一种用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统的制作方法

allin2022-07-13  181



1.本实用新型涉及煤化工设备技术领域,具体涉及一种用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统。


背景技术:

2.以煤为原料的化工生产中,经过co耐硫变换后的变换气中含有大量多余的co2、少量的h2s、cos等酸性气体,这些酸性气体对下游甲醇合成的生产是非常不利的,尤其是硫化物会造成下游甲醇合成反应中的催化剂中毒,因此必须对其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷的贫甲醇(甲醇≥99.5%,h2o≤0.5%,nh3<100mg/l,硫化物<50ppm)为吸收溶剂,利用贫甲醇在低温下对酸性气体(co2、h2s、cos等)溶解度极大、不易发泡、黏度小、来源广泛等方面的优良特性,用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体,获得合格的净化气,以达到后续甲醇合成工段的使用要求。目前使用较多的有德国林德低温甲醇洗、鲁奇低温甲醇洗、大连佳纯低温甲醇洗等工艺包。
3.中国天辰工程有限公司详细设计的德国林德低温甲醇洗工艺包,变换气以7.6mpa(g)、40℃工况进入低温甲醇洗系统,经水分捕集、预冷、分液后进入甲醇洗涤塔底部,与来自甲醇洗涤塔顶部的-62℃贫甲醇逆向接触,分别脱除变换气中的h2s、cos、co2等酸性介质,从甲醇洗涤塔顶获得合格的净化气排出。利用h2s、cos、co2在贫甲醇中溶解度的极大差异,从甲醇洗涤塔底部排出的吸收了h2s、cos、co2的富甲醇分别使用减压闪蒸、氮气气提、精馏等方法分别将co2和h2s、cos在不同区域解析出来。解析出h2s、cos和co2等气体后的富甲醇,作为合格的贫甲醇送入贫甲醇罐,利用贫甲醇泵由贫甲醇罐抽出进行增压,经过贫甲醇水冷器进行一级冷却及其它换热器多级冷却后再次送入甲醇洗涤塔顶部,达到甲醇循环利用的目的。解析出的co2气体经过换热器回收冷量进行复温后高空排放;解析出的h2s、cos气体先经过冷却后进行甲醇分液回收,再经过换热器回收冷量进行复温后作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。
4.对低温甲醇洗系统而言,变换气中各主要组分在相同温度和压力下,在甲醇中溶解能力排序为n2<h2<co<co2<ch4<h2s<cos<nh3,由此排序看出,作为后续甲醇等合成工段的有效气h2及co也会溶解于甲醇中。在使用减压闪蒸及氮气气提方法解析co2过程中,会造成大量h2及co解析出来,在污染环境同时,引起后续甲醇合成工段的有效气h2及co大量浪费。
5.为有效避免以上现象,甲醇洗涤塔底部排出的吸收了h2s、cos、co2的富甲醇在进行co2解析前,先进入闪蒸罐进行初步闪蒸,便于回收后续合成工段所需的有效气h2及co;闪蒸回收的有效气经循环气压缩机压缩,重新返回低温甲醇洗系统。
6.循环气压缩机一般采用往复式压缩机,由于往复式压缩机气阀、填料组件、刮油组件、活塞环、支撑环等易损件的设计寿命问题,根据往复式压缩机使用手册,每运行4000h需停机进行气阀及填料组件的拆检及更换;每运行8000h需停机进行所有易损件拆检及更换;每运行24000h需停机进行压缩机所有零部件的拆检及更换。
7.在压缩机检修完成后启动前,需要对压缩机各密封点进行气密查漏及消漏工作,防止压缩机启动后可燃及有毒有害气体泄漏引起环境污染及火灾爆炸事故。
8.中国天辰工程有限公司详细设计的8.7mpa煤气化、180wt/a煤制甲醇项目,配套德国林德低温甲醇洗工艺包,循环气压缩机采用两级往复结构型式,压缩机进口压力1.6mpa,压缩机出口压力7.5mpa,压缩机正常流量为16500nm3/h,使用0.38mpa压力的氮气进行压缩机检修完成后的气密查漏。压缩机工艺气进口手阀后及0.38mpa氮气进口手阀后均设置有盲板,用于压缩机检修及运行期间的有效隔离,虽然能够完成检修,但是存在检修时间长,检修效率低以及中压查漏风险高的问题,因此设计一种缩短循环气压缩机的检修后气密时间,降低循环气压缩机检修成本以及提高中压检修安全性的用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统具有很大的实用价值。


