电石车间电石炉气净化提纯装置开车总结.doc

- 7 -电石车间电石炉气净化提纯装置开车总结一、电石炉气净化提纯装置概况电石炉气净化系统催化剂采用昆明理工大学研制的电石炉气多功能催化剂TQL-1。在催化剂和微氧存在，温度6080时，发生一系列催化氧化反应，使COS和H2S转化为单质硫；单质硫与HCN反应，使HCN转化为硫氰酸盐和氰酸盐，一部分HCN与氧反应，生成氰酸盐，从而将炉气净化。净化后的电石炉气进入变压吸附系统进行提纯。 变压吸附系统，由PSA-I工序和PSA-工序组成，PSA-I工序将原料气中的CO2脱除后送PSA-II工序进行CO的提纯与分离。提纯后的产品气及副产品（包括PSA-I工序解吸气、PSA-工序吸附废气、置换废气等）送至界外火炬焚烧。设计原料气量为300Nm3/h，产品气量为180Nm3/h，提纯后的产品一氧化碳含量为99%。二、电石炉气净化提纯装置开车情况装置于2012年11月12日进行氮气联运共7小时后停车，将发现的变压吸附II工序真空泵P0201活塞杆温度过高问题联系厂家进行了处理。从2012年11月13日9：00引原料气开车至2012年11月16日15:05因煤气鼓风机跳车停车，装置累计运行73小时，期间因电石炉气停供停车两次，因C101跳车短停一次。在2012年11月15日开始，我们将所有产品气全部用于置换气使用，并将PSA-II工序的置换废气进行回收至炉气净化系统的入口以提高进入系统的CO纯度。停车前分析产品气纯度为95.7%，产品气全部作为置换气使用。3、 电石炉气净化提纯装置存在问题通过连续三天对装置不断的调整与分析，我们发现存在以下影响装置正常生产的因素。1、 煤气鼓风机L201达不到设计要求 在开车过程中，煤气鼓风机进口压力为-5KPa左右，低于设计指标的微正压，煤气鼓风机长时间在真空状态下工作，严重影响打气量，在煤气鼓风机回路全关，变频给定50Hz满负荷运行时，流量只有220Nm3/h即73%左右，无法达到设计指标的300Nm3/h。且该煤气鼓风机未使用任何冷却措施对轴承及润滑油进行冷却。在开车过程中未接临时冷却水的情况下，轴承及润滑油所测最高温度分别为85和65且有继续上升迹象。故煤气鼓风机达不到设计要求。2、 炉气净化系统无法将氧含量降低到设计要求炉气净化系统吸附器进出口氧含量指标分别为1%与0.5%，吸附器入口氧含量为1%时，吸附剂脱除HCN及COS效果较好。在2012年11月13日开车过程中吸附器入口、出口分析平均据如下：表1：吸附器入口气体分析平均数据组成H2N2COCO2O2COSH2SHCNCH4V%13.7326.7852.265.511.211.14ppm未检出未检测0.58表2：吸附器出口气体分析平均数据组成H2N2COCO2O2COSH2SHCNCH4V%14.0526.2052.845.341.14未检出未检出未检测0.58从表中可以看出，氧含量虽然有所减少，但总体除氧效果较差。无法达到设计要求吸附器出口氧含量小于0.5%。3、 炉气净化系统调温器出口温度不易控制 炉气净化系统调温器使用蒸汽进行加热控制吸附器中催化剂温度在6080，以使脱氰和脱硫效果最佳。但调节蒸汽使用量的阀门为手动控制闸阀，在蒸汽压力波动情况下需经常调整，不利于控制。4、变压吸附入口原料气中组份与设计偏离较大表3：变压吸附入口工艺设计原料气参数：流量300Nm3/h组成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%9.51365120.51ppm1ppm1ppm各1ppm表4：变压吸附入口回收置换废气前实际工艺运行原料气参数：运行时间：2012年11月14日10时至15日8时（平均流量：230Nm3/h)组成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%12.1519.1759.284.400.660.13ppm未检出0.293未检测表5：变压吸附入口回收置换废气后实际工艺运行原料气参数：运行时间：2012年11月15日8时至16日11时（平均流量：260Nm3/h)组成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%6.9314.3875.043.570.53未检测未检出0.0375未检测 从表1与表2可以看出，实际原料气中氮气含量超出设计指标的47%（实际运行中氮气含量最高达到29.15%，超出设计指标一倍以上），由于N2与CO分子量相同且分离困难，对吸附剂分离效果要求高，所以会对PSA-II工序提纯造成影响；CO含量平均低于设计指标8.8%，氧含量平均超出设计指标32%（实际运行中氧气含量最高达到1.14%，超出设计指标一倍以上），氧含量过高会对PSA-II工序吸附剂造成影响。5、PSA-I工序真空度过低，脱除CO2能力不足，。根据运行的情况PSA-I工序真空度严重不足，平均在-55Ka左右。CO2含量无法达到设计值0.01%，PSA-I工序主要作用是脱除气体中的CO2，其脱除效果在原料气中CO2含量一定的情况下主要有两个影响因素：1 抽空真空度必须保证在-70Ka左右，否则吸附剂解析不完全影响CO2等重组分的脱除。2 为使CO2等重组分穿透吸附剂床层，步序循环时间不宜设定过长。