【海川化工论坛】-海川网-化海川流

用户名账户登录  

用户名密码方式登录

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

手机微信,扫码同步

▲【推荐展示】 开通18840911640     
信息推荐  -  【 品牌 

[讨论] 176-干馏煤提质气湿法脱硫塔效率下降原因分析及羽叶分离器用于进气提质气净化方案讨论

[复制链接]
5387 |19

服务2亿工业人 [化海川流] 一键加入

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

x
本帖最后由 luoli519 于 2021-2-8 15:50 编辑

      本技术贴主要针对煤干馏热解提质气采用湿法脱硫工艺过程脱硫效率不断下降产气硫超标原因分析以及采用羽叶分离器对脱硫塔进气进行预处理分离技术方案进行剖析讨论。

 

发表于 2021-2-8 15:25:08

▲【百万次展示】行业宣传 加入18840911640

声明:

本站是提供个人知识管理及信息存储的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。

请注意甄别主题及回复内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。

当前内容由会员用户名 luoli519 发布!权益归其或其声明的所有人所有 仅代表其个人观点,仅供学习交流之用。

本主题及回复中的网友及版主依个人意愿的点评互动、推荐、评分等,均不代表本站认可其内容或确认其权益归属,

如发现有害或侵权内容,可联系我站举证删除,我站在线客服信息service@hcbbs.com 电话188-4091-1640 

本帖最后由 luoli519 于 2021-2-8 15:52 编辑

      近年来,由于对煤进行干馏热解分级利用处理所产生的技术经济效益明显好于对煤直接全气化,国内上马一批规模百万吨级的煤热解分离利用装置。这样技术经济效益好煤炭利用方向受到推崇和政府支持的项目,在实际运行过程中却遇到不少运行难题。比如,对干馏提质气采用湿法脱硫过程,在不少企业就遭遇尴尬,脱硫塔一开始运行时的脱硫效率还不错,但随着运行时间增加,其脱硫效率下降明显,为下游用气单元带来不少麻烦。下面,我们以某实际案例与大家进行讨论剖析。

 

发表于 2021-2-8 15:35:28

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
回复

使用道具 举报

      我们曾经为一家大型综合性煤化工企业就其干馏提质气进行煤气除油(除烃)提标改造项目设计技术支持。该企业将原煤经热解后生产固体产品提质煤、煤焦油、煤气。本来,煤干馏热解气对分离技术要求高。但是,这类企业原来的技术总工,不像大型石化企业的总工们科班出身对分离技术很重视也对技术吃得很透,本身所积累的技术陈旧、技术功底不深还谦虚,自认为气液分离容易不难,从而在项目上马建设之初就在技术上欠账,使得装置在实际运行中问题不断,让后来接手运行管理者叫苦不迭。为了避免类似企业实际运行管理者少吃苦头,正是本帖的目的所在。

 

发表于 2021-2-8 16:05:18

回复

使用道具 举报

      生产部反馈的问题需由技术部来确定技术解决方案。为了全面了解和把握第一手信息,我们与技术部相关人员进行坦诚细致交流,又深入装置现场与操作人员核实情况。这家企业采用的是2套中低温近常压绝氧热解炉,每套热解炉顶排出25000m^3/h煤气温度在450℃左右,经余热回收后,煤气进入水洗塔激冷除重烃;接着,煤气引入蒸发式空冷器降温至20℃左右脱轻烃,然后进入电捕器前置重力分离罐(ID3000mm*SM/SM5000mm)沉降分离处理后进入一开一备电捕器(ID6000mm*H20000mm)。电捕处理后的煤气,通过直径2000mm、长度大约60m管廊管线送入预水洗塔(ID6000mm*H25000mm)进过3级喷淋洗涤处理。从水洗塔出来的煤气,引入预脱硫塔(ID6000mm*H35000mm)一级脱硫,再引入主脱硫塔(ID7000mm*H41000mm);从主脱硫塔出来的煤气,又引入末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm);从末段水洗塔出来的煤气,送至气柜;气柜通过直径2200mm总管将气柜气返送热解工段,分成10条直径600mm支管将煤气送入热解炉喷嘴在炉内喷气燃烧回用。

 

发表于 2021-2-8 16:36:17

回复

使用道具 举报

      据现场操作人员介绍,装置建设之初是没有预水洗塔(ID6000mm*H25000mm)和末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm)两个庞然大物的。在后来装置实际运行中,发现预脱硫塔+主脱硫塔运行效果不好,认为电捕器没有发挥应有分离效果,导致脱硫系统进气不净,于是在电捕器和预脱硫塔之间投资增设了预水洗塔(ID6000mm*H25000mm),但主脱硫塔产气仍然超标导致热解炉用气单元故障频繁,于是在主脱硫塔与气柜之间又投资增设末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm)庞然大物,把原来的净化单元全部塞得满满当当。问题是,两次花了大笔资金增加预水洗塔(ID6000mm*H25000mm)和末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm)两个庞然大物后,脱硫系统产气仍然不达标,依然故我。

