不同甲醇洗工藝對設(shè)備選型的影響

郭鴻偉，安 強(qiáng)

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西靖邊 718500)

不同甲醇洗工藝對設(shè)備選型的影響

郭鴻偉，安 強(qiáng)

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西靖邊 718500)

低溫甲醇洗主要是通過低溫甲醇當(dāng)作一種吸收溶劑，在低溫的環(huán)境中吸收原料氣中的CO2、H2S等氣體，從而得到合格的工藝氣目的。將對不同的甲醇洗的工藝對設(shè)備的選型影響進(jìn)行簡要的分析，望給相關(guān)的從業(yè)人員提供幫助。

甲醇洗工藝；設(shè)備選型；影響

低溫甲醇洗的工藝是通過甲醇在低溫的環(huán)境下對于酸性的氣體的溶解度增大的原理而實(shí)現(xiàn)的。低溫甲醇洗是目前普遍采用的脫硫脫碳的工藝。一般來說，低溫甲醇洗工藝是以低溫甲醇當(dāng)作工業(yè)生產(chǎn)的吸收溶劑，其主要的吸收流程包含了吸收塔以及解析塔等，而其中的吸收塔主要是實(shí)現(xiàn)了脫硫脫碳作用，解析塔則是把酸性氣體進(jìn)一步的析出，經(jīng)再生后甲醇返回到吸收塔中，從而使得低溫甲醇洗工藝中所使用的甲醇被反復(fù)的使用，節(jié)約了成本。本文主要針對魯奇工藝和林德工藝在甲醇洗中設(shè)備選型的不同進(jìn)行分析[1]。

1 魯奇工藝和林德工藝的差異性分析

1.1 洗滌流程的差異分析

在進(jìn)行甲醇洗工藝的整個(gè)流程中，需要對原料氣體進(jìn)行一定的冷卻和洗滌，從而使得進(jìn)入到洗滌環(huán)境中的酸性氣體的含量大大降低，甲醇溶液增加了吸收原料氣中的酸性氣體。在整個(gè)工藝流程中，原料氣體的冷卻設(shè)備十分關(guān)鍵，而在設(shè)備的設(shè)置中，魯奇工藝中不采用水分的分離裝置，其主要把甲醇的洗滌塔當(dāng)作主要的功能設(shè)備。但是，由于其本身的氣流較大，且氣體的流速也相當(dāng)快，所以在設(shè)備的表面很難形成一個(gè)較為有效的保護(hù)膜裝置，容易受到一些酸性氣體的腐蝕，其中包含硫化氫等。兩種工藝不單單是原料的設(shè)計(jì)溫度不同，其在具體的洗滌方式上也不相同[2]。其中，包含了洗滌甲醇的給料方式的差異性，魯奇工藝采用的是貧甲醇和富二氧化碳的二次洗滌，而林德工藝則是貧甲醇的一次洗滌。其次，所使用的甲醇的循環(huán)量也不相同，魯奇工藝由于其使用二次洗滌所以在此工藝中的洗滌量相對較大。此外，設(shè)備材料的選擇以及工藝中所需要的投入成本也大不相同。

1.2 甲醇再生、水分分離部分的差異

甲醇的再生以及水分的分離則是低溫甲醇洗系統(tