天然氣脫硫操作和常見問題處理

天然氣脫硫操作和常見問題處理第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日目錄開機準備初次開機正常停機緊急情況停機常見問題的分析及處理第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日開機準備用消防水清潔系統(tǒng)氮氣吹掃充壓軟化水建立循環(huán)堿液循環(huán)3%MDEA溶液循環(huán)漂洗，氮氣充壓50%溶液填充，投入到正常狀態(tài)第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日初次開機

開始胺循環(huán)，利用貧胺增壓泵和高壓胺泵使胺液從再生塔到二級主吸收塔。利用級間泵和氮氣的壓力使MDEA從二級主吸收塔經(jīng)一級主吸收塔到胺閃蒸罐和再生塔在開機前要做以下程序：液位控制器和流量控制器處于正常設(shè)定值的自動狀態(tài)閃蒸罐上的燃料氣凈化試車啟動再生塔再沸器蒸汽再生塔空冷器回流罐有液位后，啟動回流泵啟動貧胺冷卻器空冷器冷卻水進后胺冷卻器進口過濾分離器液位控制器處在自動狀態(tài)第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日正常停機保壓停機：關(guān)閉入口和出口閥門，停胺泵、停再生塔再沸器的蒸汽卸壓停機：停機前富胺走旁通，停透平，電機高壓胺泵運作關(guān)閉產(chǎn)品氣出口閥，向火炬排放關(guān)閉酸氣至下游的閥門保持胺循環(huán)和再沸器蒸汽，直到胺液中無H2S脫水單元保持TEG循環(huán)壓力接近大氣壓后，停止胺液的循環(huán)：停高壓胺泵、停級間泵、停貧胺增壓泵、停半富胺泵、停再沸器蒸汽、?？绽淦骱突亓鞅谩⑼Ｘ毎防鋮s器空冷器第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日緊急情況和停機安全控制系統(tǒng)（SIS和ESD）設(shè)計的目的就是為了處理非計劃停機以及沒有充足時間按照正常停機步驟所進行的停機可以由操作工來操作，也可由儀表自動進行控制分析原因以及所應(yīng)立刻采取的措施。首先要考慮員工的自身安全，其次考慮保護設(shè)備第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日常見問題的分析和處理一、原料氣過濾分離單元1、原料氣管線超壓的處理A、當高壓系統(tǒng)壓力超過設(shè)計值9.1MPa時，開放空閥小量泄壓放空；B、壓力繼續(xù)超高時，開大放空閥放空，保證系統(tǒng)壓力在設(shè)計值以內(nèi)；C、壓力仍維持不降時，作緊急停工處理；D、關(guān)原料氣界區(qū)大閥，開放空閥高壓系統(tǒng)放空。第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日2、原料氣管線爆管處理A、立即向上級報告；B、作緊急停工處理，通知其他單元采取相應(yīng)措施；C、現(xiàn)場人員，戴好防護措施，關(guān)閉原料氣界區(qū)大閥；D、中心控制室開放空閥。3、原料泄漏的處理A、加強巡檢，及時發(fā)現(xiàn)；B、發(fā)現(xiàn)泄露，立即上報；C、根據(jù)泄漏點及泄漏量做好停產(chǎn)或不停產(chǎn)的準備；D、掛好警戒牌。第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日4、排污水時發(fā)生串氣超壓的處理A、當存液灌壓力超過設(shè)定值時，即可判斷出現(xiàn)串氣現(xiàn)象，此時立即檢查關(guān)閉原料氣重力式分離罐和原料氣過濾器的連接閥；B、關(guān)閉它們之間的連接閥；C、調(diào)節(jié)放空閥泄壓；D、泄壓后開它們之間的連接閥。第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日5、檢漏的方法原料氣管線、閥門及設(shè)備的盲板、法蘭等密封處是否泄漏的最好檢漏方法是什么？

浸泡醋酸鉛水溶液的白紙。

6、原料氣過濾分離器、原料氣重力式分離器的排污操作1）、先打開后截止閥，然后緩慢打開前截止閥；2）、先關(guān)閉前截止閥，后關(guān)閉后截止閥。

3）、在對這兩個罐排油水時容易串氣，因此排油水時動作閥門幅度不應(yīng)過大，并密切監(jiān)視觀察串氣發(fā)生的現(xiàn)象。會出現(xiàn)排液罐壓力急劇上升，排油水管線變冷，聲音急響。