 

发表于 2021-2-8 16:47:40

回复

使用道具 举报

      由于脱硫系统运行不佳所带来的用气单元产生什么问题呢?正如大家所料,回用气燃烧喷嘴腐蚀严重、结焦速度很快,寿命很短,运行成本不堪重负。用气单元不得不设法在煤气总管上增加过滤分离器。起初,增加一级过滤分离器,结果发现并没有明显改善燃烧喷嘴腐蚀严重、结焦速度很快、寿命很短的问题。于是,又串联二级过滤分离器,发现问题有所改善,目前已经串联使用三级过滤分离器。

 

发表于 2021-2-8 17:00:07

回复

使用道具 举报

      串联使用三套过滤分离器后,烧嘴的问题得到明显改善,但过滤分离器过滤内件堵塞的问题又成为突出问题,有时基本上1-2天换一次滤芯,累计的滤芯成本与原来喷嘴的运行成本不相上下,但因为滤芯堵塞更换导致生产运行流畅性大打折扣。下图是业主提供的装置现场所拍拆下来的滤芯堵塞照片:

 

发表于 2021-2-8 17:05:01

滤芯过滤器沥青堵塞情况.jpg
回复

使用道具 举报

      昂贵的滤芯更换维护成本,让业主不得不考虑更换滤芯为滤网以降低运行维护成本。采用3级丝网分离器,但丝网内件上仍然出现沥青、焦油及黑色颗粒物附着而导致丝网分离器堵塞,运行压降大,且喷嘴上又很快出现沥青、焦油及黑色颗粒物附着问题。下图是业主提供所拍的300目(48微米)丝网滤布过滤器堵塞照片:

 

发表于 2021-2-8 17:10:34

300目滤布堵塞图片.jpg
回复

使用道具 举报

      从业主所拍滤芯和滤布堵塞照片可以看到,煤气进入激冷水洗塔、重力分离罐、电捕器、预水洗塔、预脱硫塔、主脱硫塔、末段水洗塔、气柜等众多设备串联处理,但煤气中的沥青、煤焦油等重烃、轻烃、粉尘颗粒物并没能有效分离脱除。这是,业主才认识到煤气分离的重要性,才找到我们为其提供针对性技术方案。当然,这时候那位自认为气液分离容易而自负满满的总工只好黯然去职归田,装置运行管理者不自然流露出欣然悦色。

 

发表于 2021-2-8 17:20:35

回复

使用道具 举报

      大家有必要重新捋一捋煤气净化流程设备配置:激冷水洗塔、重力分离罐(ID3000mm*SM/SM5000mm)、电捕器(ID6000mm*H20000mm)、预水洗塔(ID6000mm*H25000mm)、预脱硫塔(ID6000mm*H35000mm)、主脱硫塔(ID7000mm*H41000mm)、末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm)、气柜等。
      第一类:激冷水洗塔、预水洗塔(ID6000mm*H25000mm)、预脱硫塔(ID6000mm*H35000mm)、主脱硫塔(ID7000mm*H41000mm)、末段水洗塔(ID6000mm*H35000mm)、气柜等这类水洗净化设备,在稳定设计工况下运行时,其对煤气携带的粉尘、沥青、液相轻重烃是具有不错的捕集分离效果的,但前提是:(1)、被分离下来的有机相必须及时排放而不能在设备内部液面上累计;(2)、所有洗涤设备的气相出口,尤其是最后一道把关设备的气相出口必须设置高效分离、抗堵塞、低运行压降的羽叶分离器以脱除气流携带的有机质液滴液沫和粉尘,避免其过量逃逸造成后续用气设备故障。
      第二类:重力分离罐(ID3000mm*SM/SM5000mm)、轻烃分离罐、气柜等重力沉降类净化设备,其对煤气携带的粉尘、沥青、液相轻重烃最初级的捕集分离效果保证前提是:保证运行工况稳定满足设计额定运行工况,否则,气液分离效果很差而难以避免重相携带质过量逃逸造成后续用气设备故障。因为,这类设备依靠一定窄区间的气流流速与重相携带质重力沉降速度差实现分离,一旦两相速度差得不到满足,则分离失效。

 

