影響低溫甲醇洗的因素和改進研究

張光明

摘 要：對于低溫甲醇洗穩(wěn)定運行的關鍵因素進行分析，針對工藝控制和技術改造，以及低溫甲醇洗系統(tǒng)的脫硫脫碳能力的提升有很大幫助。本文提出如何延長低溫甲醇合成催化劑使用壽命，降低凈化氣中硫含量，期望能夠對提升甲醇產(chǎn)量具有參考價值。

關鍵詞：低溫甲醇洗;系統(tǒng)改進;影響因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.016

1 低溫甲醇洗系統(tǒng)工作原理

當前我國大中型企業(yè)在工業(yè)化裝置中均采用低溫甲醇洗工藝進行氣體凈化脫除，以我公司設置的低溫甲醇洗裝置為例，該裝置分為三個吸收系統(tǒng)建設，供用一套再生裝置，對應了水煤漿及多噴嘴加壓氣化爐，生產(chǎn)出合格的煤制合成氣之后，在裝置生產(chǎn)負荷上能夠保證裝置穩(wěn)定運行，其工藝如下圖：

2 工藝控制

（1）低溫甲醇洗操作壓力的控制，采用了分段吸收和分段解析的方法，高壓可以有利于吸收，全系統(tǒng)壓力水平下設置壓力數(shù)值，以利于物理吸收工藝手段！采用吸收和再生的技術思維，按照不同的壓力水平去進行解析和吸收，達到工藝要求，為了做好吸收壓力的控制，保證好的吸收效果，根據(jù)不同的工況采取不同的手段對壓力進行要求。例如在增加裝置穩(wěn)定性的要求下，通過將氣量增加，提高系統(tǒng)的工作壓力。這種方式可以解決供氣不足的情況下，有利于形成吸收塔內(nèi)氣體的出口調節(jié)閥的穩(wěn)定運行[1]。

（2）對甲醇溫度的控制。在進行甲醇洗凈化效果的過程中，當在甲醇中的溶解度和氣象平衡時，酸性氣在氣相中產(chǎn)生了分壓，此時運用較低的洗滌溫度對氣體進行凈化，甲醇的蒸汽壓形成了溫度的函數(shù)，甲醇蒸汽壓增大的過程中，甲醇的損失也會相應增加。因此在操作中一般通過調整甲醇吸收制冷裝置工藝，以達到降低甲醇減壓的目的。在進行減壓過程中，減壓產(chǎn)生閃蒸后氣體壓力予以提高，系統(tǒng)冷量瞬間增加，提高了節(jié)流閃蒸制冷效果。

在保證工藝正常的情況下，降低丙烯蒸發(fā)壓力的同時，盡量增加丙烯壓縮機的負荷，提高丙烯冷效果，調節(jié)循環(huán)甲醇的流量和變換器的流量，使得解析制冷能力不斷增加，在實際的生產(chǎn)中，要盡可能的在低溫狀態(tài)下，按照生產(chǎn)工藝指標進行生產(chǎn)操作，盡量減少冷量的消耗。例如在輸送過程中，換熱溫度差損失，帶來了一定的節(jié)流溫升。此時外部能量進行了補充之后，經(jīng)過甲醇吸收放熱，通過換熱器的熱量交換，進行了熱力的補償，送到熱再生系統(tǒng)之后，解析熱不能通過換熱器與吸收熱進行相互補償。

（3）采用減壓再生的情況，把熱再生系統(tǒng)的甲醇中溶解的二氧化碳予以降低，以減少外供能量。補充外供冷量之后，采用高效的保冷材料進行系統(tǒng)的熱冷，損失的彌補，需要進行供熱量的補充之后，系統(tǒng)內(nèi)的甲醇造成的冷損失得到了平衡[2]。

3 問題的解決和優(yōu)化改進方法

（1）降低甲醇消耗量，就要將甲醇的損耗加以降低。例如裝置中的凈化氣中還有一定數(shù)量的甲醇，此時應該設置甲醇收集系統(tǒng)，將甲醇含水量經(jīng)過污甲醇泵，有選擇地送入預熱再生系統(tǒng)，提高換熱器質量，氣液兩相在塔內(nèi)接觸越充分，傳導的效果就越好，在保證氣體凈化度的前提下，合理配置甲醇循環(huán)量。

（2）根據(jù)甲醇含水量，在污甲醇泵上，有選擇性的回收其中的甲醇，降低甲醇損耗，提高污水排放量，排除因甲醇外泄造成的環(huán)境影響。為了平衡系統(tǒng)的冷量，在進行排污甲醇的時候，根據(jù)丙烯制冷單元的冷量，進行系統(tǒng)溫度的調節(jié)，由于設備和操作的原因產(chǎn)生的氣液夾帶，甲醇水分離塔甲醇含量過高時，此時采用開停車的系統(tǒng)，開停車的方法，引起系統(tǒng)內(nèi)的甲醇消耗急劇增強，且氣候熱再生塔塔底的蒸汽沒有及時減少。

（3）酸性氣在甲醇中的溶解度的控制是將溫度壓力確定之后，基本恒定酸性氣。從傳質動力學角度進行分析，有利于組分的吸收，在它的正常操作范圍內(nèi)，使得循環(huán)量增大，導致循環(huán)動力消耗和再生能耗增加，增強丙烯壓縮機和負荷，導致消耗增加的情況可以得到控制。

（4）設置污甲醇收集系統(tǒng)，在固體物質在溶液換熱器列管內(nèi)進行聚集的時候，經(jīng)過甲醇洗系統(tǒng)，防止冷卻器內(nèi)出現(xiàn)結晶堵塞，影響生產(chǎn)正常運行，嚴格控制進入甲醇洗裝置，變換器質量，防止吸收效果受損，達到控制甲醇消耗的目的。

實際生產(chǎn)中，變換冷卻裝置中的喜安塔要在低溫甲醇洗開車前進行投用[3]。

（5）控制出界區(qū)氣象的溫度。在工程實例中，氣液夾帶甲醇嚴重超標的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此在硫回收系統(tǒng)入口的酸性氣分離器中進行取樣，應注意在系統(tǒng)冷量充足的情況下，可以適當提高硫化氫加熱器的溫度，維持裝置的負荷在30%左右。在正常生產(chǎn)過程中，三股冷凝液同時進入管網(wǎng)后容易發(fā)生操控不當?shù)膯栴}，采用優(yōu)化和改進措施，可以消除現(xiàn)場冷凝液就地排放的危險，準確的對系統(tǒng)能量進行調整，防止出現(xiàn)損傷壓縮機的情況。

4 結語

在處理和改進措施上可以去現(xiàn)場進行磁翻版確認，考慮液位計改為雙法蘭液位計，替換后的控制模式，包括注意各塔氣溫度，對液位調節(jié)閥進行變化情況的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時消除隱患。用消化和吸收的技術要點，針對低溫甲醇洗工藝進行優(yōu)化，形成合理的壓力分布，促進酸性氣體吸收，達到凈化效果，形成合理的溫度分布，采用分段吸收的方法，將吸收液進行分段再生，充分利用二氧化碳解析，最終產(chǎn)生良好的制冷作用。

參考文獻：

[1]王一博.低溫甲醇洗裝置甲醇消耗探究[J].建筑工程技術與設計，2019（02）：2978.

[2]柳國鋼.低溫甲醇洗裝置甲醇損耗分析與總結[J].大氮肥，2018，41（06）：158-159，163.

[3]耍芬芬，張洋洋，徐嚴偉等.低溫甲醇洗系統(tǒng)的節(jié)能改造[J].化肥工業(yè)，2019，46（02）：49-51.