技术实现要素:

9.本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统。
10.本实用新型提供了一种用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统,包括:循环气压缩机的进气口上连接有第一输气管,所述第一输气管通过带第一阀门的第三输气管与低压氮气管网连通,所述第一输气管通过带第二阀门的第四输气管与中压氮气管网连通,所述第四输气管上设有用于监控中压氮气压力的第一压力表和用于调整中压氮气压力至设定值的自力式调节阀。
11.较佳地,所述第三输气管和第四输气管上还分别设有止回阀。
12.较佳地,所述第三输气管上设有第一阀门,第四输气管上设有第二阀门,所述第一阀门和第二阀门均为截止阀。
13.较佳地,所述所述第三输气管上设有第二压力表和第一流量表,所述第四输气管上设有第三压力表和第二流量表。
14.较佳地,所述第四输气管上还设有第五输气管,所述第五输气管上连通有两个带第三阀门的第六输送管,两个第六输气管连接有用于就地高点放空第七输气管,且其中一个第六输气管上设有安全阀。
15.较佳地,位于第五输气管连接处下方的第四输气管上设有带第四阀门的第八输气管,所述第八输气管上设有第四压力表。
16.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
17.本实用新型通过通过增加中压氮气气密管线对低温甲醇洗循环气压缩机检修后气密介质进行优化,使用中压氮气替代工艺气进行中压气密,有效提高了该类型循环气压缩机检修后气密效率,缩短了该类型循环气压缩机的检修后气密时间,降低循环气压缩机检修成本。
附图说明
18.图1为现有技术的工艺流程图;
19.图2为本实用新型的工艺流程图。
20.附图标记说明:
21.1.第一输气管,2.第二输气管,3.第三输气管,4.第四输气管,5.第一就地压力表,6.自力式调节阀,7.第五输气管,8.第六输送管,9.第七输气管,10.安全阀,11.第八输气管。
具体实施方式
22.下面结合附图2,对本实用新型的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例
24.如图1所示,本实用新型提供的一种用于提高低温甲醇洗循环气压缩机气密效率的系统,包括:循环气压缩机,进气口上连接有第一输气管1,所述第一输气管1通过带第一阀门的第三输气管3与低压氮气管网连通,所述第一输气管1通过带第二阀门的第四输气管4与中压氮气管网连通,所述第四输气管4上设有用于监控中压氮气压力的第一就地压力表5和用于调整中压氮气压力至设定值的自力式调节阀6。此处的自力式调节阀6的工作原理:自力式调节阀6是一种普通的机械式自主调节阀;通过调节自力式调节阀6内的弹簧弹力来预设一定压力值,当第四输气管4内的压力高于预设值时,自力式调节阀6内的弹簧下压阀芯,阀芯在弹簧压力下关小或关闭;当第四输气管4内的压力低于预设值时,自力式调节阀6内的弹簧上移带动阀芯打开。当第四输气管4内超压后需要配套安全阀进行泄压。
25.进一步地,所述第三输气管3和第四输气管4上还分别设有止回阀用于防止介质逆流倒窜,为了考虑经济成本该止回阀为手阀。
26.进一步地,所述第三输气管3上设有第一阀门,第四输气管4上设有第二阀门,所述第一阀门和第二阀门均为截止阀,为了考虑经济成本截止阀为手阀。
27.进一步地,所述第三输气管3上设有第二压力表和第一流量表,所述第四输气管4上设有第三压力表和第二流量表,用于及时了解第三输气管3和第四输气管4内流动介质的流量与压力。
