低温甲醇洗操作知识问答

1、低温甲醇洗操作知识问答低温甲醇洗操作知识问答1 .什么叫溶解度？什么叫平衡溶解度？溶解度是指在一定温度下，溶质在100 克溶剂中达到溶解平衡时所溶解的克数。在一定温度和压力下，达到平衡时，吸收质在汽-液两相中的浓度不再改变，它是吸收过程进行的极限，把达到平衡时吸收质在液相中的浓度称为平衡溶解度。2亨利定律的具体内容是什么？在一定温度下，气、液相达到平衡时，可溶气体在液相的摩尔分数XA 与该气体在气相中的平衡分压PA 成正比， 这就是亨利定律。即 PAE× XA。 其中，XA-液相中溶质的摩尔分数，PA-溶质在气相中的平衡分压，E-比例常数，称亨利系数。3. 什么是拉乌尔定律？“在恒温

2、定压下，稀溶液中溶剂的蒸汽压等于纯溶剂的饱和蒸汽压乘以液相中溶剂的摩尔分数。 ”这就是拉乌尔定律。用数学公式表示为：即 P1 P10× X1 。其中，P1-稀溶液中溶剂的蒸汽压，P10同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽压，X1液相中溶剂的摩尔分数。4. 什么叫吸收？什么叫解吸？吸收是指利用气体混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度不同而进行的一种分离方法。吸收分为物理吸收和化学吸收。低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于物理吸收。影响吸收操作的因素有：气流速度。气液比。温度。压力。吸收剂纯度。解吸，它是吸收的逆过程，又称为脱附，是指将溶液中所溶解的气体解脱释放出来的化工操作过程。常用的解吸方法有：加热

3、，减压（闪蒸），气提，蒸馏。高压低温有利于吸收，低压高温有利于解吸。5. 什么叫蒸馏？什么叫精馏？什么叫精馏段，什么叫提馏段？蒸馏是指将液体混合物加热，利用各种组份沸点（挥发度）的差异使得沸点低的组份不断的汽化并进行冷凝，而将液体混合物进行初步分离的化工单元操作。采用简单蒸馏分离混合液，只能使混合液得到部分分离，若要求得到高纯度的产品，就必须进行精馏。精馏是指利用各种组份沸点 （挥发度）的差异进行多次部分汽化和多次部分冷凝的方法使混合物得以分离的方法。一般原料进入的那层塔板称为进料板，进料板以上的塔段称为精馏段，进料板以下的塔段包括进料板称为提馏段。6. 什么叫闪蒸？闪蒸是指利用气体在溶剂中的

4、溶解度随压力降低而减小的原理，通过降低压力破坏溶液的饱和度，从而达到气液分离的目的。7. 什么叫液泛怎样避免液泛造成塔内液体倒流的现象叫液泛。出现液泛时塔的压差和液位会大幅波动：塔压差急剧上升时，塔底液位会下降；而压差突然下降时，液位会猛涨；同时塔压也会出现波动；产品纯度会下降。防止液泛的措施有：控制适当的液气比； 控制适当的负荷； 保证液体干净，不发泡； 保证塔板清洁无污。8什么是吸收率？吸收效果的好坏可用吸收率表示，在气体吸收过程中，吸收质被吸收的量与其在原惰性气体中的含量之比称为吸收率。9. 什么叫气提？气提: 是指采用一种气体介质（一般为惰性气体）破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平

5、衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到气液分离的目的。10. 什么叫节流降温？节流降温，又称为焦耳-汤姆逊效应，是指流体在流动过程中，流经节流孔板或者减压装置使得流体压降突然增大，由于减压使得溶解的气体得以释放，溶液温度急剧下降的现象。节流降温过程，流体体积增大，温度降低，焓值不变，熵值增大。11. 什么叫气缚？什么叫气蚀？气缚是指离心泵启动时，若泵壳和吸入口管内没有充满液体，或离心泵在运转过程中发生漏气，均可使泵内积有空气。由于空气的密度小于液体的密度，产生的离心力小，因而叶轮中心处形成的低压不足以将入口管内的液体吸入泵内，此时离心泵虽运转但不能输送液体，此种情况叫做气缚

