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压力变送器

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影响压力变送器真空碳酸钾脱硫真空度的原因分析及措施

作时间:2019-09-23  来源:  编辑:
   
摘要:真空碳酸钾脱硫效果的主要影响因素是负压系统的真空度,而影响负压系统真空度的主要原因是负压系统泄漏进入空气和正压系统阻力大。针对生产中出现的问题,有针对性地采取相关措施,保证了生产顺利进行。
邯钢焦化厂采用真空碳酸钾脱硫[1],该系统自2009年投入运行以来,出现了诸多影响生产顺利进行的问题,非常为严重的是负压系统的真空度[2]问题。由于该生产工艺要求该反应是在真空度-0.090MPa至-0.080MPa下运行,低于该真空度,则该逆反应效果明显下降,从而导致脱硫液脱除煤气H2S质量下降。从系统运行至今发生了多起影响真空度的事故,本文结合发生的事故,分析了影响真空度的原因及采取的措施。
1 工艺原理及概况
来自焦化厂回收2个系统洗苯塔后的煤气混合后进入压力变送器,压力变送器中设断塔盘,煤气自下而上先后与来自再生塔上段贫液(碳酸钾溶液)、再生塔下段贫液(碳酸钾溶液)逆流接触,煤气中的H2S、HCN等酸性气体被吸取,其主要反应见式(1)~式(4)。
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同时,在压力变送器上段加入一定碱液(NaOH),进一步脱除煤气中的H2S,使煤气中的ρ(H2S)≤200mg/m3。生成的钠碱溶液送往回收二系统蒸氨可起到分解固定铵的作用。吸取了酸性气体的脱硫富液在压力变送器底用富液泵抽出分上、下两段分别与再生塔下、上段出来的热贫液换热后,进入再生塔再生,在再生塔内,富液与再生塔底上升的水蒸气逆流接触,在真空状态(-0.090MPa至-0.080MPa)下使H2S、HCN等酸性成分从富液解析出来,其反应如式(5)~式(7)。
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再生塔顶出来的酸性气体依次经过酸性气冷凝器和酸性气冷却器,在酸性气分离器除水后,经真空泵将酸性气体送至CLAUS装置生产硫磺。其工艺流程见图1。
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2 影响再生系统真空度的因素及措施
2.1 蒸汽再沸器法兰垫片泄漏
2012年9月份,脱硫再生塔真空度呈下降趋势,从-88kPa逐渐下降到-80kPa,且克劳斯炉系统空气量下降,确定是有地方负压泄漏进入了空气,而且空气量不小,必须查找出泄漏的地方。用非常薄的塑料膜贴住管道的每个焊口开始查找,查完所有焊口没有找到泄漏点。又开始查找所有法兰连接的地方,在1#再生塔西南再沸器和塔体连接的法兰处,塑料膜很明显地被吸入法兰,判断出此处泄漏空气严重。
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查找到泄漏地方,更换垫片修复后,再生系统开工恢复正常。
2.2 真空冷凝液管道泄漏
2014年7月份,脱硫再生塔气液分离器液位突然显示升高,而且1h内升高约200mm,联系现场操作人员检查气液分离器液位,怀疑仪表液位计显示有误,经仪表工检查发现仪表显示无误。临近700mm满量程时,只能按停工处理,否则气液分离器会发生封堵酸性气,而且会产生液体进入真空泵的恶性生产事故。
停工后检查未发现异常,随即开工,但是开工后却又出现了异常,气液分离器液体不往真空冷凝液池流,判断是真空冷凝液管道有泄漏的地方,又再次停工通蒸汽检查管道,发现管道弯头焊口处有泄漏。用美国普施PSI(速成钢)金属补漏胶棒粘住,开工正常。通过以上两次的事故,说明泄漏对真空系统影响很明显。如果泄漏不明显,则会表现真空度略微下降;如果泄漏明显,则会表现真空度快速下降,甚至需要停工。
2.3 酸性气管道焊口泄漏
2015年6月份,脱硫再生塔由南塔倒北塔运行,南塔停工待修,对南塔酸性气路进行停工查漏操作。将酸性气入真空泵端(真空泵进口)堵盲板,低温水和循环水路堵盲板,通过酸性气管道往塔体通氮气试漏,塔体压力保持在10kPa以内,用洗洁精水试漏,查到酸性气管道有3处针状漏点,塔体法兰连接有2处微量泄漏点。处理漏点后开工,真空度由-83.5kPa提高到-85.0kPa,真空度提升明显。
2.4 真空泵出口管道堵塞
2013年7月底,真空泵出口管道压力正常,再生塔塔顶真空度偏低,压力变送器后煤气H2S质量浓度5d之内从200mg/m3升至500mg/m3,而且有继续上涨的趋势,须马上查找原因。先检查塔顶真空表,经检查无误后排除真空表原因;更换真空泵出口管道压力表,经检查出口管道压力显示无误;随后检查真空泵本体气液分离器上压力表,经检查真空泵气液分离器压力表损坏。更换新压力表后,真空泵本体压力远超出泵体设计压力,停工安排泵体出口管道清洗。
通过真空泵出口管道清洗后,再生塔塔顶真空度恢复正常,压力变送器出口煤气中H2S质量浓度一天之内降至200mg/m3以下。
3 结语
影响负压系统真空度的主要原因有两个,一是负压系统有泄漏点,导致大量空气泄漏进入系统,从而致使真空泵会优先抽取空气;二是正压系统阻力大[5],而真空泵抽提能力有限,超出真空泵的工作能力,会降低负压系统的真空度。
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