28.进一步地,所述第四输气管4上还设有第五输气管7,所述第五输气管7上连通有两个带第三阀门的第六输送管8,两个第六输气管8连接有用于就地高点放空第七输气管9,且其中一个第六输气管8上设有安全阀10,由于此处压力高且为氮气具有窒息作用,因此需要将氮气引至高点安全区域进行泄放,此处设置安全阀增加手阀的目的是便于安全阀的隔离。
29.进一步地,位于第五输气管7连接处下方的第四第四输气管4上设有带第四阀门的第八输气管11,所述第八输气管11上设有第四压力表,此处设置第二就地压力表是阀后压力指示。
30.该系统的工艺原理:
31.如图1所示,根据背景技术中给出的中国天辰工程有限公司详细设计的8.7mpa煤气化、180wt/a煤制甲醇项目进行压缩机检修完成后的气密查漏流程为:
32.1、打开0.38mpa与低压氮气管网连通的第三输气管3上的氮气手阀,将压缩机腔体充压至0.38mpa,对所有密封点、法兰面使用氮气进行低压气密查漏。
33.2、若出现漏点,佩戴空气呼吸器(防窒息)进行紧固处理;紧固后无法消除的,压缩机腔体泄压进行消漏处理。
34.3、再次使用0.38mpa氮气进行低压气密查漏,直至0.38mpa压力下无漏点。
35.4、关闭氮气手阀,倒盲氮气盲板;倒通压缩机进口工艺气盲板并打开工艺气手阀,利用中压闪蒸罐的闪蒸气通过第二输气管2与第一输气管1连通,将压缩机腔体充压至1.6mpa,对所有密封点、法兰面使用工艺气进行中压气密查漏。
36.5、若出现漏点,佩戴空气呼吸器(防中毒)并使用防爆工具(防火灾爆炸)进行紧固处理。
37.6、紧固后无法消除的,关闭压缩机进口工艺气手阀并佩戴空气呼吸器及使用防爆工具倒盲工艺气盲板;倒通压缩机0.38mpa氮气盲板并打开氮气手阀进行可燃及有毒有害气体的置换,合格后进行消漏。
38.7、重复以上1~6步骤,直至无漏点。
39.8、循环气压缩机启动。
40.此方法主要缺点如下:
41.1、由于循环气压缩机进口压力为1.6mpa,而气密所使用氮气压力为0.38mpa,此压力只满足低压气密查漏需求,为保证压缩机检修后气密效果,必须进行中压气密查漏。
42.2、使用工艺气进行中压气密查漏时,当出现无法消除的漏点后必须重复1~6步骤,造成大量检修时间的浪费;倒盲板作业时为有效保证密封效果,必须更换垫片,造成检修物资的浪费。
43.3、使用工艺气进行中压查漏期间,当出现漏点后,有环境污染隐患;进行消漏作业时有中毒及火灾爆炸隐患;工艺气中压气密查漏风险极高。
44.本实用新型给出的低温甲醇洗循环气压缩机气密系统改造后的查漏步骤:
45.1、打开0.38mpa与低压氮气管网连通的第三输气管3上的氮气手阀,将压缩机腔体充压至0.38mpa,对所有密封点、法兰面使用氮气进行低压气密查漏。
46.2、若出现漏点,佩戴空气呼吸器(防窒息)进行紧固处理;紧固后无法消除的,压缩机腔体泄压进行消漏处理。
47.3、再次使用0.38mpa氮气进行低压气密查漏,直至0.38mpa压力下无漏点。
48.4、打开新增与中压氮气管网相连通的第四输气管4上的(1.8mpa)手阀,将压缩机腔体充压至1.6mpa,对所有密封点、法兰面使用中压氮气进行中压气密查漏。
49.5、若出现漏点,佩戴空气呼吸器(防窒息)进行紧固处理;紧固后无法消除的,压缩机腔体泄压进行消漏处理。
50.6、重复以上1~5步骤,直至无漏点。
51.7、循环气压缩机启动。
52.通过增加中压氮气(1.8mpa)气密管线对低温甲醇洗循环气压缩机检修后气密介质进行优化,使用中压氮气替代工艺气进行中压气密,以上所述缺点全部得到有效化解,极大的提高了循环气压缩机的检修效率,节约了检修后气密时间,也极大提高了检修后气密安全性,为企业节省检修成本。
53.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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