第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、脫硫吸收部分1、保持溶液清潔

保持溶液清潔主要包括兩個方面：①、防止雜質(zhì)進入溶液系統(tǒng)和盡可能從溶液中除去雜質(zhì)和（或）降解產(chǎn)物。在實際生產(chǎn)中，主要是通過原料氣過濾和溶液過濾來實現(xiàn)的。②、原料氣過濾根據(jù)原料氣的特點采用各種物理手段將原料氣中的微粒、液滴等去除。溶液過濾則是除去溶液中的固體懸浮物、烴類和降解產(chǎn)物。除去溶液中粒度為5μm（甚至1μm）以上的機械雜質(zhì)（主要為腐蝕產(chǎn)物），根據(jù)不同的實際生產(chǎn)狀況需要，溶液過濾可分為貧液過濾和富液過濾。采用貧液過濾時，過濾量一般為貧液流量的25%~100%；采用富液過濾，則可以采用全過濾。③控制發(fā)泡：在采用上述三項措施的同時，應(yīng)定期在實驗室中測定溶液的發(fā)泡傾向，必要時注入阻泡劑加以控制。投加阻泡劑前必須先經(jīng)室內(nèi)試驗，確定阻泡劑的類型及其用量。必須指出，阻泡劑只能作為一種應(yīng)急措施，根本的途徑是弄清發(fā)泡的原因后加以消除。同時，阻泡劑還應(yīng)和過濾、復活等措施配合使用，以免阻泡劑在系統(tǒng)中積累而產(chǎn)生副作用。第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日2、防止設(shè)備腐蝕

在胺法裝置中發(fā)現(xiàn)的腐蝕類型有均勻腐蝕、電化學腐蝕、縫隙腐蝕、坑點腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂及氫脆腐蝕。在裝置上易發(fā)生腐蝕的敏感區(qū)域主要有再生塔及其內(nèi)部構(gòu)件、貧富液換熱器的富液側(cè)、換熱器后的富液管線以及有游離酸氣和較高溫度的重沸器及其附屬管線等。要加強防腐除了有正確的設(shè)計外，在操作中加強溶液過濾也是一個很重要的防腐手段。除此之外還應(yīng)避免氧進入裝置；溶劑應(yīng)隔絕空氣；溶劑儲罐應(yīng)用惰性氣體保護；裝置開工前就進行徹底的置換，除掉系統(tǒng)中的氧；合理的酸氣負荷和管線液體流速。使用緩蝕劑：使用后不僅可減輕腐蝕，也可適當提高酸氣負荷，降低操作成本。

第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日

3、降低消耗指標降低消耗指標就應(yīng)在操作中盡量減少溶液的損耗、蒸汽消耗以及動力消耗等。減少溶液的損耗應(yīng)從減少裝置的跑、冒、滴、漏；減少過濾設(shè)備清洗時的溶液損失；平穩(wěn)操作，減少因系統(tǒng)發(fā)泡、波動而造成溶液損失。減少蒸汽及動力消耗最直接的辦法就是減少溶液的循環(huán)量。在生產(chǎn)運行中，在保證凈化氣質(zhì)量的前提下，盡量減少溶液的循環(huán)量，適當提高溶液的酸氣負荷；控制好重沸器溫度；加強閃蒸?？梢赃_到降低消耗的目的。第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日3、降低消耗指標從減少物料和能量消耗的角度出發(fā)，可以采取以下措施。①、在保證產(chǎn)品氣質(zhì)量合格的前提下，盡可能降低溶液循環(huán)量和塔盤層數(shù)。

②、合理的再生溫度和回流比：在保證貧液質(zhì)量的前提下，盡可能控制再生塔底溫度和塔頂回流比不要太高。

③、加強閃蒸：要盡可能閃蒸出溶液中被吸收的烴類，經(jīng)脫硫后用做燃料氣。不僅節(jié)約了燃料氣，也保證了進硫磺回收裝置的酸氣質(zhì)量。

④、能量回收：設(shè)置富液能量回收透平，回收富液能量。第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日4、溶液發(fā)泡醇胺溶液發(fā)泡的機理比較復雜，根據(jù)使用MDEA運行經(jīng)驗，可以看出MDEA抗污染的性能較差，溶液被污染后發(fā)泡的趨勢將會增大。溶液發(fā)泡后，系統(tǒng)的各點液位波動會產(chǎn)生較大變化，閃蒸氣量會出現(xiàn)較大波動，產(chǎn)品氣帶液嚴重且會伴隨產(chǎn)品氣質(zhì)量不合格。

