變壓吸附脫除低變氣二氧化碳裝置運(yùn)行總結(jié)江靜

1、變壓吸附脫除低變氣二氧化碳裝置運(yùn)行總結(jié)成都玉龍化工有限公司 江靜 2008.2成都玉龍化工有限公司原有一套濕法脫碳裝置，設(shè)計(jì)配套年產(chǎn)尿素60kt，近幾年不斷擴(kuò)能技改，尿素裝置能力已達(dá)180kt/a，脫碳裝置已不能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的要求。公司通過對(duì)國內(nèi)多個(gè)廠家的廣泛考察、調(diào)研，并結(jié)合我公司實(shí)際情況，決定采用四川鴻鵠科技集團(tuán)有限公司的專利技術(shù)，上一套變壓吸附脫碳裝置（設(shè)計(jì)處理低變氣量35000m3/h）。該裝置于2007年3月份開始動(dòng)工，7月初投運(yùn)，現(xiàn)就PSA脫碳技術(shù)在我公司的實(shí)際運(yùn)行情況作一簡單介紹。1工藝流程高壓吸附脫除CO2，就是利用吸附劑，在一定的操作壓力下選擇吸附CO2，從而吸附脫除氣體中的

2、CO2，控制吸附時(shí)間，獲得合格的凈化氣。氣體各組分的吸附容量大小是吸附壓力的函數(shù)，分壓大吸附容量大，分壓小吸附容量小，故當(dāng)吸附床的壓力降低時(shí)，被吸附的組分就解吸出來，吸附劑得以再生。工藝流程原料氣在壓力1.8MPa、溫度40條件下進(jìn)入變壓吸附裝置，經(jīng)氣液分離器脫除游離水后，依次進(jìn)入PSA1、PSA2（十四次內(nèi)部均壓）的變壓吸附塔，在PSA2出口得到凈化氣。PSA1出口部分（約1200m3/h）CO2濃度達(dá)不到要求的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)加壓后返回系統(tǒng)，與原料氣混合。PSA1經(jīng)均壓后，再經(jīng)逆放、抽真空得到CO2產(chǎn)品氣。工藝流程簡圖如圖1。圖12主要設(shè)備（表1）3裝置運(yùn)行情況2007年6月中旬安裝完成后

3、，進(jìn)行吹除、試漏試壓，然后是52個(gè)吸附塔的裝填工作。7月初開始試生產(chǎn)，在試生產(chǎn)期間，出現(xiàn)了所有程控閥閥體壓蓋的墊子漏氣；部分程控閥的開、關(guān)都不到位；壓縮機(jī)未設(shè)計(jì)操作副線等問題，停車后一一處理。然后正式投運(yùn)，運(yùn)行情況如下。（1）氣體成分產(chǎn)品氣CO298%99%凈化氣CO20.2%H2的回收率99.5%N2的回收率96%（2）氣量低變氣1600017000m3/h（3）壓力系統(tǒng)壓差0.1MPa原料氣壓力1.71.9MPa油壓5.06.0MPa抽空壓力0.07MPa一均降1.54MPa二均降1.34MPa三均降1.14MPa四均降0.96MPa五均降0.79MPa六均降0.63MPa七均降0.50M

4、Pa八均降0.38MPa九均降0.30MPa十均降0.22MPa十一均降0.15MPa十二均降0.09MPa十三均降0.03MPa十四均降0.01MPa（4）時(shí)間吸附時(shí)間714s順放時(shí)間44s逆放時(shí)間75s循環(huán)時(shí)間39min除設(shè)計(jì)負(fù)荷達(dá)不到要求外，其余指標(biāo)都合格。4結(jié)論（1）變壓吸附脫碳在以煤焦為原料的尿素廠已廣泛使用，但應(yīng)用在以天然氣為原料的合成氨廠，目前國內(nèi)還是第一套裝置，必須克服原有變壓吸附需放空CO2濃度才能達(dá)要求的缺陷（要求CO2達(dá)到完全回收），并且對(duì)產(chǎn)品氣和凈化氣都有較高的要求，此技術(shù)的理論與實(shí)際生產(chǎn)效果存在一定的差距。（2）投運(yùn)后的生產(chǎn)實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)的處理低變氣量是35000m3/h，但目前我公司在保證CO2不放空、滿足產(chǎn)品氣和凈化氣要求的前提下負(fù)荷只能達(dá)到17000m3/h，分析原因是由于副塔吸附后沒有完全解吸出來，加量后造成解吸氣CO2含量超標(biāo)。若要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，下一步需進(jìn)行局部流程改造，現(xiàn)正做準(zhǔn)備工作。（3）雖然目前未能達(dá)到設(shè)計(jì)能力，但變壓吸附脫碳裝置與濕法（MDEA）脫碳裝置比較，節(jié)能效果非常明顯。在目前的負(fù)荷下電耗和濕法相當(dāng)，每小時(shí)可節(jié)約6t蒸汽，以每噸蒸汽成本94元計(jì)，一年可節(jié)約蒸汽費(fèi)用450萬元，同時(shí)每年可