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超濾技術在合成氨低溫甲醇洗系統的應用

責任編輯:西安超濾作者:admin人氣: 發表時間:2016-10-21 15:13:00


楊忠緒(陜西渭河化肥廠,陜西渭南,714000)

李大明2 (西安超濾凈化工程有限公司,陜西西安,710075)

摘要  介紹超濾技術在渭河化肥廠低溫甲醇洗系統中的應用情況。對生產過程中出現的操作條件惡化原因進行了分析,重點論述了為改善操作條件所采取的措施,超濾過濾器的特點。在冷區和熱區的不同精度、不同流量的濾芯配置、濾芯清洗、使用效果,以及由此得出的新型高效、低阻、長壽命的過濾器是處理低溫甲醇洗系統污染物的良好裝置。
關鍵詞 超濾器  低溫甲醇洗   使用效果

陜西渭河化肥廠是以煤為原料,采用德士古水煤漿汽化工藝,年產30萬噸合成氨、52萬噸尿素的大型化肥廠,工藝中采用林德公司低溫甲醇洗方法脫除氣體中的CO2、H2S等,該工藝流程也叫五塔流程,分冷區和熱區,冷量的來源主要靠CO2的節流效應及液氨的制冷系統。
一、簡況
1999年6月份該廠在大檢修后開車過程中發現低溫甲醇系統操作工況嚴重惡化,在系統中發現有許多細小的渣質(粉塵及腐蝕產物)污染了甲醇溶液,這些渣質沉積在換熱器管程、殼程,直接影響傳熱效果和堵塞換熱器通道,增加甲醇循環的阻力,整個系統冷量嚴重不足,只能維持50%的低負荷生產。
根據電子顯微鏡對污染物的分析及X射線衍射圖譜的驗證,確定了污染物為鐵的硫化物Fe3S4微粒,其粒徑多為2~10μm,且為非粘結性微粒,系統中原有100目、60目、20μm的過濾網,對這些細小的微粒無能為力,其它兄弟廠也有同樣現象發生,它們大都采用了粉末冶金管過濾甲醇溶液中的渣質,雖然收到了較好的效果,但價格昂貴,阻力大,應為新型高效低阻金屬絲網或氈過濾器所代替。
渭化廠經過多方調查研究,多種方案分析比較,最終選用了西安超濾公司的超濾過濾器,對系統中污染的甲醇溶液進行過濾。
二、濾芯特點
超濾器采用燒結不銹鋼絲纖維氈過濾介質,其纖維接觸點燒結在一起,牢固而可折疊,孔徑成梯度結構,屬固定型不規則深度過濾。
1、濾芯呈圓桶狀折疊式,全熔透焊,強度高,可承受壓差5bar以上。
2、濾芯有很高的孔隙率和極好的透氣性。
3、濾芯有很高的納污能力。
4、濾芯耐高溫,耐腐蝕。
5、濾芯牢固耐用,可反復清洗,一次投資,長期受益。
三、過濾器的配置
根據渭河化肥廠的工藝流程和工藝特點,在冷區和熱區分別配置了不同數量和不同精度的濾芯。
1、流程示意
1)          冷區流程


2)熱區流程

2、過濾器配置
1)冷區配置兩臺過濾精度為10μm的金屬絲氈超濾器和原過濾器S1602并聯,對其甲醇溶液進行全流量過濾,其中1臺清洗時,系統仍能進行滿負荷正常生產。
2)熱區配置1臺過濾精度為7μm的金屬絲氈超濾器,與原過濾器S1601并聯,對其甲醇溶液進行部分流量過濾。
冷區的低精度全流量過濾器和熱區的高精度部分流量過濾器,即全過濾和部分過濾相結合,低精度過濾和高精度過濾相結合,這種完美的結合,能在有限的投資條件下,達到最好的過濾效果。
四、濾芯清洗
1、正常情況下,每月用簡易法清洗一次,即用水沖洗、吹干后復位。
2、當遇到系統較臟、壓差上漲較大時,用洗潔精和檸檬酸配制的溶液在超聲波清洗機中徹底清洗。
用以上方法對超濾濾芯進行清洗,效果很好,濾芯已使用2年多,現在完好無損。
五、使用效果
1、系統發生嚴重污染時,甲醇溶液中的懸浮物高達60~70mg/L,使用超濾器后降至5~15mg/L,經過近兩年多的正常運行,甲醇溶液中的固體懸浮物已降至2~3.5mg/L。
2、使用超濾器后由于及時過濾掉系統中生成的固體微粒,纏繞式換熱器沒有發生過殼程堵塞現象,換熱效率大大提高,對維持系統冷量平衡起到了重要作用。
3、使用超濾器后六臺甲醇泵前配置40目的濾網,基本上無臟物,降低了操作人員的勞動強度,延長了泵的壽命。
4、沒有使用超濾器前,幾乎每年都要請專業洗滌公司對幾臺纏繞式換熱器化熱清洗,清洗費用上百萬元,頻繁的清洗對設備壽命大有影響。使用超濾器至今,已兩年多時間沒有化學清洗過,大大節省了維修費用。
5、1999年7月份至2001年5月,使用超濾器以來由于超濾器很好的保護了原來舊的E1609,最大的利用了冷量,使合成氨負荷增加了2%,如果按尿素售價900元/噸,成本700元/噸計,一年半時間可為工廠增收70×104×200×2%=280萬元。
六、結論
綜合以上敘述,我們可以看出:
當低溫甲醇洗系統甲醇溶液嚴重污染時,超濾器能在短期內,清除溶液中的污染物,使系統很快恢復正常生產。而系統正常生產時,超濾器又能及時過濾掉生產過程中不斷產生的微量污染物,使甲醇溶液中的污染物濃度保持在最低水平,保證系統連續正常運轉。
選擇新型高效、低阻、長壽命的過濾器元件的超濾器是處理低溫甲醇洗系統污染物有效進行液固分離的良好裝置。




Application Of Unionfilter Technology In The L.T. Methanol Absorption System Of Synthesis Ammonia Production

YANG  Zhongxu1             LI  Daming2
1  Shaanxi Weihe Fertilizer Factory, Weinan 714000, China
2  Xi’an Unionfilter Engineering CO., LTD, Xi’an 710075, China

Abstract:  The application of Unionfilter technology in the absorption system of low temperature methanol  is introduced and the reason of the worsening of the operation conditions during the production process analyzed, focusing on the measures taken to improve the operation conditions, the characteristics of the Unionfilter product , the arrangement of the filtering cores of different precision and flow in both the cold and hot phases, the cleaning of the cores and their efficiencies. It is then proved that our new sort of filter of high efficiency, low resistance and long life is a good apparatus to filter out the pollutant in the low temperature methanol absorption system.
Key words: Unionfilter  low tem. methanol absorption application.


第一作者:楊忠緒  男  高級工程師  1964年4月出生,1987年畢業于西北大學化工系無機物工學專業,學士學位,一直從事化工工藝(氣體凈化)工作。聯系電話:0913-2115060轉5502。

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