溶劑再生塔的操作(新)

硫磺回收2011年4月MDEA溶劑再生塔的操作及相關(guān)知識一、溶劑再生塔簡介溶劑再生塔采用塔頂部分冷凝、液相全回流的精餾塔結(jié)構(gòu)。溶劑再生塔構(gòu)型如右圖所示。富含H2S的溶劑（簡稱富液）從塔頂部第三層塔板以氣液混相的進料方式進入塔內(nèi)。塔頂產(chǎn)出富含H2S、CO2的酸性氣，塔釜生產(chǎn)循環(huán)胺溶劑（由于脫除了H2S而稱為貧液），貧液中H2S的濃度直接影響著脫硫的效果。1.1再生塔工藝流程介紹二、溶劑再生塔異常情況分析

2.1再生塔異常波動現(xiàn)象液沫夾帶彈濺霧沫夾帶板上液體被上升氣體帶入上一層塔板的現(xiàn)象。不正?，F(xiàn)象二、溶劑再生塔異常情況分析2.1再生塔異常波動現(xiàn)象過量液沫夾帶正常操作時應(yīng)控制霧沫夾帶量不超過0.1kg(液體)kg(干氣體)。精餾原理過量夾帶二、溶劑再生塔異常情況分析氣泡夾帶液體在降液管內(nèi)應(yīng)有足夠的停留時間，一般不得低于5秒。2.1再生塔異常波動現(xiàn)象液體在降液管中停留時間過短，氣泡來不及解脫，而被液體卷入下層塔板。2.1再生塔異常波動現(xiàn)象塔板流速分布液體自塔板一端流向另一端時，在塔板中央流速大，在塔板邊緣部分，流速小。二、溶劑再生塔異常情況分析分布二、溶劑再生塔異常情況分析2.1再生塔異常波動現(xiàn)象漏液和嚴重漏液氣體通過篩孔的速度較小時，氣體通過篩孔的動壓不足以阻止板上液體的流下，液體會直接從孔口落下，這種現(xiàn)象稱為漏液。漏液液泛漏液二、溶劑再生塔異常情況分析2.1再生塔異常波動現(xiàn)象液泛與淹塔液泛降液管中泡沫液體高度超過上層塔板的出口堰，板上液體無法順利流下，液體充滿塔板之間空間的現(xiàn)象。液泛淹塔塔頂溫度控制方案有兩種，一種是通過調(diào)節(jié)再沸器蒸汽流量來控制；另一種是通過再生酸性氣抽出量調(diào)節(jié)塔頂壓力來控制。塔頂壓力控制方案有兩種，當塔底蒸汽控制溫度時，用再生酸性氣量控制塔頂壓力；反之，用蒸汽控制壓力時，用再生酸性氣量控制溫度。塔頂溫度與壓力及塔頂回流之間的關(guān)系：塔內(nèi)壓力越低，溶液飽和溫度越低，塔頂冷回流量加大，塔頂溫度降低。

2.2再生塔指標控制二、溶劑再生塔異常情況分析適當增加回流比可提高再生塔的分離效果，同時再沸器、塔頂冷凝器及塔內(nèi)的氣液負荷增加。塔內(nèi)氣液負荷增加易引起塔內(nèi)過量的霧沫夾帶，從而降低塔板效率。酸性氣的量和組成隨進料組成、流量和進料溫度的波動而變化，所以一般控制回流量而非回流比。塔底采用釜式再沸器，溫度受進料量變化影響明顯，故選用加熱蒸汽流量與進料量的比值控制方案。2.2再生塔指標控制二、溶劑再生塔異常情況分析二、溶劑再生塔異常情況分析2.3再生塔貧液質(zhì)量控制再生條件對胺液再生效果的影響保持進料溶解度不變，同時改變胺液濃度和循環(huán)量，較低的胺液循環(huán)量和較高的胺液濃度有利于胺液再生。在實際生產(chǎn)中，降低胺液濃度、提高吸收塔操作壓力以提高再生塔進料中的溶解度，胺液循環(huán)量只要在最低循環(huán)量以上即可。在相同的再生蒸汽量下，以泡點進料和泡點回流狀況下胺液的再生效果為最好。冷進料和冷回流同時存在的情況下，各層塔板上的水蒸汽將大幅度增加，這樣，塔內(nèi)部分塔板上的回流比增加。再生條件對胺液再生效果的影響一般低壓有利于胺液的再生，但壓力低平衡溫度也低，又不利于再生。回流比越大．再生效果越好?；亓鞅忍岣?，塔頂水蒸汽摩爾分率提高，在相同的再生壓力下，塔頂溫度隨之提高。胺液濃度相同，循環(huán)量增加后，進料中的H2S、CO2溶解度則降低。胺液循環(huán)量降低，可提高再生效果，降低蒸汽用量和循環(huán)泵的動力消耗。胺液濃度影響吸收酸性氣的能力，提高胺液濃度不利于再生。二、溶劑再生塔異常情況分析2.3再生塔貧液質(zhì)量控制項目參考值實際值工藝控制范圍底溫℃120119115~125頂溫℃115110100~115頂壓MPa0.0850.065≯0.1進料溫度℃929387~97進料量t/h5955---回流溫度℃405740~60塔頂回流量t/h3.361.4---塔底液位%505040~60塔底液控開度

