全收率甲醇分離器在HT－L航天爐制甲醇中的應用

馬軍民，趙新躍，郭少峰

（河南煤化集團濮陽龍宇化工有限責任公司，河南濮陽 457000）

我公司2008年率先采用HT－L航天煤氣化裝置對甲醇原料氣系統進行升級改造，淘汰了固定床間歇式煤氣爐，并將煤制氣產能由年80kt甲醇增加到150kt甲醇。現有φ2 600mm甲醇合成裝置2套，隨著甲醇產能的提高，原醇分后設計處理循環氣量18 000m3／h的水洗塔已不能滿足生產需要，造成系統阻力大，水洗塔后甲醇循環氣中甲醇含量升高，影響甲醇合成轉化率。針對上述情況，我公司經過考察，決定改進甲醇循環氣洗滌工藝，采用河南海納博大科技有限公司研發的高效全收率甲醇分離技術，回收醇后氣中甲醇。

全收率甲醇分離技術利用甲醇和水可以任意比例互溶的特性，使用超臨界的極少量水作吸收劑，氣液兩相逆流霧狀接觸，在醇分離器內液相無級提濃，氣相無級凈化。其創新點在于強制分離傳統機械分離、深層過濾分離都不能分離下來的氣相甲醇，既保證分離后的氣相中甲醇含量小于0.05%，又保證回收稀甲醇濃度大于60%。而傳統的醇洗塔所能實現的甲醇收率較低，一般醇后氣中甲醇含量在0.2%～0.3%，而且存在令人頭痛的問題——醇洗塔帶液，不能實現連續加水，或者回收的稀醇濃度過低，或者絲網除沫器結蠟引起更嚴重的霧沫夾帶和塔阻力增大等等，達不到理想的效果，降低醇后氣中甲醇含量是一個棘手的難題。

1 工藝流程及設備

我公司采用魯奇工藝低壓法雙塔合成、三塔精餾制取高純度優等級甲醇。現有2套φ2 600mm甲醇合成裝置，合成氣分別從2合成塔出來后進入各自的水冷器，然后進入各自的甲醇分離器，將粗甲醇分離下來，從分離器分離出來的粗甲醇匯合后輸送到精餾裝置。從2分離器出來的合成氣匯合后到水冷器進行冷卻，冷卻后的氣體進入水洗塔進行水洗脫醇，水洗塔出來的氣體作為循環氣送至壓縮工段增壓后進入合成塔。

1.1 設備改造

將原φ2 000×17 000mm水洗塔改造為φ2 600 ×21 800mm全收率甲醇分離器；新增了一臺變頻，調節柱塞式高壓水泵輸水量，醇后氣通過全收率甲醇分離器回收氣相中甲醇后去壓縮工段，回收的稀醇去精餾裝置；拆除原水洗塔前氣體水冷器。

1.2 改后流程

合成氣經各自的甲醇分離器將粗甲醇分離下來后匯合，匯合后的氣體直接進入全收率甲醇分離器進行水洗脫醇，然后送至壓縮工段增壓后進入合成塔。

1.3 全收率甲醇分離器設計技術指標

全塔總阻力 ＜0.04MPa

出塔氣相中甲醇含量 ＜0.08%

出塔液甲醇濃度 ＞65%

1.4 配套的其他改造

開車中先加水至正常液位，再通氣。開車初期稀甲醇濃度低，應保持循環，待全氣量時，連加連排。根據稀甲醇濃度，調節加水量。由于原柱塞泵打液量為2m3／h，按新上全收率甲醇分離器的要求，柱塞泵打液量1 200kg／h，于是對柱塞泵進行改造：將電機裝變頻器來控制加水量。

2 實施過程及效果

2011年2月26日利用合成更換催化劑的機會進行施工安裝，3月1日安裝結束。3月9日，合成催化劑升溫還原結束，合成系統利用轉化氣進行低負荷生產，3月11日凈化氣送入合成系統，轉入正常生產，至此，全收率甲醇分離器正式投用，目前運行穩定。

全收率甲醇分離器投入使用后，我公司及河南海納博大科技有限公司現場技術人員對分離器底出口甲醇吸收液濃度取樣分析，對循環氣中氣相甲醇含量進行跟蹤測定，同時根據分離器底部出稀甲醇濃度適時調整分離器上段加水量。目前，分離器上段加水量基本維持在1 200～1 300kg／h，稀醇采出量控制在1 200～1 300kg／h，分離器液位控制在50%，稀甲醇濃度保持在60%～70%。甲醇分離器出口合成氣甲醇含量0.046%，見表1。

表1 醇洗塔前后氣相中甲醇含量（2011年5月31日） %

3 生產中不正常現象及處理（表2）