[发明专利]处理低温甲醇洗粗煤气预冷系统压差升高的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及低温甲醇洗粗煤气预冷系统，具体涉及一种处理低温甲醇洗粗煤气预冷系统压差升高的装置和方法。

背景技术

低温甲醇洗技术是一种物理吸收原理的气体净化工艺，它利用原料气中的酸性气体在一定压力和较低温度下，在甲醇中具有较大溶解度的物理特性，以此来脱除原料气中的酸性气体。低温甲醇洗技术被广泛应用于以煤(石油焦)、渣油、天然气等为原料生产合成氨、城市煤气、制氢、合成甲醇、合成油、合成天然气或天然气净化制液化天然气等的气体净化工艺中。

低温甲醇洗工艺特别是鲁奇煤气化低温甲醇洗工艺，在粗煤气预冷系统存在如下问题：

来自煤制气工序的粗煤气中含有饱和水、粉尘、高分子有机物等杂质，虽然已经经过了分离，但也会有微量的成分进入换热器中，在降温过程中会有固体结晶析出。随着装置运行时间的增加，固体结晶会越积越多，加之原料气中成分浓度发生变化，其反应生成物也会附着在换热器流道壁上。例如，二氧化碳和氨在带压和较低温度情况下会反应生成氨基甲酸铵结晶，一方面结晶附着在管壁上堵塞流道，另一方面腐蚀设备，应予以清除。再如，当低温甲醇洗工况出现波动，气液分离罐液相进入气相管线，工艺原料气大量带液进入换热器，冰点以下温度瞬间结冰，堵塞流道。以上原因造成的粗煤气携带杂质一道进入换热器中，在换热器低温条件下析出固体附着在管道壁内，造成工艺气管道流通面积变小，流通受阻，一方面换热器的化热效率下降，影响装置运行，另一方面造成通气量下降，系统压差升高，更为严重时必须停车处理，影响企业的生产运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理低温甲醇洗粗煤气预冷系统压差升高的装置，以及压差升高的处理方法。本发明的装置和方法可以在不减负荷、不停车、不拆卸热交换器的前提下实现粗煤气预冷系统的在线清洗处理。

低温甲醇洗粗煤气预冷系统由一个热交换器和一个气液分离罐组成，工艺原料气进气管连接热交换器原料气进口端，热交换器原料气出口端通过原料气连接管与气液分离罐原料气进口端连接，气液分离罐原料气出口端连接工艺原料气出气管，气液分离罐底端的煤气水出口端与煤气水出液管连接，本发明的处理低温甲醇洗粗煤气预冷系统压差升高装置由两套粗煤气预冷系统并列组成，两套系统交替运行，一套系统运行，一套系统隔离备用，并在每套系统的热交换器原料气进口端设有一条脱盐水冲洗管，每套系统的气液分离罐煤气水出口端设有一条洗涤污水管。当其中一套系统发生问题时，将其隔离后再通入高压高温脱盐水，利用脱盐水的压力和温度将附着在热交换器流道壁上的附着物融熔、冲刷、剥落、带走，冲洗后的含有大量杂质的洗涤水进入气液分离罐，通过洗涤污水管送往后续工段处理。

在上述两套系统中，在每套系统的工艺原料气进气管上都要设置进气管截止阀，工艺原料气出气管上都要设置出气管截止阀。

在上述两套系统中，在每套系统的进气管截止阀上都设置一根旁路管线，旁路管线上设置均压阀门，以进行均压操作，

在上述两套系统中，在每套系统的脱盐水冲洗管上都要安装脱盐水截止阀，在气液分离罐底端的洗涤污水管上都要安装污水截止阀。

在上述两套系统中，在每套系统的脱盐水冲洗管和原料气连接管的低位处都要安装有导淋，在洗涤污水管的低位处都要安装放净阀，以防止该系统投用时，将存聚未排尽的洗涤脱盐水带入系统，造成事故。

在上述两套系统中，在每套系统的洗涤污水管和气液分离罐上均设有伴热管线，以防止温度降低，洗涤脱盐水中的杂质固体物重新析出堵塞管道和设备，将洗涤后的富含杂质的洗涤污水快速排出系统。

上述技术方案中使用的洗涤介质可以是脱盐水，也可以是锅炉水，但要具备一定的压力和温度，具体温度区间要和处理原料气中杂质的融溶温度相匹配，具体压力区间要和装置工艺条件相匹配。

上述技术方案中，热交换器不是仅局限于单一的换热器，可以是多种方式的换热器，例如组合式列管式换热器。

本发明还提供了一种运用上述装置处理低温甲醇洗粗煤气预冷系统压差升高的方法，该方法的具体操作过程是：

设置有A、B两套粗煤气预冷系统，假设A系统出现压差升高、通气量减少的问题，准备投用B系统，将A系统隔离出系统进行处理，按照以下步骤顺序进行：

1)、切换

a.检查脱盐水冲洗管上的所有脱盐水截止阀、B系统洗涤污水管上的污水截止阀都关闭到位；

b.打开B系统旁路管线上的均压阀门进行均压；

c.缓慢打开B系统热交换器的工艺冷介质进出口阀门；