甲醇回收装置运行常见问题分析及处理措施

甲醇回收装置运行常见问题分析及处理措施

长庆油田分公司第二采气厂陕西西安710200

摘要:在甲醇回收装置的实际运行中发现,原料水水质变化、设备性能变化、人员操作不当等均会导致装置运行出现故障,影响产品甲醇浓度和塔底水甲醇含量。本文主要论述了常压精馏甲醇回收装置在运行过程中出现的异常情况,深入分析了出现问题的原因并提出相应的处理措施,对甲醇回收装置的平稳运行具有良好的借鉴意义。

关键词:甲醇回收问题分析处理措施

1概况

1.1工艺原理

长庆气田目前对气田采出水采用化学加药预处理和常压精馏工艺进行集中处理,处理后控制产品甲醇浓度大于95%,供厂内注醇使用,脱甲醇后的废水控制甲醇含量小于0.1%回注地层。主体装置采用常压精馏工艺,利用甲醇和水沸点的不同,将含醇污水通过反复和部分汽化和部分冷凝,实现甲醇和水的有效分离。

1.2工艺流程

经过预处理后的原料水通过给料泵加压后,进入粗过滤器,初步过滤后进入原料换热器,被塔底出水预加热至约65℃后,进入原料加热器,用蒸汽加热至泡点温度后,通过精细过滤器,进一步过滤后进入甲醇精馏塔,分成气液两相。液相从上而下与从下而上的蒸汽逆流接触,蒸出其中的轻组分甲醇,部分塔底水流入釜式重沸器用蒸汽加热汽化后返回塔底,部分水作为塔底产品,与原料水换热后温度降至40℃左右进入回注罐。甲醇蒸汽由塔顶流出经蒸发式冷凝器冷凝至饱和液体,进入回流罐,部分甲醇加压回流至塔顶,用来调节和控制塔顶的温度,部分甲醇作为产品经冷却至温度低于40℃进入产品甲醇储罐。

2运行常见问题分析及处理对策

甲醇精馏操作主要考虑物料平衡、汽液相平衡和热平衡,任一参数的突变,都会影响影响产品甲醇浓度和塔底水甲醇含量,以下分别对各参数变化的原因进行分析并提出处理措施。

2.1塔顶温度升高

原因分析:

(1)进料量调节过小,进料量不稳定或操作波动大。

(2)进料温度升高,原料加热器蒸汽流量过大或原料加热器管壳程窜漏。

(3)进料组成变化,原料水中甲醇含量降低或原料加热器管壳程窜漏。

(4)回流量减小,回流泵故障、回流调节阀故障、回流泵进口过滤器堵塞。

(5)回流液温度升高,蒸发式冷凝器风机故障、循环水泵故障、集水槽液位不足。

(6)塔底重沸器蒸汽流量调节过大,蒸汽源压力升高,塔底压力和温度升高。

(7)仪表显示故障,显示值与实际值不相符。

(8)重沸器管束窜漏,高温水蒸汽大量窜入塔内。

(9)塔内构件损坏(塔盘翻、塌等),造成塔内传质传热差,物料分离效果差,沸点高的物质带入塔顶。

处理措施:

(1)适当增加进料量,但调整幅度不宜过大,避免拦液或淹塔。

(2)适当降低原料加热器蒸汽流量,降低热负荷,同时确认原料加热器管壳程有无窜漏。

(3)分析化验原料水浓度,根据化验数据调整操作(降低塔底气相负荷,适当加大回流量)。

(4)适当增加回流量,调整无效时排查设备、管线和阀门原因。

(5)检查塔顶空冷器运行是否正常,确认供电、风机、循环水泵、集水槽液位是否正常,处量是否超过设计值。

(6)适当降低重沸器蒸汽流量,排查重沸器管束有无窜漏。

(7)对仪表进行调校维修。

(8)以上措施均无效时考虑停车检修。

2.2塔顶温度降低

原因分析:

(1)进料量调节过大,进料量不稳定或操作波动大。

(2)进料温度降低,原料加热器蒸汽流量过小,原料加热器管束结垢堵塞导致换热效果差。

(3)进料组成变化,原料水中甲醇含量升高。

(4)回流量调节过大,回流调节阀故障开大。

(5)塔底重沸器蒸汽流量调节过小,蒸汽源压力降低,塔底温度降低。

(6)仪表显示故障,显示值与实际值不相符。

处理措施:

