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浅析自然气污染脱硫安装节能措施

作者:马同华 2018年03月17日 国内新闻

  高含硫自然气污染厂需对H2S含量较高的原料气停止处置,溶液循环量大、工艺流程长、公用工程耗费量大、能耗高。经过对自然气污染厂脱硫单元的耗能点及耗能关联要素停止剖析,从优化工艺方案、采用先进节能设备、回收可回收的能量、增加工艺进程能量损失等方面,提出了热泵、贫液与半贫液分流工艺及板式换热器在MDEA脱硫单元中的使用及改造措施,详细论述了各种节能措施的优势及适用条件。充沛发掘自然气污染厂的节能潜力,可以发明良好的经济效益和环境效益。

  在自然气污染任务中的展开节能措施任务,可以无效的降低动力耗费和消费本钱,是自然气企业消费任务中的重中之重,而在自然气污染工程中脱硫单元的能耗占到整个消费进程中能耗的90%以上,所以做好脱硫安装的节能降耗任务对全体节能降耗任务有着十分重要的意义。

  1.脱硫原理及工艺流程

  1.1原理

  原料气被别离掉其中的绝大局部杂质和游离水后,进入脱硫安装脱除其所含的H2S和局部CO2,从脱硫安装出来的湿自然气送至脱水安装停止脱水处置,脱水后的洁净化自然气即产品自然气经输气管道外输至用户。与其它脱硫办法相比,甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫法具有选择性好、解吸温度低、能耗低、腐蚀性弱、溶剂蒸汽压低、气相损失小、溶剂波动性好等优点,是目前自然气工业中普遍采用的脱硫办法。但MDEA溶液的再生进程能耗较大,再生塔重沸器耗费了污染厂全厂蒸汽耗费总量的90%以上。因而,对脱硫工艺进程自身的能量停止合理而高效的回收应用是自然气脱硫工艺节能的重要途径。

  1.2工艺流程

  MDEA法脱硫工艺原料自然气在约20℃、4~7MPa条件下进入脱硫安装,在塔内 40~50℃、4~7MPa的高温高压条件下停止脱硫脱碳反响;吸收了酸气的富胺液(40~50℃、4~6MPa)从吸收塔底部抽出,经液位控制后压力降至约0.6MPa进入闪蒸罐;经液位控制从闪蒸罐底部抽出的富液经贫/富液换热器与从再生塔底来的贫液换热,温度升至约90℃后进入再生塔。再生塔顶酸气出口含有少量的潜在热能,温度为100~110℃,其中水蒸气含量约为70%。典型MDEA脱硫工艺运用风冷、水冷将其冷却至约40℃,冷却后酸气送至硫磺回收安装,液体局部回流至再生塔顶停止循环。在此进程中,水蒸汽的潜热不只没有被无效回收应用,而且耗费了电能及少量循环冷却水。

  2.换热器在MDEA脱硫单元中的使用

  板式换热器在MDEA脱硫单元中的使用在自然气污染安装中,次要设备除吸收塔、再生塔外,贫富液换热设备也是保证脱硫工艺正常停止的重要环节。经液位控制从闪蒸罐底部抽出的富液经贫/富液换热器与从再生塔底来的120~130℃贫液换热,温度升至约90℃后进入再生塔。在典型工艺流程中,一切换热器均采用管壳式换热器或蛇管换热器,由于其传热系数较低,故各换热器的换热面积绝对较大,因此安装占空中积较大。若能以传热效率高的换热器取代传统的低效换热器,无论是从投资角度还是从能耗角度思索,对自然气污染安装都非常有利。由于板式换热器的散热量极少,热效率通常在90%以上,反映不出有太多的能量损失。高效板式换热器替代在役套管换热器是一种较为经济、合理的优化方案。

  3.节能措施

  3.1采用先进节能工艺

  3.1.1应依据自然气的组成、压力和对产品气质量的要求,选用能耗低、经济效益好的脱硫工艺办法。采用溶剂吸收法脱硫时,宜选用溶液酸气负荷高的溶剂,以降低溶液循环量。对含二氧化碳与硫化氢比例高的原料气,在二氧化碳含量已契合产品气要求时,宜选用对硫化氢具有选择性的溶剂,如甲基二乙醇胺(MDEA)及配方溶液。溶液循环量少,则贫胺液增压的电力耗费、冷却贫胺液耗用的循环冷却水量及再生胺液的蒸气耗费量均较低。同时,酸气量少,酸气浓度高,硫磺回收安装进程气量少,进程气再热等进程能耗低。另外呼吁行业者在政府部门出台相关政策标准的之前,从业者一定要规范自己的行为准则健康有序的快速发展。,进入尾气处置安装的尾气量少,则尾气处置安装在线炉加热耗费的燃料气小,溶液循环量小,溶液循环泵耗费的电能低。再则进入燃烧炉的尾气量少,燃烧炉耗费的燃料气小,节能效果分明。

  3.1.2适当降低硫磺回收安装的配风量,进步硫磺回收安装出口尾气中复原气量,确保尾气中的复原气量能满足尾气处置安装加氢反响的需求,在线炉仅起进加氢反响器前尾气的再热作用,燃料气采用等当量熄灭,增加尾气处置安装在线炉的燃料气耗费。

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  3.1.3依据全厂蒸气量的均衡,中压、高压蒸气宜完成梯级应用,合理应用安装自产蒸气,溶液循环泵、主风机、中压锅炉给水泵、循环水泵宜采用背压式气轮机驱动。汽轮机排出的背压蒸气经减温后进入高压蒸气零碎,向重沸器及其他需热点供热,将大小节约电量。

  3.2选用先进节能设备

  ①脱硫安装的贫/富液换热器采用板式换热器,大大进步了热量回收率,增加了循环冷却水用量和富液再生蒸气耗量,降低了工厂能耗。②蒸气凝结水回收采用凝结水回收器,进步凝结水回收压力,增加凝结水二次蒸发损失,进步了回收率。③选用效率高的锅炉,热效率达90%。

  3.3回收可应用动力

  ①将脱硫安装和脱水安装的闪蒸气回收用作燃料气,以降低燃料气耗费。②甘醇吸收法脱水工艺中,若汽提气用量较大,应依据将含水汽提气回收应用。③脱水安装在贫液循环泵前设置贫/富液换热器,无效地回收了局部热量,增加了贫液冷却的循环冷却水用量和富液再生的燃料气耗量,降低了工厂能耗。④依据尾气燃烧炉出口尾气量大、温度高、可回收热量大的实践状况,将该热量回收发生过热蒸气供安装运用。⑤将酸水汽提后的汽提水用作循环水安装的补充水,增加新颖水用量,降低取水及水处置零碎规模,降低能耗。

  4.结语

  高含硫自然气污染厂因H2S含量高,溶液循环量大,公用工程负荷大,需求的能量大,同时,因酸气量大,硫磺回收安装工艺进程将发生少量可回收应用的热能,节能的潜力宏大。优化工艺方案,尽量回收能量,合理应用热量,将大大降低工厂能耗,进步工厂经济效益是十分分明的。