6、。气蚀是指当泵的入口压力降至输送液体温度相应的饱和蒸汽压时，叶轮进口的气体气化，并产生气泡，随同液体从低压区流向高压区。气泡流动至高压区在压力作用下，迅速凝结或者破裂，瞬时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占空间形成很高的压强，冲击频率也极高，严重时泵不能正常工作。这种现象叫做气蚀。12. E3007 壳程进出口连通管线的作用是什么？当系统温度高或开车时，打开此连通管线阀门，使P3002A/B 出口富甲醇不经过E3007 壳程而直接经过T3002 塔底部到T3003 塔。在 T3003 塔内，在气提氮气的作用下解析，获得了温度更低的冷源，同时由于经过E3007 壳程富甲醇减少，导致管程出口进V

7、3002、 V3003 的富甲醇温度升高，就需要从E3003 和 E3004 补充的冷量增多。所以此管线主要作用是可以增加外界冷量的补充量，加快系统的降温速率。13. 温度调节阀TV63070A 和 TV63070B 的控制原理是什么？两阀为温差控制阀，通过测温点 TE63070A 和 TE63070B 温度差来控制阀门开关，当两点的温差在±2内时，两阀是不动作的，处于全开位置；当温差大于2时，关小TV6070A阀，TV63070B 处于全开位置；相反，当温度差小于-2 度时， TV6070A 全开， TV63070B关小。14. 低温甲醇洗系统甲醇消耗的主要部位有哪些？正常满负荷生

8、产时各处消耗量分别为多少？低温甲醇洗甲醇消耗的主要部位有：T3006 塔顶尾气，去硫回收酸性气，T3005塔底废水，T3001 顶部净化气，去硫回收洗涤甲醇。本系统设计甲醇消耗指标为：170kg/h。正常满负荷生产时，取 T3006 顶部尾气放空量为140000 Nm3/h ，其中甲醇含量为190ppm，则此处甲醇消耗为：取去硫回收酸性气为2847 Nm3/h ， 其中甲醇含量为0.113 ，（ V） 则此处甲醇消耗为：取 T3001 顶部净化气流量为12922.82kmol/h ，其中甲醇含量为0.0029（ mol） 则此处甲醇消耗为： 取 T3005 底部废水流量为4882kg/h，其中

9、甲醇含量为0.5 则此处甲醇消耗为： 取去硫回收洗涤甲醇量为：0.5m3/h395kg/h（密度按0.790× 103kg/m3 计）由上述情况来看，甲醇消耗最大的部位为：T3006 塔顶尾气，T3005 塔底废水（不包括去硫回收的洗涤甲醇量）。注：本题中各数据均为设计数据，仅供参考。15. T3004 塔底部设置隔板的作用是什么？隔板将塔底分成左右两室，主要原因是右室连有再沸器，这一侧的甲醇湍动比较大，相对比较脏，而左室的甲醇是从塔板上流下来的，相对比较干净。设计时隔板上不开孔，但两室底部在塔外引连通管线以保持两室液位一致。 左室的甲醇经换热后直接进入贫甲醇罐，而右室的甲醇则需经过

10、过滤器过滤后才进入贫甲醇罐，并且右室可以让部分甲醇得到浓缩，其中的水含量和杂质相对高一些，去 S3001 过滤和去T3005 塔处理水含量。16. 同一条件下，H2S/CO2/COS/CH4/N2/CO/H2/NH3 在甲醇中溶解度大小顺序是怎样的？随着温度降低如何变化？各组份溶解度大小顺序为：NH3> H2S> COS> CO2> CH4> CO> N2> H2。随温度降低，各组份溶解度的变化情况为：NH3、 H2S、 COS、 CO2 的溶解度显著增大，CH4、 CO、 N2 的溶解度则变化不明显，H2的溶解度反而减小。17. 正常生产期间氮气进入

11、低温甲醇洗系统的途径有哪些？正常生产期间氮气进入低温甲醇洗系统的途径有：气提氮气，PV63007A， PV63010C，变换气，硫回收返回T3003的尾气。18. 低温甲醇洗系统接气应具备的条件有哪些？ 甲醇以最低循环量循环正常，进 T3001 塔贫甲醇温度低于-20，T3004 塔运行正常，T3005 塔运行正常， 喷淋甲醇至少投用半小时， 气提氮气至少投用半小时， 变换洗氨塔运行正常。19. 影响净化气中总硫含量的因素有哪些？贫甲醇流量；贫甲醇温度；甲醇的再生质量；甲醇的纯度；变换气中的氨含量； 变换气中有机硫未经转化； 塔内气液偏流，气液不能充分接触；变换气量急剧增加或者剧烈波动。20.

