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    氨水精餾塔填料吹翻現象及處理措施
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    氨水精餾塔填料吹翻現象及處理措施

    2020-02-02      閱讀:
    合成回路放出的尾氣,其中氨氣回收采用水吸收,富氨水通過精餾塔,塔頂組分為液氨作為產品回收,塔底貧液利用,產品氨濃度可以達到96%,釜液氨濃度0.02%,經吸收后的馳放氣氨含量低于0.1%,滿足后系統氫回收單元的要求。精餾塔放置上、中、下三層1寸鮑爾環填料,共計3M3,為使氣液分布均勻,充分完好接觸,壁流發生,每層設置有再分布器,氨水溶液自塔的上、中層填料之間進入,加料口即精餾段,下位提餾段。為補充操作過程洗水的損失量,于塔下部還設有補充水加入管線。
    1 水吸收氨工藝流程介紹
    某公司年產30萬噸合成氨裝置,以氣為原料,年產30萬噸合成氨,采用德國UHDE—AMV低能耗工藝流程,由德國伍德公司總承包,分轉化、凈化、合成三部分。轉化將CH4轉為H2并加入空氣燃燒,為合成回路提供N2,凈化采用改良的苯菲爾法CO2,合成氣通過壓縮機提壓至100bar后進入合成回路反應,因合成回路中含有惰氣(CH4和Ar),需放一部分馳放氣,后系統設置有氨回收單元和氫回收單元。
    氨合成回路來的馳放氣,入吸收塔10C001底部與塔頂噴灑下來的10C002后的貧液作逆流吸收,吸收后氣體中氨含量低于0.1%,繼續進入氨冷卻器10E004,用氨冷法進一步氣體中的氨和水,然后去后系統氫回收單元。10C001出來的富液氨水濃度大約在15%,經換熱器10E001A/B/C加熱后,進入精餾塔10C002兩段填料之間,加料口上部為精餾段、下部為提餾段,汽提蒸汽由再沸器10E005提供,再沸器用中壓蒸汽加熱。精餾段上部設有冷凝器10E003,從塔頂蒸出的氣氨,在冷凝器中冷凝成液氨,部分液氨回流,其余作為產品,未冷凝氣氨送入冷凍系統再冷凝后作為一段爐燃料使用,10C002塔底流出的貧液,氨濃度大約在0.02%,經10E001A/B/c,10E002A/B,經柱塞泵10P001加壓后進入10C001,再次吸收馳放氣中的氨,如圖1。
    2?。保埃茫埃埃步Y構簡圖
    如圖2是一典型的精餾單元操作,塔頂配有冷凝器,部分冷凝液回流,塔底配有再沸器,熱源為中壓蒸汽,被加熱的水利用虹吸原理進行自然,10C002為一填料塔,塔內徑600mm,塔高18160mm,高徑比為30,塔中放置上、中、下三層鮑爾環填料,共計3M3,為使氣液分布均勻,充分完好接觸,壁流發生,每層設置有再分布器,氨水溶液自塔的上、中層填料之間進入,加料口即精餾段,下位提餾段。為補充操作過程洗水的損失量,于塔下部還設有補充水加入管線。
    3 填料吹翻后的現象
    (1)10C002塔頂壓力P10001壓力波動大,P10001A開度較大,尾氣中含的水大量進入冷凍系統,造成冷凍系統制冷效果差,制約系統負荷。
    (2)塔頂溫度T10004高,產品氨濃度低,補水閥開度大,因為不穩定,大量水隨產品氨排出,難以維持水平衡,影響柱塞泵運行。
    (3)10C002底部溫度T10008不合格,釜液氨含量濃度高,造成10C001吸收不合格,氣體出口氨含量超標,進入氫回收單元在換熱器內結冰,堵塞換熱器11E001,影響11單元運行周期,造成裝置能耗高。
    (4)操作中減少再沸器蒸汽量,T10004仍然不下降,反而T10008溫度下降,P10001波動大,工況進一步惡化。
    氨水精餾塔填料吹翻現象及處理措施(圖1)
    氨水精餾塔填料吹翻現象及處理措施(圖2)
    4 處理措施
    為保證后系統氫回收單元穩定運行,將氨回收單元停車交出,緊急搶修。打開10C002填料后,發現填料松散且損壞較多,立填料扒出來,重新更換填料后壓緊。拆開10C002頂部發現分布器固定不牢固,有傾斜,重新加固分布器和塔板。系統再次開車后,10C002工況趨于穩定,T10004、T10008、P10001均在合格范圍內,液位穩定,壓力穩定,工況穩定。
    5 防范措施
    填料吹翻,分布器,塔板傾斜松動均與壓力波動和水流沖擊有關,因此要注意以下操作。
    (1)開車過程時,10C002沖壓,要控制好沖壓速度,沖壓不能過快,升溫升壓時,要緩慢,系統壓力波動較大。
    (2)系統停車時,要及時關閉10C002至10C001貧液截止閥,嚴禁系統串壓。
    (3)系統正常時,要穩定好各項指標,P10001不能大幅度波動。
    (4)調整L10001旁路時,要緩慢,水流速度盡量平穩。

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