变压吸附脱除低变气二氧化碳装置运行总结江静

1、变压吸附脱除低变气二氧化碳装置运行总结成都玉龙化工有限公司 江静 2008.2成都玉龙化工有限公司原有一套湿法脱碳装置，设计配套年产尿素60kt，近几年不断扩能技改，尿素装置能力已达180kt/a，脱碳装置已不能满足现有生产的要求。公司通过对国内多个厂家的广泛考察、调研，并结合我公司实际情况，决定采用四川鸿鹄科技集团有限公司的专利技术，上一套变压吸附脱碳装置（设计处理低变气量35000m3/h）。该装置于2007年3月份开始动工，7月初投运，现就PSA脱碳技术在我公司的实际运行情况作一简单介绍。1工艺流程高压吸附脱除CO2，就是利用吸附剂，在一定的操作压力下选择吸附CO2，从而吸附脱除气体中的

2、CO2，控制吸附时间，获得合格的净化气。气体各组分的吸附容量大小是吸附压力的函数，分压大吸附容量大，分压小吸附容量小，故当吸附床的压力降低时，被吸附的组分就解吸出来，吸附剂得以再生。工艺流程原料气在压力1.8MPa、温度40条件下进入变压吸附装置，经气液分离器脱除游离水后，依次进入PSA1、PSA2（十四次内部均压）的变压吸附塔，在PSA2出口得到净化气。PSA1出口部分（约1200m3/h）CO2浓度达不到要求的气体经循环压缩机加压后返回系统，与原料气混合。PSA1经均压后，再经逆放、抽真空得到CO2产品气。工艺流程简图如图1。图12主要设备（表1）3装置运行情况2007年6月中旬安装完成后

3、，进行吹除、试漏试压，然后是52个吸附塔的装填工作。7月初开始试生产，在试生产期间，出现了所有程控阀阀体压盖的垫子漏气；部分程控阀的开、关都不到位；压缩机未设计操作副线等问题，停车后一一处理。然后正式投运，运行情况如下。（1）气体成分产品气CO298%99%净化气CO20.2%H2的回收率99.5%N2的回收率96%（2）气量低变气1600017000m3/h（3）压力系统压差0.1MPa原料气压力1.71.9MPa油压5.06.0MPa抽空压力0.07MPa一均降1.54MPa二均降1.34MPa三均降1.14MPa四均降0.96MPa五均降0.79MPa六均降0.63MPa七均降0.50M

4、Pa八均降0.38MPa九均降0.30MPa十均降0.22MPa十一均降0.15MPa十二均降0.09MPa十三均降0.03MPa十四均降0.01MPa（4）时间吸附时间714s顺放时间44s逆放时间75s循环时间39min除设计负荷达不到要求外，其余指标都合格。4结论（1）变压吸附脱碳在以煤焦为原料的尿素厂已广泛使用，但应用在以天然气为原料的合成氨厂，目前国内还是第一套装置，必须克服原有变压吸附需放空CO2浓度才能达要求的缺陷（要求CO2达到完全回收），并且对产品气和净化气都有较高的要求，此技术的理论与实际生产效果存在一定的差距。（2）投运后的生产实践表明，设计的处理低变气量是35000m3/h，但目前我公司在保证CO2不放空、满足产品气和净化气要求的前提下负荷只能达到17000m3/h，分析原因是由于副塔吸附后没有完全解吸出来，加量后造成解吸气CO2含量超标。若要达到设计要求，下一步需进行局部流程改造，现正做准备工作。（3）虽然目前未能达到设计能力，但变压吸附脱碳装置与湿法（MDEA）脱碳装置比较，节能效果非常明显。在目前的负荷下电耗和湿法相当，每小时可节约6t蒸汽，以每吨蒸汽成本94元计，一年可节约蒸汽费用450万元，同时每年可