12、 在某次短期停车再开车过程中投用T3004 时， 发现 PIA63009 已经达到正常指标且有不断上涨的趋势，而PICA63010 却一直显示为零，这是什么原因？如何处理？首先排除仪表假指示原因后分析为，E3014 换热器发生碳铵结晶导致管道堵塞，T3004 憋压。处理方法：打开碳铵结晶管线阀门，先保证系统运行正常，同时适当减少E3013 丙烯加入量和E3012 循环水 （可以考虑暂时取消TI63052 与 FV63009 联锁） ，提高酸性气温度融化结晶的碳铵，等正常后关闭碳铵结晶阀门，恢复丙烯和循环水加入量。21. 为什么 E3018 循环水回水有安全阀，而E3012 循环水回水则没有？这

13、是因为E3018 壳程甲醇的压力要比管程循环水压力高，如果换热器内漏将会使甲醇漏入循环水中可能引起超压，所以在回水管路上设置安全阀；而E3012 则是管程循环水压力比壳程甲醇蒸汽压力高，如果内漏也是循环水漏入甲醇中，所以不需要在回水管路设置安全阀。22. 为什么低温甲醇洗系统各冷泵安全阀都设在出口，而P3004 泵则设在进口管线？冷泵停泵后，如果冷激阀不开，在泵出口阀和止逆阀之间管道，由于甲醇温度升高，将会超压损坏设备，所以要设置安全阀。而贫甲醇泵P3004 进口设置安全阀是考虑到在突然断电情况下，泵出口阀尚未关闭，而出口止逆阀失灵，将会使高压流体串入泵进口低压区，造成进口管道超压。23. 导

14、致系统水含量升高的原因有哪些？水含量过高有何危害？控制循环甲醇中水含量的措施有哪些？系统水含量升高的原因有： 变换气温度偏高；T3005 操作不好，导致塔顶温度持续偏高将水带入系统； V3001 分离效果不好；E3012、 E3011、 E3015中某一换热器内漏；T3005 分离效果差，精馏不彻底；V3004 补充脱盐水阀门内漏或者没有关死。危害：甲醇的吸收能力下降，系统加不上负荷；（实践证明，含水量高于5， CO2 在甲醇中的溶解度比无水甲醇中的溶解度降低12 左右）会加剧CO2、 H2S 等对设备及管道的腐蚀，产生固体杂质，使甲醇变脏，堵塞设备和管线，使系统工况恶化。控制水含量的措施：尽

15、量降低T3001 入口原料气温度，降低其饱和水含量；（但不可太低，以防二氧化碳冷凝）保证 V3001 气液分离效果，减少水份的夹带；保证 T3005 操作稳定性，确保甲醇/水的分离效果；在系统水含量高时，可以适当增加T3005 负荷，加强脱水能力。24. 低温甲醇洗系统哪些地方需要设置伴热？T3006 补充脱盐水管线；（ FV63007 管线） P3008 进出口及回流管线；T3006 现场、远传液位计及压差表导压管；E3017 管、壳程进出口管线及进出口连通管线；废水管线； （从LV63032 至废水处理工段所有管线）T3006 塔底洗涤水进T3005 管线； T3005 塔底废水进 E30

16、17 管线；T3005 现场、远传液位计；TV63066、 TV63069 阀后管线及旁路管线；TV63067、 TV63068 阀后管线及旁路管线；E3012、 E3018 循环水上回水连通管线；FV63009、 FV63014 阀后管线以及管廊冷凝液总管；管廊脱盐水总管以及V3004 补充脱盐水管线；25. 为什么低温甲醇洗工段的冷火炬管线在与热火炬管线连通之前需要将其温度控制在5以上？为了降低造价，热火炬管道是由普通钢制成的，它不耐低温，冷火炬材料为耐低温钢，所以低温气体进入热火炬管道前通入S3、 S4 蒸汽加热，防止热火炬温度太低而损坏管线。26. 造成P3004A/B 跳车的原因有哪