第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日歸納引起發(fā)泡的主要原因有：1）貧液溫度過低，溶液粘度大2）原料氣帶入污物過多，特別是各種表面活性劑及井場化學處理劑，污染溶液。3）浮閥在塔盤上被卡死，有效截面積減少，閥孔氣速過大，發(fā)生“攔液”。4）溶液含水量過低或過高，易于發(fā)泡。5）吸收塔操作壓力、流量波動大，處理量過大。

第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日針對以上原因，處理方法如下：1）適當提高溶液溫度。2）加強原料氣預(yù)處理裝置的排污和溶液的過濾，并加入適量阻泡劑3）設(shè)備故障，停產(chǎn)檢修4）調(diào)整溶液組成。5）加入適量阻泡劑，平穩(wěn)操作或適當減少處理量。第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日5、凈化度超標準影響凈化氣質(zhì)量的主要原因有以下幾個方面：一過程變量包括溶液循環(huán)量和溶液的酸氣負荷；二是操作變量包括操作的溫度和壓力；三是溶液污染與降解。歸納起來凈化氣超標的主要原因有以下幾點：1）溶液循環(huán)量偏小或氣液比過大；2）溶液濃度過低或水分過少3）貧液溫度較高4）貧液再生效果差5）處理量過大或原料氣酸氣組分過高6）吸收塔液位波動過大7）系統(tǒng)溶液發(fā)泡8）原料氣帶水嚴重9）取樣分析有誤10）貧富液換熱器串漏11）脫硫吸收塔塔盤垮塌第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日針對以上原因，處理的辦法如下：1）適當提高循環(huán)量2）調(diào)整溶液的組成到適當值。3）加強貧液冷卻，加強循環(huán)水冷卻，降低貧液溫度；4）調(diào)整重沸器蒸汽量，穩(wěn)定再生塔操作5）調(diào)整原料氣處理量或原料氣成分6）加入適量阻泡劑，穩(wěn)不定期吸收塔操作；7）加強原料氣預(yù)處理單元的操作管理；8）重新取樣分析9）設(shè)備故障，停產(chǎn)檢修；第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日6、溶液損失大在生產(chǎn)過程中，溶液存在一定的損耗。主要表現(xiàn)在機械損失、霧沫夾帶、蒸發(fā)損失、溶劑降解等。在正常操作是，溶液的損失是可以控制在一定范圍內(nèi)。但是系統(tǒng)出現(xiàn)異常時溶液的損失就會在短時間內(nèi)增大，主要原因有：1）吸收塔發(fā)泡沖塔，大量溶液隨凈化氣帶出2）溶液進入公用供給系統(tǒng)3）排污閥或溶液回收閥未關(guān)嚴等4）處理量超負荷，溶液損失增大第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日應(yīng)對的措施：1）加入適量阻泡劑2）逐點檢查與溶液系統(tǒng)相連的公用系統(tǒng)管線，確保無內(nèi)漏3）逐點檢查各低點排污閥和（或）溶液回收閥，確保無泄漏4）降低處理量第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日7、系統(tǒng)液位上漲胺液作為一獨立的循環(huán)系統(tǒng)，其內(nèi)的溶液總量是一定，在操作過程中系統(tǒng)各點的液位總是控制在一定的范圍內(nèi)波動。且它們之間是相互關(guān)聯(lián)的。若其中一點或多點液位持續(xù)上漲，而其它各點液位均無明顯變化，則可能是系統(tǒng)出現(xiàn)故障。系統(tǒng)出現(xiàn)液位異常上漲的主要原因有：1）系統(tǒng)溶液發(fā)泡2）重沸器管殼程串漏3）貧液冷卻器管殼程串漏4）酸氣冷卻器管殼程串漏5）與系統(tǒng)相連的蒸汽、水管線閥門未關(guān)或關(guān)不嚴第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日應(yīng)對的措施：1）針對系統(tǒng)發(fā)泡可以加入適量阻泡劑，加強原料氣預(yù)處理系統(tǒng)的操作2）仔細檢查與系統(tǒng)相連的蒸汽、水管線是否有內(nèi)漏現(xiàn)象，逐一排除3）設(shè)備故障只能停產(chǎn)檢修第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日8、吸收塔攔液對于固定的脫硫吸收塔，可供氣液兩相作逆流流動的自由截面有其限度。如果兩相中之一的流量增大到某一數(shù)值，上、下兩層塔板間的壓力降便會增大到使降液管內(nèi)的液體不能順暢地流下，當管內(nèi)液體滿到上層塔板的溢流堰頂之后，便漫到上層塔板中去，這種現(xiàn)象稱為液泛（淹塔、攔液）。攔液開始時，塔的壓力降急劇加大，而效率則急劇降低，隨后全塔的操作便遭破壞。

