泵加壓后進入脫碳塔頂部循環使用。

2　現狀調查分析

2015年8月1日至10日對外送CO2純度(體積分數，下同)、閃蒸氣中的CO含量進行了數據統計(表1)。

表1　閃蒸氣濃度調查　%

由表1可以看出：CO2平均純度為95.28%，雖然大于控制指標(CO2純度≥95%)，但仍偏低；CO平均體積分數為1.965%，而CO在線分析的高報值為2.3%，因此，降低CO含量、提高CO2純度刻不容緩。

3　原因分析及解決方案

3.1氨冷器傳熱效果差

查閱氨冷器結構圖，雖符合設計時的換熱要求，但由于脫硫氣中仍含有少量H2S，使脫碳溶液存在一定的腐蝕性，而氨冷器材質為非不銹鋼，在長期運行過程中會造成換熱器部分腐蝕，進而影響換熱效果，使脫碳溫度不易控制。

解決措施：利用2015年9月大修期間，對氨冷器進行檢查及更換，制定詳細的檢修方案，新氨冷器到貨后，借系統檢修機會進行更換。

3.2脫碳溶液溫度高

實際操作中，規定脫碳溶液溫度≤-2 ℃，對2015年10月上旬脫碳溶液平均溫度進行調查，脫碳溶液平均溫度分別為-1.3，-0.9，-1.8，-1.6，-0.5，-1.4，-0.7，-1.6，-1.2，-0.9 ℃。由此可見，脫碳溫度均≥-2 ℃，溫度偏高。

調整方案：控制室優化氨冷器的運行，加大稀氨水的流量，并加大液氨采出量，降低氨水濃度，從而保證吸收器較低壓力，以利于液氨汽化吸熱，可降低脫碳溶液溫度。

3.3高、低壓閃蒸槽壓力高

由于高壓閃蒸槽的壓力偏高，致使脫碳富液中的CO不能充分閃蒸出去；同時，低壓閃蒸槽壓力偏高，致使富液中CO2閃蒸不充分，進而CO2純度偏低。

調整方案：①對于高壓閃蒸槽，調節高壓閃蒸槽出口壓力調節閥，降低閃蒸氣壓縮機入口壓力，從而降低高壓閃蒸槽壓力， 現場密切監視閃蒸氣壓縮機的運行狀態；②對于低壓閃蒸槽，調節CO2分離器出口壓力調節閥，控制低壓閃蒸槽壓力，監視閃蒸槽現場壓力表及系統運行狀況。

4　結語

經反復實踐操作，嚴格操作確保氨冷器液氨采出量，降低稀氨水濃度；嚴格控制閃蒸氣壓縮機入口壓力，確保脫碳高、低壓閃蒸槽壓力處于較低狀態，因閃蒸氣壓縮機入口壓力低報值為0.8 MPa，控制閃蒸氣壓縮機入口壓力在1.0 MPa。因低壓閃蒸槽壓力低報值為80 kPa，為適應指標、減少誤報，現將低壓閃蒸槽壓力低報值改為70 kPa，并且及時用CO2分離器出口壓力調節閥控制低壓閃蒸槽壓力。

經1個月調試觀察運行，CO2閃蒸氣純度穩定在96.2%以上，其中CO體積分數低于1.8%，脫碳溶液系統和脫碳閃蒸氣壓縮機運行穩定。

2016-01-20)