预处理粗脱硫系统管线改造

摘 要：通过对预处理粗脱硫系统进行管线改造，实现了装置不停车情况下更换活性炭催化剂，节省装卸时间，降低预处理粗脱硫系统阻力，满足生产需要，保证后续系统长周期稳定运行，改造效果良好。

关键词：预处理 阻力 水封 活性炭

河北中煤旭阳焦化有限公司年产360万吨/年焦炭副产86400×104m3/a焦炉煤气，焦炉煤气部分回炉后仍有大量过剩，排放焦炉煤气既污染环境又浪费资源。为充分利用资源，河北金牛旭阳化工有限公司（以下简称金牛旭阳）以焦炉煤气为原料，设计产能为20万t甲醇/年。既延长了煤炭加工产业链条，同时改善了周边环境。

20万t/年焦炉煤气制甲醇装置的预处理粗脱硫系统主要任务是保证焦炉煤气在通过预处理粗脱硫系统时脱除煤气中的硫化氢、焦油和萘等杂质，保证后续工序压缩系统、精脱硫系统稳定运行。2012年5月通过对预处理粗脱硫系统进行管线改造，实现了装置不停车情况下更换活性炭催化剂，节省装卸时间，降低预处理粗脱硫系统阻力，满足生产需要，保证后续系统长周期稳定运行，改造效果良好。

一、预处理粗脱硫系统存在的问题

改造前预处理粗脱硫系统更换活性炭催化剂时，因进出口阀门都是蝶阀，密封效果太差，正常生产时无法更换活性炭催化剂，且流程阻力大，通过开副线的方法保证生产，造成焦炉煤气通过预处理粗脱硫系统后，煤气中含有焦油、硫化氢、氨和萘等杂质，使焦炉气压缩机不能长时间运行，加氢槽、焦炉气加热炉阻力增加等现象，对装置安全稳定运行带来隐患。正常预处理系统活性炭催化剂需要三个月更换一次，更换一次最少需要3天时间，不更换不能满足装置长周期稳定运行。改造前工艺流程示意图见图1。

图1 改造前工艺流程示意图

二、工艺改造

1.改造方案的选择

改造方案选择原则：保证预处理粗脱硫系统在装置正常运行时更换活性炭催化剂，降低预处理粗脱硫系统阻力。

经研究项目改造方案有两种；一种是更换预处理粗脱硫系统的所有阀门。第二种是在预处理粗脱硫系统增加四台水封。

两种方案比较结果：更换预处理粗脱硫系统所有阀门方案需要把蝶阀更换成闸阀，改动工程量大，而且在更换活性炭催化剂时需要插盲板，增加后续成本和工作量，并且没有改变原工艺流程，不能降低系统阻力。预处理粗脱硫系统增加四台水封方案，将原预处理粗脱硫系统的脱油脱萘槽2台、粗脱硫槽2台的串联方式全部改造成可并联方式，并且在脱油脱萘槽、粗脱硫槽进出口管线上分别增加水封和阀门，改变了工艺流程，降低了系统阻力，而且在更换活性炭催化剂时不需要插盲板，节省时间，降低成本，提高安全性。

通过对两种方案进行比较，项目选择在预处理粗脱硫系统增加四台水封的改造方案。

2.具体改造方案

为保证预处理粗脱硫系统在装置正常运行时更换活性炭催化剂，降低粗脱硫系统阻力。现将原预处理粗脱硫系统的脱油脱萘槽2台、粗脱硫槽2台的串联方式全部改造成可并联方式，在脱油脱萘槽、粗脱硫槽进出口管线上分别增加水封和阀门，便于催化剂的更换和设备的检修。改造后工艺流程示意图见图2。

图2 改造后工艺流程示意图

三、改造效果

预处理系统增加水封可以实现装置不停车情况下更换活性炭催化剂，减少停车时间72h（按三个月更换一次），总计288h，每小时按25吨甲醇产量计算，扣除设备折旧6.3万元，年增加经济效益25×288×200-63000=137.7万元（吨甲醇利润按200元计），金牛旭阳每天用煤气约140万m3，中煤旭阳可减少煤气放散140×12=1680万m3。

项目改造后，消除预处理系统和焦炉气压缩机进口之间的压差，减小预处理的系统阻力，增加焦炉气压缩机的进口压力。可以关闭预处理系统副线满足生产需要，煤气在预处理粗脱硫系统能够充分进行处理，消除杂质，避免带入焦炉气压缩机、加热炉管和加氢催化剂中，保证后系统能够长周期稳定运行。改善焦炉气压缩机的运行环境，压缩机的运行周期增长，减少倒机次数，降低了机组运行费用。对预处理系统各槽的进出口管线上分别增加水封和阀门，为活性炭催化剂的更换和设备的检修提供安全保证。

四、结论

预处理粗脱硫系统管线改造可以实现装置不停车情况下更换活性炭催化剂，节省装卸时间，年增加效益137.7万元，减少中煤旭阳煤气放散1680万m3。同时降低预处理粗脱硫系统阻力，满足生产需要，保证后续系统长周期稳定运行，改善焦炉气压缩机运行环境，减少压缩机倒机次数，提高装置运行安全系数。