電石車間電石爐氣凈化提純裝置開車總結(jié).doc

- 7 -電石車間電石爐氣凈化提純裝置開車總結(jié)一、電石爐氣凈化提純裝置概況電石爐氣凈化系統(tǒng)催化劑采用昆明理工大學研制的電石爐氣多功能催化劑TQL-1。在催化劑和微氧存在，溫度6080時，發(fā)生一系列催化氧化反應(yīng)，使COS和H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫；單質(zhì)硫與HCN反應(yīng)，使HCN轉(zhuǎn)化為硫氰酸鹽和氰酸鹽，一部分HCN與氧反應(yīng)，生成氰酸鹽，從而將爐氣凈化。凈化后的電石爐氣進入變壓吸附系統(tǒng)進行提純。 變壓吸附系統(tǒng)，由PSA-I工序和PSA-工序組成，PSA-I工序?qū)⒃蠚庵械腃O2脫除后送PSA-II工序進行CO的提純與分離。提純后的產(chǎn)品氣及副產(chǎn)品（包括PSA-I工序解吸氣、PSA-工序吸附廢氣、置換廢氣等）送至界外火炬焚燒。設(shè)計原料氣量為300Nm3/h，產(chǎn)品氣量為180Nm3/h，提純后的產(chǎn)品一氧化碳含量為99%。二、電石爐氣凈化提純裝置開車情況裝置于2012年11月12日進行氮氣聯(lián)運共7小時后停車，將發(fā)現(xiàn)的變壓吸附II工序真空泵P0201活塞桿溫度過高問題聯(lián)系廠家進行了處理。從2012年11月13日9：00引原料氣開車至2012年11月16日15:05因煤氣鼓風機跳車停車，裝置累計運行73小時，期間因電石爐氣停供停車兩次，因C101跳車短停一次。在2012年11月15日開始，我們將所有產(chǎn)品氣全部用于置換氣使用，并將PSA-II工序的置換廢氣進行回收至爐氣凈化系統(tǒng)的入口以提高進入系統(tǒng)的CO純度。停車前分析產(chǎn)品氣純度為95.7%，產(chǎn)品氣全部作為置換氣使用。3、 電石爐氣凈化提純裝置存在問題通過連續(xù)三天對裝置不斷的調(diào)整與分析，我們發(fā)現(xiàn)存在以下影響裝置正常生產(chǎn)的因素。1、 煤氣鼓風機L201達不到設(shè)計要求 在開車過程中，煤氣鼓風機進口壓力為-5KPa左右，低于設(shè)計指標的微正壓，煤氣鼓風機長時間在真空狀態(tài)下工作，嚴重影響打氣量，在煤氣鼓風機回路全關(guān)，變頻給定50Hz滿負荷運行時，流量只有220Nm3/h即73%左右，無法達到設(shè)計指標的300Nm3/h。且該煤氣鼓風機未使用任何冷卻措施對軸承及潤滑油進行冷卻。在開車過程中未接臨時冷卻水的情況下，軸承及潤滑油所測最高溫度分別為85和65且有繼續(xù)上升跡象。故煤氣鼓風機達不到設(shè)計要求。2、 爐氣凈化系統(tǒng)無法將氧含量降低到設(shè)計要求爐氣凈化系統(tǒng)吸附器進出口氧含量指標分別為1%與0.5%，吸附器入口氧含量為1%時，吸附劑脫除HCN及COS效果較好。在2012年11月13日開車過程中吸附器入口、出口分析平均據(jù)如下：表1：吸附器入口氣體分析平均數(shù)據(jù)組成H2N2COCO2O2COSH2SHCNCH4V%13.7326.7852.265.511.211.14ppm未檢出未檢測0.58表2：吸附器出口氣體分析平均數(shù)據(jù)組成H2N2COCO2O2COSH2SHCNCH4V%14.0526.2052.845.341.14未檢出未檢出未檢測0.58從表中可以看出，氧含量雖然有所減少，但總體除氧效果較差。無法達到設(shè)計要求吸附器出口氧含量小于0.5%。3、 爐氣凈化系統(tǒng)調(diào)溫器出口溫度不易控制 爐氣凈化系統(tǒng)調(diào)溫器使用蒸汽進行加熱控制吸附器中催化劑溫度在6080，以使脫氰和脫硫效果最佳。但調(diào)節(jié)蒸汽使用量的閥門為手動控制閘閥，在蒸汽壓力波動情況下需經(jīng)常調(diào)整，不利于控制。4、變壓吸附入口原料氣中組份與設(shè)計偏離較大表3：變壓吸附入口工藝設(shè)計原料氣參數(shù)：流量300Nm3/h組成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%9.51365120.51ppm1ppm1ppm各1ppm表4：變壓吸附入口回收置換廢氣前實際工藝運行原料氣參數(shù)：運行時間：2012年11月14日10時至15日8時（平均流量：230Nm3/h)組成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%12.1519.1759.284.400.660.13ppm未檢出0.293未檢測表5：變壓吸附入口回收置換廢氣后實際工藝運行原料氣參數(shù)：運行時間：2012年11月15日8時至16日11時（平均流量：260Nm3/h)組成H2N2COCO2O2COSH2SCH4其余V%6.9314.3875.043.570.53未檢測未檢出0.0375未檢測 