低溫甲醇洗裝置降低甲醇消耗技術(shù)改進

劉欣慧

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗技改;低溫甲醇洗優(yōu)化

1 低溫甲醇洗工藝原理

低溫甲醇洗技術(shù)是由德國開發(fā)，在世界范圍內(nèi)得到進一步推廣和利用的，其本身運作流程較為復(fù)雜，從根本上來說就是通過物理方法對生產(chǎn)當(dāng)中粗煤氣中的酸性氣體進行吸收得以利用。低溫甲醇洗裝置的目的是去除變換氣中的酸性氣體及CO2，該過程是一種物理吸收過程，用低溫甲醇作為洗液（吸收劑），在設(shè)計溫度-53.9℃時，甲醇對于CO2，H2S和COS具有較高的可溶性。在物理吸收過程中，含有任何成份的液體負(fù)載均與成份的分壓成比例，吸收中的控制因素為溫度、壓力和濃度。

2 甲醇單耗大的原因分析

①低溫甲醇洗裝置有兩股去克勞斯硫回收的酸性氣，分別為主洗酸性氣、預(yù)洗酸性氣，低溫甲醇洗K005（熱再生塔）通過再沸器再沸富含硫化氫的甲醇富液后，產(chǎn)生攜帶甲醇?xì)怏w的主洗酸性氣，通過W014（熱再生塔頂冷凝器）將氣態(tài)甲醇冷凝回收，不凝的酸性氣送至克勞斯硫回收系統(tǒng)進行燃燒;

②低溫甲醇洗A/B單元，預(yù)洗閃蒸塔（K007I段）溶液分布器設(shè)計不能滿足工藝要求。實際生產(chǎn)中，根據(jù)2017年6月至2018年6月間的預(yù)洗酸性氣的分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在洗滌脫鹽水流量達(dá)到設(shè)計流量的情況下，預(yù)洗酸性氣中甲醇含量一般在5%-12%之間，平均值為9.725%。預(yù)洗酸性氣中甲醇偏高，主要是由于預(yù)洗閃蒸塔（K007I段）回收預(yù)洗酸性氣中甲醇效果不佳，增加了低溫甲醇洗甲醇的消耗;

③甲醇精餾系統(tǒng)，甲醇水塔（K009）進行甲醇和水的分離。由甲醇水塔再沸器（W023AB）提供熱量，控制塔底溫度為136℃;塔頂氣相甲醇離開甲醇水塔（K009），直接進入熱再生塔（K005）Ⅱ段。一股來自貧/富甲醇換熱器（W013ABCDEFG）F殼程出口的甲醇貧液作為甲醇水塔（K009）回流液。甲醇水塔（K009）底部的含醇廢水，控制甲醇含量在100ppm以下，經(jīng)廢水泵（P017A/R）加壓后，在共沸塔給料加熱器（W020AB）管程中預(yù)熱共沸塔進料后，送往生化水處理裝置;

④制冷工段（丙烯壓縮機）的制冷溫度達(dá)不到要求，不能有效地為甲醇洗系統(tǒng)提供冷量，會導(dǎo)致低溫甲醇洗系統(tǒng)的溫度偏高、單耗增大;

⑤凈化氣調(diào)節(jié)閥門開關(guān)幅度過大，氣體流速過快，導(dǎo)致吸收塔液泛，造成出口凈化氣體中夾帶甲醇霧沫，導(dǎo)致甲醇消耗量增大;

⑥設(shè)備檢修后，換熱器需要重新進行排氣才能投用，在投運過程中進行排氣操作時會有大量甲醇溢出或機械密封存在泄漏，增加了甲醇消耗;

⑦由于系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，造成過濾器的清洗頻率高，在切換的過程中造成甲醇消耗增加;

⑧低溫甲醇洗甲醇溶液循環(huán)量對氣體凈化效果影響極大，適當(dāng)?shù)募状佳h(huán)量不僅可以實現(xiàn)甲醇的低操作溫度，還可以減少系統(tǒng)的能耗。若甲醇循環(huán)量過高，會使循環(huán)甲醇溫度升高，甲醇消耗也升高;如果甲醇循環(huán)量過小，會造成出界區(qū)凈化氣中總硫及CO2含量超標(biāo);

⑨系統(tǒng)開、停車次數(shù)過于頻繁導(dǎo)致的系統(tǒng)甲醇消耗。

3 改進措施及正常生產(chǎn)中的注意事項

3.1 酸性氣體

①控制好熱再生塔（K005）的操作壓力和溫度，保持穩(wěn)定，減少波動的幅度和頻率;

②控制好熱再生塔頂冷凝器（W014），共沸塔頂冷凝器（W021）水量，防止酸性氣體帶液，保證氣液分離效果，并且定期檢查換熱器是否存在氣阻現(xiàn)象，經(jīng)常性對換熱器進行排氣，防止氣阻現(xiàn)象發(fā)生，避免甲醇液體隨酸性氣體一起被帶出系統(tǒng);

③將共沸塔（K008）頂部氣相管線至預(yù)洗閃蒸塔一段（K007I段）的保溫材料拆除，從而降低預(yù)洗酸性氣進K007I段前的溫度;

④適當(dāng)降低尾氣洗滌塔（K006）底部脫鹽水給水溫度;