发表于 2021-2-8 17:40:57

回复

使用道具 举报

      第三类分离设备:电捕器(ID6000mm*H20000mm),主要用以脱除窄区间气流流速阀值条件下、气流中易于稳定荷电的、0.3微米至3微米尺寸区间的重相携带质颗粒物从气流中的高效分离捕集。因此,大家一定要加深对电捕器高效分离运行场合和应用条件约束,电捕器不是万能的,其约束条件:(1)窄区间气流流速阀值条件;(2)重相携带质易于稳定荷电;(3)0.3微米至3微米尺寸区间。三个硬性条件缺一不可。因为,电捕器是通过使荷电粒子在其电场环境中发生有效偏转捕获而实现分离的。如果气流流速超过(1)窄区间气流流速阀值条件流速,荷电粒子尚未偏转到极点就被气流带出电捕器而使分离失败。如果气流携带的重相携带质不满足(2)重相携带质易于稳定荷电,比如易于电中和的粒子、或者在偏转过程中失去电荷的粒子,其无法偏转移动到极点,分离失败。如果气流携带的重相携带质尺寸不满足(3)0.3微米至3微米尺寸区间,质点尺寸不满足尺寸要求导致质点受力合力不利于质点有效偏转移动到达极点,分离失效。甚至还会有其他不同电捕器结构等因素,限制电捕器应用。

 

发表于 2021-2-8 18:00:37

回复

使用道具 举报

      对于脱硫系统脱硫效率问题,客观来说多半不是脱硫塔设计处理能力原因,因为脱硫系统运行之初一切尚好便可佐证。
      湿法脱硫系统,如果在起初运行正常而随着运行年月增加而出现脱硫效率下降的问题,主要是脱硫塔液面形成较为稳定的轻质烃类憎水相对脱硫剂亲水相界面产生阻隔,使亲水相与含硫气流相界面逐渐减小而使脱硫吸收反应阻力逐步增加所引起的。解决该问题,通常需要在脱硫系统入口增加高效率、高操作弹性的羽叶分离器并同时在富液闪蒸槽采用羽叶分离三相分离技术,既从进气管线脱除气流携带的烃类液滴液沫避免其进入脱硫系统形成干扰,又从富液闪蒸槽及时分离脱除脱硫液吸收的气相烃类以避免其在系统内积累逐渐干扰脱硫吸收反应。
       为了减少脱硫系统液相脱硫剂损失降低消耗,需要在脱硫系统净化气出口端设置羽叶分离器,以分离捕集净化气携带的脱硫液液滴液沫,一方面可以降低气流携带含硫液滴液沫导致总硫超标,另一方面又可以回收脱硫液以降低脱硫液单耗。

 

发表于 2021-2-8 18:22:41

回复

使用道具 举报

      下面,以业主要求我们在回炉煤气支线上采用羽叶分离器升级取代原来过滤分离器为例进行详细剖析讨论。
       羽叶分离器相对于传统的丝网分离器,具有不可比拟的技术经济优势。详见附件:

 

发表于 2021-2-8 19:58:01

回复

使用道具 举报

本帖最后由 luoli519 于 2023-3-23 12:59 编辑

       该回炉煤气支线分离器对应工况参数如下:
1、干馏气流量,3000~5000m^3/h;
2、工况压力,3~8kPaG;
3、工况温度,5~40℃;
4、原料气组成(v%):详见下表 :

 

发表于 2021-2-8 20:00:33

回复

使用道具 举报

本帖最后由 luoli519 于 2023-9-26 15:46 编辑

      针对业主上述工况,通过我方精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台完成的羽叶分离器主要技术信息如下:
1、羽叶分离器型号:NOVEL G50P6-40.00-87.02;
2、设计处理气流量,5000m^3/h;
3、设计压力,3kPaG;
4、设计温度,40℃;
5、运行压降,1kPa;
6、分离效率:99.9%脱除9.69微米以上液滴,出口气相带液量<0.1G/MMSCF;
7、操作弹性空间15%~130%;
8、分离器整体工程技术设计和把关:NOVEL总部;
9、分离器内件:材质,SS304或等同;
10、分离器壳体:材质,Q345R或等同。

 

发表于 2021-2-8 20:06:04

回复

使用道具 举报

     附件是我方精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台完成的《羽叶分离器数图汇表》:

 

发表于 2021-2-8 20:08:03

NOVEL G50P6 Patented Feather Vane Separator.rar

643.13 KB, 下载次数: 0

需虚拟分: 10财富  [记录]  [获取]