6、PSA-I工序CO回收率不足7、氧气对PSA-II工序的影响8、PSA-II工序终充的影响 通过对PSA-II工序终充步序运行的情况看，因终充管线设计不合理，管径过小流通面积不够，终充时间过长，且压差较大四、建议和改进措施：1. 为防止净化系统罗茨鼓风机进口抽负，稳定电石尾气气量，应该考虑设置气柜，PSA一氧化碳提纯系统负荷根据气柜高度进行调节。2. 为进一步降低电石尾气中粉尘对罗茨鼓风机和系统的影响，气柜出口设置水洗喷淋除尘或旋风分离。3. 电石尾气中有机硫和氧的脱出应考虑成熟的有机硫水解工艺和变温脱氧工艺。4. 罗茨鼓风机的选型，更据设计负荷应考虑放有足够余量和备用机组。5. 变压吸附提纯一氧化碳系统的改进：1 PSA-I工序气液分离器前应考虑设置防空压力调节，便以系统开停车调节压力。2 PSA-I工序逆放、解析抽空气返回电石炉尾气锅炉综合利用。3 提高吸附压力：0.60.8MPa左右，并增加均压次数。4 PSA-系统置换废气和顺放气体考虑返回PSA-均压罐，使有效气体CO得到充分利用。5 吸附废气返回电石炉尾气锅炉综合利用。 6 往复式真空泵的选型需考虑填料的氮气密封密封问题，防止真空泵填料泄漏带氧进入系统。 7 为便于调节和监控，考虑设置系统进口氧含量、半产品气CO2、产品气CO气体在线分析仪及相应远传流量显示。8 控制系统尽量采用先进DCS控制系统。附件：分析数据统计原料气CO2H2O2N2CH4CO14日10时5.2613.60.2927.840.4452.5812时3.2414.230.5522.390.4959.116时3.7714.330.3219.10.4262.0718:305.51111.0429.150.2953.0115日1时4.459.720.9221.860.0862.977:004.19100.8618.950.03865.95平均值4.4033312.14660.663323.2150.29359.289:404.788.30.8319.170.03968.8814:003.386.070.3614.660.03375.516:003.216.280.610.630.0379.2416日1:002.917.10.3213.070.04876.54平均值3.576.93750.527514.38250.037575.04半产品气CO2H2O2N2CH4CO14日10时018.410.3531.350.449.4912时020.70.9126.190.3951.8214:00019.380.3426.080.353.916:00018.920.3925.830.2854.4818:30016.480.8833.780.2748.9521:000.08811.790.7628.220.1658.9715日1时0.4714.371.1522.310.07661.617:000.510.630.9821.550.0466.31平均值0.13216.30.7226.9130.2355.699:400.659.220.6322.750.0366.4211:100.64.870.5830.280.0357.6414:000.498.920.322.110.02567.8616:000.818.960.6419.380.0370.1720:000.947.840.418.190.02672.5923:001.27.960.4514.190.0376.116日1:000.9511.790.4215.380.03870.967:000.5611.070.4516.240.5171.1713:000.618.230.4921.770.0568.64平均值0.7568.760.4820.030.08569.06产品气CO2H2O2N2CH4CO14日10时0.267.10.1616.280.4475.7712时0.625.810.2212.840.3580.1814:000.473.240.177.320.1988.6116:000.543.670.2313.940.281.4318:300.480.230.090.940.269821:000.80.380.0991.420.2997.0123:000.920.240.131.580.2596.8815日1时1.620.260.182.010.295.737:001.990.430.413.780.1893.21平均值0.852.370.1876.670.2689.69:401.471.920.3510.460.2485.5611:100.940.090.140.8309614:006.180.620.192.520.03990.4616:000.974.670.173.68090.5120:000.933.180.137.21088.5523:000.941.450.185.36092.0716日1:000.870.0170.26.8092.117:001.470.0180.424.530.00693.5513:0030.0180.210.980.08595.7平均值1.861.330.224.700.0491.61置换废气CO2H2O2N2CH4CO9:401.035.630.6618.680.10373.9711:101.320.230.0511.