低溫甲醇洗裝置在煤制乙二醇項(xiàng)目中的應(yīng)用

李建峰

摘 要：介紹了低溫甲醇洗裝置在新鄉(xiāng)中新化工煤制甲醇、乙二醇項(xiàng)目的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過一段時(shí)間的運(yùn)行操作，總結(jié)低溫甲醇洗裝置的操作方法和出現(xiàn)的問題及處理措施。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗；運(yùn)行現(xiàn)狀；存在問題及處理措施；總結(jié)

1 概述

新鄉(xiāng)中新化工有限責(zé)任公司200kt/a甲醇項(xiàng)目低溫甲醇洗裝置采用的是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大連理工工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包，由北京航天萬源煤化工工程公司蘭州分公司承擔(dān)詳細(xì)設(shè)計(jì)。為調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品的附加值、企業(yè)的核心競爭力，在市場中更有話語權(quán)，在低溫甲醇洗嫁接了200kt/a的乙二醇項(xiàng)目。

甲醇項(xiàng)目從2008年12月全面啟動(dòng)建設(shè)，2011年9月13日全線打通系統(tǒng)流程，產(chǎn)出合格甲醇產(chǎn)品；乙二醇項(xiàng)目2010年9月全面開工建設(shè)，2012年3月打通流程產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

2 工藝流程簡述

低溫甲醇洗裝置設(shè)計(jì)處理變換氣量158000Nm3/h，以低硫煤為原料，經(jīng)航天爐反應(yīng)制氣，原料氣經(jīng)寬溫耐硫變換、低溫甲醇洗脫硫脫碳獲得凈化氣，為滿足乙二醇系統(tǒng)用氣指標(biāo)的要求，在吸收塔出口增加了精脫除CO2塔 ，出系統(tǒng)的凈化氣總量約為105000Nm3/h分為兩股，20%的氣量經(jīng)合成壓縮機(jī)增壓至6.8Mpa進(jìn)入合成塔反應(yīng)制得粗甲醇；另一股80%的氣量經(jīng)PSA系統(tǒng)制得純度較高的CO、H2送乙二醇系統(tǒng)。

3 裝置運(yùn)行現(xiàn)狀

由于甲醇合成和乙二醇裝置對凈化氣中CO2含量的要求不一致，直接增大了裝置的操作難度，甲醇合成要求CO2含量在3%左右，PSA系統(tǒng)要求凈化氣中CO2含量在50ppm以內(nèi)。在下游兩套裝置運(yùn)行時(shí)，由于乙二醇系統(tǒng)不能滿負(fù)荷運(yùn)行，且返回甲醇合成系統(tǒng)的解析氣CO含量高，導(dǎo)致甲醇合成系統(tǒng)的氣體成分嚴(yán)重偏離指標(biāo)，影響了甲醇合成催化劑的正常使用。

4 裝置存在的問題及處理措施

4.1 系統(tǒng)循環(huán)甲醇中水含量超標(biāo)

在試開車初期，由于新員工較多，對裝置的操作駕馭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對指標(biāo)的管控和處理手段欠缺，加之低壓蒸汽管網(wǎng)壓力波動(dòng)較大，導(dǎo)致甲醇水塔頂部出口的甲醇蒸汽含水量嚴(yán)重超標(biāo)，致使循環(huán)甲醇中的水含量嚴(yán)重過超標(biāo)，最高時(shí)達(dá)5.2%。

通過多次取樣分析，在系統(tǒng)壓力、變換氣量不變的情況下，循環(huán)甲醇中的水含量對CO2氣體的吸收影響很大。為解決此問題，從甲醇水塔的操作負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，以降低循環(huán)甲醇中的水含量至小于1%的指標(biāo)范圍內(nèi)。通過實(shí)踐證明，在甲醇水塔運(yùn)行不正常時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整運(yùn)行負(fù)荷，調(diào)整進(jìn)料量在設(shè)計(jì)負(fù)荷的60%左右，穩(wěn)定運(yùn)行后，再逐漸加負(fù)荷，若蒸汽壓力不穩(wěn)定，應(yīng)在不超過設(shè)計(jì)的85%負(fù)荷運(yùn)行，以平衡蒸汽波動(dòng)引起的操作波動(dòng)。

4.2 凈化氣總硫超標(biāo)

設(shè)備方面：由于原始設(shè)計(jì)直接去甲醇合成的凈化氣沒有設(shè)計(jì)精脫硫槽，導(dǎo)致凈化氣總硫控制難度較大。為此在2013年裝置技改時(shí)增加了精脫硫槽。

操作方面：優(yōu)化了變換系統(tǒng)的操作，提高有機(jī)硫水解槽的水解率、降低變換氣中的氨含量，確保甲醇中硫氨在低位狀態(tài)。同時(shí)低溫甲醇洗裝置內(nèi)部，通過適當(dāng)降低甲醇循環(huán)量。出于對凈化氣送PSA系統(tǒng)CO2含量的控制，循環(huán)量偏大，導(dǎo)致吸收塔上段無硫甲醇送至下段H2S吸收段的甲醇溫度較高，影響了該段對H2S的吸收。適當(dāng)降低循環(huán)甲醇量5m3/h，凈化氣中的總硫即合格，但CO2含量并沒有太大變化，仍在控制的指標(biāo)范圍內(nèi)。

4.3 原始設(shè)計(jì)的精脫硫槽沒有設(shè)計(jì)安全附件及泄壓置換管線，設(shè)備在隔離狀態(tài)下無法做到本質(zhì)安全

在2014年的技改中在精脫硫槽的進(jìn)口增加了安全閥，同時(shí)在進(jìn)出口管線上分別增加了高壓氮?dú)狻⑿箟悍趴展芫€，設(shè)計(jì)壓力連鎖實(shí)現(xiàn)了充泄壓的自動(dòng)控制，確保設(shè)備在隔絕狀態(tài)下的本質(zhì)安全。

4.4 預(yù)洗甲醇中溶解的酸性氣體含量較高

原設(shè)計(jì)預(yù)洗甲醇經(jīng)換熱后作為進(jìn)料直接送至甲醇水塔，酸性氣體被解析出來，同時(shí)吸收大量熱量，致使甲醇水塔蒸汽負(fù)荷過大，易導(dǎo)致頂部甲醇蒸汽超溫將水帶入系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了該塔的穩(wěn)定運(yùn)行。

為此在2014年技改增加了預(yù)洗甲醇閃蒸系統(tǒng)，將換熱后的常溫甲醇送至新增設(shè)備預(yù)洗甲醇閃蒸槽，控制閃蒸壓力0.5MPa，按設(shè)計(jì)預(yù)洗甲醇量約為1.5m3/h，可閃蒸氣量約為370m3/h，該股酸性氣直接送至氣提/CO2解析塔的氣提段進(jìn)行硫化氫的提濃。閃蒸后的液體再沿原流程送至甲醇水塔，按設(shè)計(jì)測算每小時(shí)可減少蒸汽用量200kg，按照一年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)算，僅此一項(xiàng)可節(jié)約1600噸蒸汽，降低燃煤用量260余噸。

4.5 尾氣帶液和放空口附近氣味較大

在2014年技改中，放空位置原設(shè)計(jì)在氣化爐爐頂。由于該尾氣為濕氣，且氣體中80%的為CO2，氣體比重大同時(shí)尾氣中攜帶有微量的H2S、CO等氣體，在放空周圍沉降，導(dǎo)致氣化爐頂異味較大，現(xiàn)場無法正常巡檢，存在很大的安全隱患。

在2014年技改中在原有尾氣分離器出口串聯(lián)增加了一臺(tái)尾氣分離器以提高分離效果，同時(shí)將此氣體引至鍋爐煙囪高點(diǎn)放空。既改善了現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境，又解決了廠區(qū)周邊的異味問題。

5 結(jié)語

低溫甲醇洗裝置自投運(yùn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)操作指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)同類裝置水平，完全能夠滿足生產(chǎn)需要， 但作為我公司引進(jìn)的新工藝，如何進(jìn)一步優(yōu)化裝置及工藝參數(shù)，還需在操作和工藝管理上進(jìn)行更進(jìn)一步的探討與研究 。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 50萬t/a甲醇裝置試開車過程中出現(xiàn)的問題及采取的措施.煤化工，2009，4.