從表1與表2可以看出，實際原料氣中氮氣含量超出設(shè)計指標的47%（實際運行中氮氣含量最高達到29.15%，超出設(shè)計指標一倍以上），由于N2與CO分子量相同且分離困難，對吸附劑分離效果要求高，所以會對PSA-II工序提純造成影響；CO含量平均低于設(shè)計指標8.8%，氧含量平均超出設(shè)計指標32%（實際運行中氧氣含量最高達到1.14%，超出設(shè)計指標一倍以上），氧含量過高會對PSA-II工序吸附劑造成影響。5、PSA-I工序真空度過低，脫除CO2能力不足，。根據(jù)運行的情況PSA-I工序真空度嚴重不足，平均在-55Ka左右。CO2含量無法達到設(shè)計值0.01%，PSA-I工序主要作用是脫除氣體中的CO2，其脫除效果在原料氣中CO2含量一定的情況下主要有兩個影響因素：1 抽空真空度必須保證在-70Ka左右，否則吸附劑解析不完全影響CO2等重組分的脫除。2 為使CO2等重組分穿透吸附劑床層，步序循環(huán)時間不宜設(shè)定過長。6、PSA-I工序CO回收率不足7、氧氣對PSA-II工序的影響8、PSA-II工序終充的影響 通過對PSA-II工序終充步序運行的情況看，因終充管線設(shè)計不合理，管徑過小流通面積不夠，終充時間過長，且壓差較大四、建議和改進措施：1. 為防止凈化系統(tǒng)羅茨鼓風機進口抽負，穩(wěn)定電石尾氣氣量，應(yīng)該考慮設(shè)置氣柜，PSA一氧化碳提純系統(tǒng)負荷根據(jù)氣柜高度進行調(diào)節(jié)。2. 為進一步降低電石尾氣中粉塵對羅茨鼓風機和系統(tǒng)的影響，氣柜出口設(shè)置水洗噴淋除塵或旋風分離。3. 電石尾氣中有機硫和氧的脫出應(yīng)考慮成熟的有機硫水解工藝和變溫脫氧工藝。4. 羅茨鼓風機的選型，更據(jù)設(shè)計負荷應(yīng)考慮放有足夠余量和備用機組。5. 變壓吸附提純一氧化碳系統(tǒng)的改進：1 PSA-I工序氣液分離器前應(yīng)考慮設(shè)置防空壓力調(diào)節(jié)，便以系統(tǒng)開停車調(diào)節(jié)壓力。2 PSA-I工序逆放、解析抽空氣返回電石爐尾氣鍋爐綜合利用。3 提高吸附壓力：0.60.8MPa左右，并增加均壓次數(shù)。4 PSA-系統(tǒng)置換廢氣和順放氣體考慮返回PSA-均壓罐，使有效氣體CO得到充分利用。5 吸附廢氣返回電石爐尾氣鍋爐綜合利用。 6 往復(fù)式真空泵的選型需考慮填料的氮氣密封密封問題，防止真空泵填料泄漏帶氧進入系統(tǒng)。 7 為便于調(diào)節(jié)和監(jiān)控，考慮設(shè)置系統(tǒng)進口氧含量、半產(chǎn)品氣CO2、產(chǎn)品氣CO氣體在線分析儀及相應(yīng)遠傳流量顯示。8 控制系統(tǒng)盡量采用先進DCS控制系統(tǒng)。附件：分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計原料氣CO2H2O2N2CH4CO14日10時5.2613.60.2927.840.4452.5812時3.2414.230.5522.390.4959.116時3.7714.330.3219.10.4262.0718:305.51111.0429.150.2953.0115日1時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半產(chǎn)品氣CO2H2O2N2CH4CO14日10時018.410.3531.350.449.4912時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時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產(chǎn)品氣CO2H2O2N2CH4CO14日10時0.267.10.1616.280.4475.7712時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時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置換廢氣CO2H2O2N2CH4CO9:401.035.630.6618.680.10373.9711:101.320.230.0511.