在實際操作過程中，如果由于原料氣或貧液流量突然急劇增大，此時便會發(fā)生攔液現(xiàn)象。因此，脫硫吸收塔有其處理彈性范圍，即有處理負荷上限限制。第二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日

在脫硫裝置實際運行過程中，常遇見的攔液現(xiàn)象是由于脫硫吸收塔塔盤浮閥遭受堵塞而引起的，引起浮閥堵塞主要有以下兩個方面。①、溶液系統(tǒng)變質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物積累：溶液變質(zhì)和系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物逐漸積累，而溶液過濾效果往往有限，溶液系統(tǒng)變質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物逐漸沉積在脫硫吸收塔塔盤浮閥上，使塔盤與浮閥間的環(huán)形間隙減小，減小氣相流通通道，同時增大浮閥重量，增大塔內(nèi)壓差。

②、原料氣帶雜質(zhì)進入脫硫系統(tǒng)：在脫硫裝置運行過程中，脫硫溶液將原料氣中的固體雜質(zhì)洗滌下來，逐漸在塔盤上存積，隨著生產(chǎn)時間的延長，塔盤上的固體雜質(zhì)會越積越多，并逐漸積存在浮閥的邊緣，造成氣相通道減少。

第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日由于脫硫吸收塔塔盤浮閥遭受堵塞，造成塔盤的氣相通道減少，同時，由于浮閥上積存固體雜質(zhì)后，重量增加，進而造成攔液現(xiàn)象發(fā)生。當脫硫吸收塔出現(xiàn)攔液現(xiàn)象時，會引起脫硫塔差壓急劇上升、脫硫溶液積存在塔盤上、處理量大幅度波動、再生塔溫度和酸氣流量波動、產(chǎn)品氣質(zhì)量超標、溶液夾帶沖出脫硫塔，嚴重時要停車進行處理。

第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日9、溶液發(fā)泡溶液發(fā)泡會導致多方面的嚴重后果。首先是裝置處理量大幅度下降，甚至要停車處理；其次是在發(fā)泡情況下溶液的脫硫效率要受影響；最終還會造成溶液大量損失。發(fā)泡的原因很復雜。工業(yè)經(jīng)驗表明，下列幾類物質(zhì)與溶液發(fā)泡密切相關(guān)，應(yīng)從溶液中清除出去

①、醇胺的降解產(chǎn)物；

②、溶液中懸浮的固體，如腐蝕產(chǎn)物FeS；

③、

原料氣帶入裝置的烴類凝液或氣田水；④、幾乎進入溶液的外來物質(zhì)都有可能引起發(fā)泡，如原料氣夾帶的緩蝕劑，閥門用潤滑脂等等。第二十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日10、脫硫單元重要液位

脫硫單元最重要的液位即：脫硫塔液位。這個液位是很重要的操作參數(shù)，如果操作失誤，將對脫硫裝置帶來毀滅性的損害；這個參數(shù)還可以反映出脫硫裝置的各種異常情況，從而成為多種事故判斷的根據(jù)依據(jù)：1）、脫硫塔液位過低，有可能發(fā)生竄氣事故而導致閃蒸罐超壓。2）、脫硫塔液位出現(xiàn)不明顯原因的溶液突然增多現(xiàn)象，基本上可判斷為裝置出現(xiàn)了以下兩種異常情況之一：a、

系統(tǒng)液位出現(xiàn)了假液位，此異常情況如不立即處理，將引起脫硫塔的竄氣事故發(fā)生。b、

原料氣帶入大量的水進入系統(tǒng)。第二十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日3）、溶液系統(tǒng)突然出現(xiàn)大量溶液減少現(xiàn)象，造成此種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因一般有以下幾種：a、

吸收塔攔液，溶液積存在塔盤上，而導致吸收塔液位下降。b、

濕凈化氣嚴重夾帶溶液或沖塔也可導致系統(tǒng)溶液減少現(xiàn)象。溶液系統(tǒng)的排污閥和溶液回收閥的誤操作也可能造成系統(tǒng)溶液減少。

第二十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日三、溶劑再生部分1、貧液再生質(zhì)量貧液再生質(zhì)量的好壞，直接影響脫硫吸收效果，影響產(chǎn)品氣質(zhì)量，可根據(jù)貧液分析殘存H2S的含量來確定再生質(zhì)量，貧液中殘存H2S含量高，說明