17、些？跳车后如何处理？；跳车原因：泵轴承温度高高联锁（ 93） 泵轴振动高高联锁（ 7.5um） ； 电机轴承温度高高联锁（ 80）； 电机定子温度高高联锁（ 155）； 润滑油压低低联锁； ； （ 0.1MPa） V3004液位低低联锁（400mm）电压波动、晃电及其他电气原因；电机过载；仪表假指示。处理办法：如果发现及时，并且确认备用泵已经送电，其他条件均已满足开泵条件，中控可以直接启泵（要求时间尽可能短，并且出口电动阀能在中控开关）；立即通知现场人员检查泵的运行情况是否正常并关闭停运泵的出口阀检查原因；如果发现不及时并且备用泵尚未送电，则立即切气，停冷区各泵，并关闭各调节阀防止窜压，立即准

18、备备用泵并开启，重新建立溶液循环、接气。27. 造成C3001A/B 跳车的原因有哪些？跳车后如何处理？跳车原因：V3002 液位高高联锁（2700mm）； 供油总管温度高高联锁（55）； 压缩机主轴承温度高高联锁（75）； 电机轴承温度高高联锁（90）； 电机定子温度高高联锁（ 130）； ； 润滑油压力低低联锁（0.15 Mpa）系统断电或晃电；电机过载；仪表假指示。处理办法：迅速关闭压缩机出口阀，防止出口止逆阀不好用而将变换气倒入压缩机系统损坏压缩机，并且造成变换气损失。用PV63004B 控制V3002、V3003 压力，及时开启备用压缩机，并查找跳车原因。28. 引起甲醇再生塔超压的

19、原因有哪些？答：气提氮气中断，T3003 塔送来冷甲醇过多， 在塔内解吸气量太大； 塔底蒸汽用量太大；E3012 循环水温度偏高或中断；E3014 管（壳）程管线发生碳铵结晶；E3012/E3013/E3014 换热器结垢严重，导致换热效果不好；PV63010A， FV63010 阀门堵塞或阀位假指示；29. 为什么低温甲醇洗进塔和出塔管线都设置有变径？分两种情况：（ 1）竖直管线比水平管线细在气液两相流管道中，竖直管径比水平管径较细，这样以提高流速，使之形成环状流，在这种情况下，液体呈膜状沿管道内壁流动，气体则沿管中心高速流动，部分液体为雾状而被气体带走，这种流型比较稳定，可以避免介质在低速

20、下形成柱塞流所带给管道的振动。（ 2）进塔竖直管线的变径气液两相介质在进入塔时，由于介质流速过高对塔冲击较大，从而引起塔体振动，所以在进塔之前应该对管道进行扩径。对于部分管道，为了使气液在进塔之前有更好的分离效果，在扩径后还需保留有一定的水平段。由于扩径后介质流速降低，介质在竖直管上所呈现的环状流则会形成波状或层流，这种情况下气液分层，所以扩径管应至于水平管段。如果在竖直管段，由于扩径介质流速下降，在竖直管就会形成柱状流，从而引起管道振动。30. T3005 塔投用步骤？在系统溶液循环正常，冷却降温过程中可以投用T3005 塔。 打 开 FV63007 向 T3006 补 当 充 脱 盐 水

21、，P3008A/B 具 备 开 泵条 件 时 开 启P3008A/B 向 T3005 塔补充脱盐水；当 T3005建立液位过程中可以进行再沸器蒸汽暖管； 当 LICA63032 达 50左右， 并且再沸器暖管已好，可以适当缓慢增加蒸汽用量，提高T3005 各点温度；（当 LICA63032 达 50 时可以适当减小脱盐水补充速度，减少T3005 补水量以防液位持续上涨；投用蒸汽前要确保冷凝液管线畅通以防冷凝液送不出去） 增加蒸汽用量应适中，不可速度太快或者超出设计值，以防温度上涨太快不好控制， 当塔顶温度达到8090时，可以打开FV63013 适当补充部分回流甲醇用以控制塔顶温度；（ P300

22、5A/B 可以提前开启）调整 T3005 各点温度参数，接近正常指标时通知质检人员分析废水中甲醇含量，合格后外送；当喷淋甲醇投用后再增加此股进料，做适当调整即可。31. 影响 T3005 塔操作的因素有哪些？进料组成，主要是指从V3001 来的甲醇水混合物以及从T3006 塔底部洗涤水进料组成； 进料温度； 进料量； 操作压力； 回流甲醇FV63013 流量大小； 塔底再沸器蒸汽用量大小以及蒸汽品质； 塔的处理能力及塔板效率。32. 系统接气步骤？在系统接气过程中，如何控制接气速率，如何操作才能保证系统的平稳运行？接气步骤： 当所有接气条件满足后，关闭各塔器充氮阀，开 MV63001 旁路阀均