%585320~30貧液H2S濃度g/L0.81~2≯2酸性氣量Nm3/h457230---酸性氣H2S濃度wt%68.665---二、溶劑再生塔異常情況分析2.3再生塔貧液質(zhì)量控制進料量組分蒸汽量回流溫度塔頂溫回流量進料溫度←↓↓↓貧液量↓塔壓降↓↓液泛→↓酸性氣量塔頂壓↓塔底溫↓←→內(nèi)回流↓發(fā)泡塔負荷二、溶劑再生塔異常情況分析2.4再生塔工況鼓泡接觸狀態(tài)穩(wěn)定的氣泡表面泡沫接觸狀態(tài)噴射接觸狀態(tài)更新的液滴表面更新的液膜表面鼓泡二、溶劑再生塔異常情況分析2.4.1再生塔工況圖塔板負荷性能圖維持該塔板正常操作所允許的氣、液負荷波動范圍。1)液沫夾帶線；2)液泛線；3)液相負荷上限線；4)泄漏線；5)液相負荷下限線。V二、溶劑再生塔異常情況分析2.4.2再生塔工況點C操作點操作線操作極限V塔板負荷性能圖操作點位于操作區(qū)內(nèi)的適中位置,可獲得穩(wěn)定良好的操作效果。

二、溶劑再生塔異常情況分析2.4.3再生塔操作彈性平穩(wěn)運行的抗干擾能力操作線與負荷性能圖的兩個交點的氣體流量之比操作彈性：操作彈性增大，抗干擾能力增強，這對維持系統(tǒng)穩(wěn)定是十分重要的。加減量時應(yīng)循序漸進，不可大起大落，以免造成系統(tǒng)內(nèi)流體湍動。在采取了上述措施后，仍有可能發(fā)生突發(fā)性的溶液發(fā)泡，在沒有找到發(fā)泡原因之前，向溶液中添加少量消泡劑是有效的應(yīng)急辦法之一。如果加消泡劑不能有效控制壓降上漲趨勢，那么降負荷是必要的手段。