回复

使用道具 举报

本帖最后由 luoli519 于 2023-3-23 13:00 编辑

     羽叶分离器应用到回炉煤气支线取代原来过滤分离器该工艺节点的具体优势是:
1、羽叶分离专利技术设备,针对干馏气携带的粒径分布范围宽的液滴液沫和颗粒物,其分离脱除效率高,且能实现以99.9%高效率定量脱除3-10微米及以上尺寸的液滴液沫。丝网式、滤网式、填料滤料式等传统分离器,主要通过内件纤维丝或元件相互架桥形成的、尺寸分布在几微米至数百微米范围大小不均的孔格来进行液滴液沫拦截分离;气流中携带的一部分液滴液沫往往会从数十数百微米的大尺寸孔格中穿透而发生逃逸。因此,这类通过孔格阻挡拦截式传统分离器,难以实现气液高效定量分离,更无法实现以99.9%效率定量脱除一定尺寸的液滴液沫。  
2、羽叶分离专利技术设备,对气液分离工况下的操作弹性更大,其操作弹性空间在15%~130%。丝网式、滤网式、填料滤料式等传统分离器,其操作弹性上限阀值在110%,因工况大幅波动而过载往往会造成“液泛”“液涌”,使气流显著带液进入下游管线设备而破坏生产运行稳定性。
3、羽叶分离专利技术设备,具有优异的抗堵塞性能和低压降运行优势,尤其对于煤焦化、石油化工和油气开采行业气流携带较多凝胶质和粉尘颗粒物导致的系统梗阻堵塞工况具有显著优势。丝网式、滤网式、填料滤料式等通过分离内件微孔对气流实行阻挡拦截的传统分离器,气流携带的凝胶质和粉尘颗粒物易于在网料表面和深层聚集而形成堵塞,运行压降会飙升至数十千帕而造成系统运行梗阻憋压,被迫频繁停产更换新内件。
4、羽叶分离专利技术设备,在相同工况和分离效率要求条件下,其分离器尺寸和占地更小。在相同工况和分离效率要求条件下,羽叶分离器直径和壁厚比丝网分离器减小 30-40%。
5、羽叶分离专利技术设备,连续稳定运行时间长,运行和维护成本极低。如必要,羽叶分离器内件组可设计成可拆式结构,在大修期间可由羽叶分离设计方专业人员负责抽出分离器体外清理,维护简单便捷。  
6、并联设置的一开一备两套羽叶分离器,便于在线对设备进行短时间内切换清理维护而不影响上下游管线设备正常运行;同时,可以在一定短时期间两套羽叶分离器全开以实现200%产能的临时性调峰处理能力。该并联设置的一开一备两套羽叶分离器,在多数燃气处理管线项目上成为常规配置方式。

 

发表于 2021-2-8 20:13:21

回复

使用道具 举报

本帖最后由 luoli519 于 2021-2-8 20:15 编辑

     下图是羽叶分离元件图片:

 

发表于 2021-2-8 20:14:08

1# G50P6羽叶分离内件-1.jpg
回复

使用道具 举报

      附图又是羽叶分离器的外形图片,供大家参考:

 

发表于 2021-2-8 20:16:36

立式入口羽叶分离器.jpg
回复

使用道具 举报

本帖最后由 luoli519 于 2023-9-26 15:46 编辑

      关于羽叶分离器应用于煤气湿法脱硫系统更多技术信息,请百度“羽叶分离器”或登录公司分离技术专网或直接向我方咨询寻求支持。

 

发表于 2021-2-8 20:19:39

回复

使用道具 举报


          特别提示:

          本站系信息发布平台,仅提供信息内容存储服务。

          包括但不限于:不能公开传播或无传播权、禁止分享的出版物、涉密内容等
          不听劝告后果自负!造成平台或第三方损失的,依法追究相关责任。

          请遵守国家法规;不要散播涉爆类、涉黄毒赌类、涉及宗教、政治议题、谣言负面等信息   

     

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

【海川学课】
积分

财富分获取方法

[签到][参与互动][每月建设者加分]

[他人给于的评分]

海川分获取方法

[每月建设者达标后加分]

[他人给于的评分]

▲【推荐展示】 开通18840911640  
服务联系
微信关注
回到顶部

 

关于我们  -  隐私协议    -  网站声明   -  个人名片   -  企业会员   -  个人会员  -  记录统计

专家智库  -  海川市场    -  众包悬赏   -  分类信息   -  视频学课   -  在线计算  -  单位换算


海川网不良信息举报电话   0411-88254066     举报信箱   service@hcbbs.com     举报中心


客服#  18840911640【微信同号】   信箱   hcbbs.com@qq.com   【点我QQ联系海川客服】   

平台统计:        GMT+8, 2024-3-29 02:33

化海川流(hcbbs.com) @Discuz! X3 . 0.484917 second(s), 68 queries , Redis On.

辽公网安备21100302203002号  | 辽ICP备17009251号  |  辽B2证-20170197