(1)适当减小进料量。

(2)适当增加原料加热器蒸汽流量,提高热负荷,同时确认原料加热器有无堵塞。

(3)分析化验原料水浓度,根据化验数据调整操作(提高塔底气相负荷,适当减小回流量)。

(4)适当减小回流量,排查回流调节阀是否正常。

(5)适当提高重沸器蒸汽流量,查看蒸汽源压力、温度是否正常。

(6)对仪表进行调校维修。

2.3塔底温度降低

原因分析:

(1)塔底蒸汽流量偏小,蒸汽源压力降低。

(2)进料量调节幅度过大。

(3)塔底出水泵故障,导致塔底液位升高。

(4)原料加热器蒸汽量降低或加热器管束结垢堵塞,换热效果差,导致进料温度降低。

(5)重沸器管束堵塞或结垢,传热效率差。

(6)仪表显示故障,显示值与实际值不相符。

(7)塔内构件损坏,塔盘、降液管、溢流堰损坏。

(8)原料换热器管束结垢堵塞,换热效果差。

处理措施:

(1)确认蒸汽源压力,适当提高重沸器蒸汽流量。

(2)适当降低进料流量。

(3)排查塔底出水泵运行是否正常,异常时切换备用泵,对故障泵进行维修。

(4)适当提高原料加热器蒸汽流量,排查原料加热器管束是否脏堵或结垢堵塞,必要时停产检修。

(5)排查重沸器管束是否脏堵或结垢堵塞,必要时进行停产检修。

2.4塔底温度升高

原因分析:

(1)塔底蒸汽流量调节幅度过大,蒸汽源压力升高。

(2)进料量调节过小,导致塔底液位下降。

(3)原料加热器蒸汽流量调节幅度大或管束窜漏,导致进料温度升高。

(4)重沸器管束窜漏,高温水蒸汽大量窜入塔内。

处理措施:

(1)适当降低重沸器蒸汽流量。

(2)适当提高进料流量。

(3)适当降低原料加热器蒸汽流量,排查原料加热器管束是否窜漏,必要时进行停产检修。

(4)排查重沸器管束是否窜漏,必要时进行停产检修。

2.5进料量提不起来

原因分析:

(1)给料泵进口过滤器或给料泵进口管线堵塞。

(2)进料泵故障、不上量或上量不好。

(3)调节阀故障,调节阀开度控制与实际不符。

(4)粗过滤器或精细过滤器堵塞,原料水预处理效果差。

(5)原料加热器或原料换热器堵塞,原料水预处理效果差或缓蚀阻垢剂加药泵故障。

(6)流量计故障,流量计显示不准或流量计旁通阀内漏。

(7)给料泵出口至精馏塔进口管线脏堵或结垢堵塞。

(8)进料管线刺漏。

处理措施:

(1)清洗疏通泵进口粗滤器或进出口管线。

(2)切换备用泵,对故障机泵进行维修。

(3)检查调节阀,改用调节阀旁通进行控制,关闭调节阀前后阀门,对调节阀进行调校维修。

(4)检查过滤器差压,差压高于0.1Mpa时对堵塞过滤器进行清洗或者更换滤芯滤料,同时监测原料水预处理情况,控制预处理效果。

(5)检查维修加药泵,对结垢堵塞原料水管线和换热器管束检修冲洗。

(6)检查维修流量计及流量计旁通阀门。

3结论及建议

(1)在甲醇回收装置运行过程中,主要异常情况从以下方面考虑:精馏塔拦液、换热设备窜漏、过滤设备脏堵、动力设备异常停运、气动调节阀门异常动作、工艺参数突变和人员调节操作不当等。

(2)缓慢平稳操作调节,严格控制关键工艺参数在规定范围,确保物料平衡。

(3)定期对加药泵、给料泵、回流泵等动力设备进行维护保养,对气动调节阀、变送器进行调校,确保系统运行正常。

(4)定期对甲醇回收装置进行停运检修,对精馏塔塔盘组件进行清洗,保证传质传热效果,对粗过滤器和精细过滤器内部元件进行清洗和更换,确保过滤分离效果。

参考文献:

[1]吴雨楠,李映宏,孙亚晨,气田甲醇回收工艺优化研究[J],化工管理,2018。

[2]邓伟,孟海龙,王顺喜,甲醇回收工艺在苏里格气田的应用[J],石油化工应用,2011。

[3]丁辉,魏克颖,魏自涛等,天然气处理厂甲醇回收装置运行分析[J],宁夏青年科学家论坛,2009。

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