三、溶劑再生塔異常情況處理3.1ADV微分浮閥塔板ADV微分浮閥ADV微分浮閥塔板工作原理三、溶劑再生塔異常情況處理3.1ADV微分浮閥塔板ADV微分浮閥特點①頂面有切孔，可以使氣流分散得更細，并充分利用浮閥上部的傳質(zhì)空間，消除了傳統(tǒng)浮閥頂部的傳質(zhì)死區(qū)，使氣、液接觸更為充分，傳質(zhì)效率高。同時浮閥下部的氣體負荷減少，減輕了高負荷下的氣流沖擊。②特殊的閥腿設(shè)計使得ADV浮閥具有導向性，降低了塔板上的液面梯度，減少了夾帶，消除了塔板上液體停滯區(qū)，使液流均勻分布，返混減少，從而提高了生產(chǎn)效率。三、溶劑再生塔異常情況處理3.1ADV微分浮閥塔板ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)三、溶劑再生塔異常情況處理3.2溶劑發(fā)泡的操作因素（1）MDEA溶液濃度增大，溶液的發(fā)泡高度和消泡時間降低；溶液溫度升高，溶液的發(fā)泡性能逐漸降低；通氣流量對MDEA溶液發(fā)泡性能的影響存在一臨界值，低于該臨界值，溶液的發(fā)泡性能隨著通氣流量的增大而增大，超過該臨界值，溶液的發(fā)泡高度和消泡時間隨著通氣流量的增大而降低。MDEA溶液酸性氣負荷增大，發(fā)泡幾率增加。MDEA溶液濃度增大，溶液粘度也增大，使更多的液烴與固體粉末能分散懸浮在MDEA溶液和泡沫中，導致泡沫的穩(wěn)定性大大增加。溶劑發(fā)泡的操作因素：操作現(xiàn)象：1、其它參數(shù)保持不變，塔底溫度升高。塔底液位控制閥開度變小。2、塔底液位控制閥開度變化幅度加大。3、提高進料或回流量，塔波動；降低進料或回流溫度，塔波動。4、提高酸性氣量，塔波動。5、塔頂溫度升高。三、溶劑再生塔異常情況處理3.2溶劑發(fā)泡的操作因素（2）液態(tài)烴浮在溶液表面時，MDEA溶液的發(fā)泡高度和消泡時間都明顯降低，而且液態(tài)烴的碳鏈越長，影響作用越大；當液態(tài)烴以微小液滴的形式存在于MDEA溶液中時，MDEA溶液的發(fā)泡高度降低，但長鏈的液態(tài)烴卻使溶液的泡沫穩(wěn)定性成倍增大，而且碳鏈越長，對泡沫的穩(wěn)定能力越強。新生態(tài)的細小FeS顆粒強烈吸附液態(tài)重烴，會造成MDEA溶液的嚴重發(fā)泡。溶劑發(fā)泡的操作因素：操作技巧：1、閥門開關(guān)要緩慢，開關(guān)閥門有依據(jù)，要找時機，看規(guī)律。2、富液來量波動有規(guī)律，貧液適應(yīng)穩(wěn)溫度。異常變化及時調(diào)，波動過大疑帶烴，流量偏低疑帶油。3、各點波動互抵消，波動幅度不變大，調(diào)節(jié)要注意。4、塔波動不要慌，先穩(wěn)流量，再穩(wěn)溫度，最后來把平衡調(diào)。三、溶劑再生塔異常情況處理3.2溶劑發(fā)泡的操作因素溶劑發(fā)泡的操作因素：（3）一般貧液溫度在30~50℃，濃度在25~30w%，PH值在7~8（7左右較好）。溫度升高有利于酸性氣體吸收，但超過60℃不穩(wěn)定鹽類易析出造成堵塞。MDEA溶液吸收二氧化硫較緩慢，不易分離，會造成貧液含硫高。MDEA溶液在高溫（105℃以上）下得以再生。為保證硫磺吸收塔的操作，急冷塔的水洗吸收效果至關(guān)重要，在控制尾氣加氫反應(yīng)系統(tǒng)的同時也要做好急冷塔的操作。貧液外送在我裝置作為公用工程來管理，因為貧液的穩(wěn)定外送和貧液質(zhì)量關(guān)系到前路幾套裝置的生產(chǎn)運行。外送貧液的濃度也要保持穩(wěn)定，不可突然變大，這將影響吸收的介質(zhì)，增加再生分離難度。三、溶劑再生塔異常情況處理3.3溶劑發(fā)泡的判斷溶劑發(fā)泡的判斷：吸收塔或再生塔壓差增大；吸收塔或再生塔的液位波動較大；凈化尾氣或再生酸性氣氣液分離器液位上升過快；溶劑補充量增大；攪拌溶液樣品時有泡沫產(chǎn)生，泡沫高度超過5cm，消泡時間超過5s；溶液中固體雜質(zhì)增多。N-甲基二乙醇胺(MDEA)，分子式為CH3N(CH2CH2OH)2，無色或深黃色油狀液體，水中溶解度：25℃時100g/100mL；比重1.0418，蒸氣壓：25℃時0.03Pa；爆炸極限：空氣中0.9%～8.4%（體積）三、溶劑再生塔異常情況處理3.4溶劑發(fā)泡的處理溶劑發(fā)泡的處理：常用的消泡劑為聚醚、硅油、高沸點醇類和硅酮類化合物，消泡劑的加入要適量，不可過多，如果濃度過大，它們會與溶液中的起泡物質(zhì)一起形成膠團，堵塞氣液通道，從而造成更為嚴重的發(fā)泡。消泡劑、緩蝕劑本身的降解與累積易引起發(fā)泡。

三、溶劑再生塔異常情況處理3.5再生塔液泛的處理液泛的原因：夾帶液泛、降液管液泛。液泛的處理：當再生塔氣、液相負荷都過大，容易出現(xiàn)淹塔情況。液面有落差和液層波動，引起氣體分布不均勻。液泛開始時，塔底、塔頂壓降急劇上升，效率急劇下降，隨后塔的操作遭到破壞。淹塔時，當系統(tǒng)胺液循環(huán)量等條件不變的情況下，胺液儲罐液位則會有明顯的下降。淹塔時，因胺液不能落入塔底，因此液位不會有上升，而是正常或略有下降。出現(xiàn)淹塔時，最有效的方法是降低塔內(nèi)氣、液兩相流量，即降低胺液循環(huán)量或降低重沸器蒸汽量，改變塔內(nèi)平衡狀態(tài)。三、溶劑再生塔異常情況處理3.5再生塔液泛的處理三、溶劑再生塔異常情況處理3.5再生塔液泛的處理1、穩(wěn)定進料量，回流量，酸性氣量；2、稍提進料溫度，回流溫度，塔壓力；3、稍降塔底蒸汽量，控制塔壓。4、適當調(diào)節(jié)塔底液位，通過貧液量控制進料溫度，間接影響閃蒸罐壓力；控制閃蒸壓力，平穩(wěn)進料。5、適當降低塔頂冷凝后溫度，降低塔壓；降低進料量和回流量。項目參考值實際值工藝控制范圍底溫℃120119115~125頂溫℃115110100~115頂壓MPa0.0850.065≯0.1進料溫度℃929387~