低温甲醇洗设计及现场总结

摘要本文就南京惠生低温甲醇洗工段管道设计及现场中应该注意的一些地方进行了概括总结

关键词LINDE低温甲醇洗管道布置现场

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1概述

低温甲醇洗工艺最早由德国LINDE和LUGI公司在50年代共同开发的一种净化方法，经过多年改进，该工艺日趋完善，并得到广泛应用。

2低温甲醇洗工艺原理及流程简述

2.1工艺原理

低温甲醇洗是一种基于物理吸收的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂（溶剂）。该法用低温甲醇可同时或分段脱除气体中的硫化氢、硫氧化碳和二氧化碳等酸性气体及水汽等，能达到很高的净化度。甲醇对一氧化碳和氢气的溶解度相当小，且在低温下甲醇的蒸汽压很小，溶剂损失量很小。

2.2流程简述

低温甲醇洗单元包括两套甲醇洗系统（变换原料气和未变换原料气的净化处理）、循环气压缩机和公用的甲醇再生系统。

3设备布置

3.1根据温度，低温甲醇洗可分为冷区和热区：冷区包括两个甲醇洗涤塔、闪蒸系统、硫化氢浓缩塔及其相关的设备和管线。热区包括甲醇再生塔、甲醇水分离塔、尾气洗涤塔及其相关的设备及管线。因冷区和热区的设备和管道材质不同，所以在布置时尽量将冷区和热区分开。

3.2低温甲醇洗装置内各个框架与管廊之间、框架与各塔平台之间如果条件允许的话应加一个走道，方便操作工人对该装置内各个区域的阀门进行操作。

3.3该装置所有楼梯的最下层方向应布置到冲向装置外侧，万一发生意外的时候，方便操作工人快速撤离现场。

3.4未变换气甲醇洗涤塔和硫化氢浓缩塔之间最好在塔的中上部各布置一个联合平台，方便操作工人进行检修维护。

3.5由于贫甲醇泵泵体比较大，布置的时候要考虑管廊与框架之间的距离，给管廊留一个过车通道。

3.6要注意部分换热器的支撑高度，使连接换热器的管道可以自流，满足工艺要求。

4管道布置

4.1尾气洗涤塔的塔顶放空管线的配管须沿变换气洗涤塔或独立上升到安全位置放空，在出口处用三通两边斜切30度，防止雨水进入该管道。通过现场情况的反映，该放空管线的噪音非常大，应考虑加消音器。另外管线尽量避免出现液袋，任何液袋都需要放净。

4.2带有氮气接头的管线需要将氮气管线接至附近，方便现场工人连接软管进行氮气吹扫等工作。

4.3从未变换原料气冷却器出来的工艺凝水与从未变换气水分离罐出来的工艺凝水相连接的位置一定要在最低点，否则该分离罐的液体无法排出。变换气水分离罐也存在这种情况。

4.4从变换/未变换气水分离罐出来的工艺气管线的最高点一定要高过塔的与之相连接的管口，防止塔液泛的时候甲醇回流到气水分离罐中。

4.5硫化氢浓缩塔和二氧化碳气提塔的氮气气提管线的最高点必须高过塔的高液位，防止大量降液的时候回流到此管线中。

4.6在每组泵的中间配循环水管线的接头，用来检修时候冲洗过滤器滤网。

4.7甲醇水分离塔塔顶出来的甲醇蒸汽管线上的阀门应该安装在管廊的平台上或者其它方便操作的位置，不允许放在塔顶平台上。因为如果装置停车的话，需要立刻关闭这个阀门以免甲醇再生塔的水含量超标，甲醇再生塔的水含量正常应控制在0.5%以内。同时在阀前增加一个导淋，用于排放冷凝下来的液体。