23、压，保持充压速率不大于0.1MPa/min ； 当系统压力和变换压力均等时，开入口电动大阀MV63001 ， 等电动大阀全开后，关闭旁路均压阀； 手动逐步打开PV63002，联系变换根据压力情况逐步关小变换后放空阀PV2006，保证压力均等，气流平稳缓慢的进入系统；及时补充系统冷量，调节各塔器液位正常运行， 严禁大幅度波动；当变换放空阀PV2006全部关闭后，说明气量已经全部导入系统，通知变换将压力设定值比正常值高0.2 0.3MPa 投自动，此时系统压力将由PV63002 控制；通知质检分析净化气指标，连续分析三次合格即可向合成送气。接气速率的控制方法：当入口电动阀全开后，可以先手动将 PV

24、63002 开 2 阀位， 然后每隔2 3 分钟开 2 阀位， 逐步增加阀位。当变换气流量有明显增加时，需要适当控制PV63002阀位大小，不一定就按2 阀位幅度增加，可以适当大一些或者小一些，总之保证气流均匀稳定的导入系统，严禁气量突然增加或减小，导致塔板掀翻或者液泛事故的发生。接气过程的操作：由于刚开始接气过程中，气体尚未完全溶解在甲醇中，气体容易将溶液托在塔盘上，导致下流的溶液量减少， T3001 上塔底部和塔底液位降低，可能导致LV63002和 LV63003 阀门关死，溶液循环不畅，所以需要在接气前将LICA63002 和 LICA63003 液位控制的适当高一些，在接气初期就可以将

25、液位设定值逐步降低以不至于抽空，或者可以将LV63002 和LV63003 打手动操作保证溶液循环畅通。当接气一段时间后，T3001 液位将会上涨，此时要及时调整防止液位大幅波动。特别是V3004 液位的控制可以辅助其他各塔器液位的高低调整来调节。 在接气过程中，系统温度有先涨后降的现象。由于在接气初期，系统冷量补充较慢，T3001 塔各温度点均会上升，所以一定要控制好接气速率，以防温度上涨太快影响吸收效果。随着系统气量的逐步增加，相应的循环量一定要提前比例调节，严防出口净化气超标。在导气过程中，加快循环甲醇降温速率的方法有:a.FICA63008 量应稍微大一些，以保证 CO2 尽可能被吸收

26、，再逐渐减少FICA63008 量，提高 CO2 的饱和度，加快降温速率；b. 尽可能降低变换气温度；c. 对 E3006 排气 （防止气阻） ， 加大各丙烯冷却器丙烯加入量，加快冷量补充速度；d. 适当降低T3002、 T3003压力，加大CO2 解吸量，加快冷量补充速度。33. 为什么建立溶液循环时，T3001 的压力越接近系统压力越好？原因有： 压力高，使去V3002/V3003 的甲醇流量稳定；若压力太低，由于P3004 泵出口压力为8.0Mpa 左右， 将造成 FV63008 两侧压差增大，FV63008 失控，使循环量不易控制；同时，P3004 泵出口与塔压差太大，将使甲醇流速增大

27、，对设备将产生很大的冲击力。所以，在溶液循环中，尽可能接近系统操作压力较好，但实际客观因素的影响有可能达不到系统压力或者压力较低时，可以适当将各塔器压力普遍降低，维持溶液循环（但时间应尽可能短）。34. 低温甲醇洗的冷量来源有哪些？冷量损失有哪些冷量来源有：丙烯冷却器液态丙烯提供的冷量；富含 CO2 甲醇减压、气提、闪蒸所获得的冷量；水冷器提供的冷量。冷量损失包括：换热器换热不完全冷损，其中E3009 为系统正常生产过程中冷损最严重的地方；P3001、 P3002、 P3003 冷泵加压冷损；保冷不完善冷损；切气后，尾气通过FV63006 放空冷损。35. FICA63008 的大小对系统有何影响？如果FICA63008 大， T3001 塔负荷下移，大量CO2 在上塔底部被吸收，使上塔底部出口溶液温度升高，进入下塔后吸收H2S 能力下降， 而使得 H2S 进入上塔，造成上塔底部溶液受到污染，T3002 顶部 CO2 气中 H2S 超标； 同时， 循环量增大，利于吸收，但降低了CO2在甲醇中饱和度，使 CO2 在T3002、T3003 塔解吸量减少，大