PSA装置系统除尘技术应用研究
成果类型:: 著作权
发布时间: 2022-10-31 15:45:23
利用合成煤气分离CO和H2为煤制乙二醇合成工艺提供原料气是新型煤化工发展的主要工艺路线,其中PSA分离工艺是合成气分离主要的技术路线之一,变压吸附装置尤其是CO制取装置受限于吸附剂性能和工艺条件,其产生粉尘不可避免,此间产生的粉尘进入工艺气中,粉尘会在管道、阀门上沉积粘附,运行中会冲刷阀门,造成密封损坏等情况,一方面造成阀门检修费用增加,另外一方面造成阀门故障影响装置运行。随着市场上煤制乙二醇项目的发展,成本竞争激烈,长周期运行降低成本关系着乙二醇项目的发展,装置工况越好阀门运行周期越长故障越低,有助于企业降本增效。借鉴其他工艺系统脱尘技术,结合本装置运行特点和工况,综合研判各种风险,针对性设计符合现有工艺要求的除尘系统。通过在PSA-CO工段出口至PSA-CO2/R入口间增加粉尘过滤器,过滤出主要部分粉尘,粉尘收集后排出系统,降低系统中粉尘量,优化阀门工况。
原有工艺中PSA-CO工段至PSA-CO2/R工段为直接连接,PSA-CO工段工艺气中夹带粉尘进入PSA-CO2/R工段及后续甲醇装置中,在吸附塔出口、管道及压缩机缓冲罐中聚集,冲刷阀门,粉尘进入尾气和产品气中,危害设备和工艺系统。通过检查现场和积累运行数据,对该问题进行针对性处理,在两个工段间实施粉尘脱除会取得较好效果和较大经济效益。创新点:1、该项目采用成本较低的滤袋式过滤器,在脱除粉尘的应用中广泛存在,有较高的可靠性。针对易燃易爆环境采取自动控制除尘设计,除尘设备在线自动除尘和灰尘收集,自动化程度高,减小人力投入和提高安全可靠性。2、该项目在现有工艺路径上设置过滤,设计增加5KPa压差,对现有工艺运行影响可控,该部分工作条件为低压,工作压力不超过0.15MPa,正常工作0.06MPa左右,设备上风险低。工艺介质组分是主组分为CO的合成气,过滤吹灰系统采取密闭形式,对环境无影响,综合分析该推广项目安全上有保障。
本装置的工艺条件具有典型的代表性,作为国内最大常规变压吸附CO制取装置具有示范性,当前同类型装置较多,存在同类型问题也较多,变压吸附装置尤其是CO制取装置受限于吸附剂性能和工艺条件,其产生粉尘不可避免,而粉尘对工艺运行产生的不良影响广泛存在,通过本项目的应用会对同类型装置类似问题的解决有良好的借鉴作用,另外对变压吸附技术的后续发展有明显的改进示范性。
濮阳永金拥有大量高素质人才,对化工装置比较熟悉,具有一定的设计能力。该项目由濮阳永金公司总工程师牵头,成立工作小组。本项成果拥有完整的设备技术资料,熟悉现场工艺操作和设备检修。在原设备基础上,不改变现有工艺运行,对工艺介质进行局部优化和改良,取得良好效果。团队主要工作人员:张向凯,总工程师;陈永刚 设备副总经理,工程师;曹洪刚 生产技术部部长,高级工程师;叶运超 设备部部长,工程师;杨战波 工艺厂长,工程师;张洪伟 设备厂长、工程师;王俊省 工艺技术员、工程师;金旭通 设备技术员、工程师;张延武 设备技术员、高级技师;叶建强 工艺技术员、技师;王江涛 安全技术员、工程师。
本项技改原计划投资90万元,改型优化设备后实际投入61.19万元。
通过本技改项目,可实现工艺通过中主要粉尘的在线脱除,优化阀门工作环境,提高阀门使用寿命,保障长周期运行的可靠性以及降低压缩设备故障和对后续装置的影响等。
经济效益主要来源于改造后装置检修费用的减少和避免停车造成的间接影响,具体如下:
技改可以节省每年装置大修的吸附塔除尘费用,另外工况优化可以节省阀门检修费用,避免装置停车间接产生效益。
PSA-CO2/R工段每年吸附塔除尘费用S1=14*0.55=7.7(万)
注:14个吸附塔,每个吸附塔除粉尘费用5500元费用(不含检修费用)
PSA-CO2/R工段由于阀门冲刷严重,每次大修都要对主要损害阀门全面检修,如果检修周期延长至1.5-2年,以三次大修省一次检查计算,减少28台/次主要阀门的检修,按照0.5万一台,减少费用S2=28*0.5*1/3=4.7万。
技改可以减缓阀门受粉尘冲刷损害,延长使用周期,提高可靠性,长周期运行避免停车按照一次计算,可避免间接经济效益损失S3=30万/次。
技改经济效益S =S1+S2+S3=7.7+4.7+30=42.4(万)
本项技改可产生42.4万/年效益。
利用现有成熟工艺设计方案包,进行工艺设计技术指导。
主要从技术研发团队和技术创新水平两个方面进行评价:可从技术带头人的资历背景、领域地位、研发业绩和领军经验方面,以及研发团队规模、团队背景、团队经验、团队分工明确程度和团队配合状态等方面评价。再从科技成果创新水平、创新进度、创新优势等方面客观评价。
该成果公关团队包含高级工程师、工程师、高级技师、技师各类人员,涵盖管理、工艺、设备、电仪、安全等专业人员,经验丰富,分工明确。
该项成果属于引进消化吸收再创新设计,项目投入时间短,投入资金量小,能够快速产生效益。
该成果商业化的材料采购成本与生产成本均可控,但因技术含量一般,所以与同类产品相比竞争优势一般。