4.8该工段以钢框架为主，所以避免不了有很多斜撑的地方，配管的时候一定要考虑好管道与斜撑的相对位置，尤其是保冷管道注意保冷厚度。

4.9低温管道上靠近弯头或三通处，一般不允许直接焊接法兰，为了拆卸螺栓时不破坏主管道上的保冷层，需再延长一段长度（接一短管）后再焊接法兰。

4.10低温管道弯头处因应力最大，所以弯头处最易脆裂，不应焊接支吊架。

4.11该工段所有分析取样点漏斗后加阀门接到甲醇排污总管。甲醇排污总管各个分支点的预留位置要尽量准确，并且带有一定的坡度便于污甲醇自流到甲醇罐中。

4.12气态丙烯管线要坡向冷冻工段，并且支管一定在总管的上部接。

4.13克劳斯尾气急冷器、H2S馏分急冷器等设备的丙烯进口调节阀组应放在与设备同一平台上。

4.14由于低温甲醇洗是利用变换气各组分在低温甲醇中溶解度不同的特点，用低温甲醇吸收变换合成气中的CO2、H2S等气体，从而达到净化合成气的目的。所以该过程涉及加压吸收和减压再生等过程，装置内的管线介质呈两相流动比较多，在管道布置中要尤其注意以下方面：

（1）应避免两相流管线形成液袋。

（2）应避免两相流管线形成气袋。

（3）立管管径应比水平管径小。

（4）进塔管口管道的布置。

5其它工段设计中应该注意的地方

5.1出甲醇合成塔底部气相管线距离管口较近的地方增加一对法兰方便拆卸，便于操作人员从合成塔下部进入装卸触媒。

5.2甲醇循环气压缩机的干气密封应放在压缩机出口旁边的平台上方面操作。5.3工艺气吸附器顶部管线增加一对法兰，以便拆卸上部集气器。

5.4对于既保冷又保温的设备或管道应该首先满足其保冷的要求，而且保冷的材料在一定程度上起到保温的作用。

5.5石油液化气去气化炉点火管线应加蒸汽伴管防止冬季温度过低存在液化气带液现象。

5.6液化气储罐顶部增加喷淋水，防止夏季时储罐温度太高，容易发生危险。

5.7石棉橡胶垫片根据GB/T3985-1995标准，主要适用于工作温度450℃、压力6.0MPa以下的水、水蒸汽等介质管道。但是根据现场情况建议不采用石棉橡胶垫，其原因：石棉垫片有毒、高温后容易黏结在法兰上不易取下。

5.8酸性气燃烧炉与沸热锅炉之间两个管口是直接连接还是中间加一个短节。5.9“8字盲板”的标准HG 21547-93其中的环连接面BLF4-10.0的密封面形式与美标PN11.0的法兰相对应的，请大家在以后的工程中注意。

5.10对于泵和压缩机这种成套设备的管口配对法兰或者是仪表调节阀的配对法兰尽量要求厂家成套供货，设计院提接管材料和尺寸，否则到现场非常麻烦。

5.11由于到货的仪表调节阀常常与设计不符，所以设计时调节阀组内的各阀门间直管段多一些预留量。

5.12对于管线伴热的问题，建议在施工图设计中就完成，蒸汽分配站和疏水站的位置要定下来，材料也要统计在综合材料表中。

5.13注意循环水管网与装置间进出循环水管的一致性。

5.14煤浆制备工段煤储斗和石灰石储斗安装的空气泡应该做检修平台。

6结束语

南京惠生现场从2006年8月开始进行管道安装，于2007年4月开车投料成功。作为管道专业的设计代表，这期间除完成必要设计变更外，还完成了管道专业竣工图的设计。通过半年来与现场施工人员、生产管理人员的零距离接触和现场实际问题的解决，让我受益非浅。学到很多现场经验也体会到工程设计需要细心、严谨，设计中一点点的疏忽、遗漏给业主带来很大的麻烦的同时给设计院带来负面的影响。现场出现比较多的就是各个工段管段表的统计错误，建议以后工程项目设计中采用三维设计，最大限度的减少材料统计的错误。现场代表应与甲方、化建单位处理好人际关系、积极主动并尽快解决出现的各种设计问题。以上是我在现场中所体会到的，希望对大家有所帮助。

主要参考文献

1、《惠生30万吨/年CO、20万吨/年甲醇项目培训资料》

2、《石油化工装置工艺管道安装设计手册》

3、《化工设计通讯》