⑤對熱再生塔頂冷凝器（52-W014）、共沸塔頂冷凝器（52-W021）上水管線增設(shè)大口徑導(dǎo)淋，當(dāng)換熱效果差時，對換熱器管程進行濁循環(huán)水反沖洗;

⑥減少熱再生塔（52-K005Ⅱ）再沸器蒸汽流量降低熱再生塔（K005Ⅱ）頂部熱再生氣溫度，操作依據(jù)：將熱再生塔（52-K005Ⅱ）壓差降至28kPa左右：保證貧甲醇的總硫含量小于10ppm;

⑦減少共沸塔（52-K008）再沸器蒸汽流量降低共沸塔（52-K008）頂部氣相溫度，操作依據(jù)：將共沸塔（52-K008）塔底部甲醇水溫度控制在106℃-107℃，保證共沸塔（52-K008）塔底部甲醇水中總硫含量低于10ppm;

⑧將H2S濃縮塔三段（52-K003Ⅲ）氣提氮氣量增加至5000mm3/h，增加H2S濃縮塔三段（52-K003Ⅲ）的閃蒸冷量。在保證氣提氮氣溫度的前提下盡量將H2S濃縮塔三段（52-K003Ⅲ）的閃蒸氣多通過硫化氫富氣冷卻器（52-W016）換熱，降低主洗酸性氣溫度;

⑨將硫回收裝置的酸性氣分液罐Ⅱ（61-B011）分離液由酸性水泵（61-P01）輸送到低溫甲醇洗A單元地下槽（51-B005）回收，減少甲醇損失;

⑩聯(lián)系生產(chǎn)調(diào)度室盡可能將其他界區(qū)濁循環(huán)水用量降低，（變換A單元濁循環(huán)水關(guān)閉，變換B單元濁循環(huán)水根據(jù)變換出口溫度，回水閥關(guān)至1/3處）聯(lián)系生產(chǎn)部，關(guān)小酚氨回收及煤氣水分離濁循環(huán)水用量，將回水壓力由0.27MPa降至0.23MPa，從而增大了低溫甲醇洗界區(qū)的濁循環(huán)水用量;

?杜絕現(xiàn)場跑冒滴漏，及時回收檢修時和取樣置換時的甲醇廢液。

3.2 凈化氣、CO2尾氣

保持H2S吸收塔、CO2閃蒸塔（K003）Ⅲ和H2S濃縮塔（K004）Ⅲ頂部的操作壓力和溫度穩(wěn)定，盡可能控制在正常操作范圍內(nèi)，減少波動，密切注意各塔的壓差值，同時加強分析監(jiān)控，防止出現(xiàn)帶液現(xiàn)象，將各股氣體帶出的甲醇量降低至最低。

3.3 排放廢水

①調(diào)整甲醇水分離塔的操作，在保證出塔頂甲醇蒸汽中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的前提下，盡可能提高塔的操作溫度，使出塔底部廢水中甲醇含量盡可能低;

②嚴(yán)格按照指標(biāo)控制進甲醇洗滌塔的工藝氣溫度，防止蒸汽流量出現(xiàn)波動而引起甲醇水分離塔工況波動，導(dǎo)致排放廢水中甲醇超標(biāo);

③盡可能降低進低溫甲醇洗系統(tǒng)工藝氣溫度，減少帶入的水量，使需要從甲醇水分離塔排放的廢水減至最少;

④系統(tǒng)開、停車期間，應(yīng)對臨時直補蒸汽閥門進行檢查確認(rèn)，防止因臨時直補蒸汽漏入塔內(nèi)而影響循環(huán)甲醇的水含量，并導(dǎo)致排放廢水量增大，增加甲醇的損失。

3.4 系統(tǒng)開停車

①在開、停車過程中，應(yīng)合理調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)各部分充氮閥門的開度，在能保證系統(tǒng)壓力并維甲醇循環(huán)的前提下，減少氮氣用量，從而降低由于放空過大而造成的甲醇損失;

②根據(jù)經(jīng)驗適當(dāng)安排開車建立甲醇循環(huán)的時間，以免系統(tǒng)接收粗煤氣前等待時間過長增加甲醇的損失;

③停車時系統(tǒng)甲醇再生回溫結(jié)束后，盡快停甲醇循環(huán)，以免時間過長造成甲醇損失。

3.5 保證甲醇溶液循環(huán)量

保證甲醇溶液循環(huán)量與變換氣氣量必須相匹配，防止循環(huán)量過大，造成甲醇損失。

4 結(jié)束語

通過上述原因分析可以說明：影響低溫甲醇洗系統(tǒng)甲醇消耗的因素有很多種因素。在保證產(chǎn)品氣合格的前提下，要想最大限度的降低甲醇消耗，在實際的生產(chǎn)工作中必須多方面考慮，通過上述工藝調(diào)整使各項指標(biāo)精細(xì)化操作管理，來降低系統(tǒng)的甲醇消耗，從而才能實現(xiàn)效益最大化。低溫甲醇洗的氣體凈化效率取決于酸性氣在甲醇中的溶解度和達(dá)到氣液平衡時酸性氣在氣相中的分壓，而這兩項因素都是溫度函數(shù)。

參考文獻：

[1]李波.低溫甲醇洗穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素探討[J].遼寧化工，2009，38（08）.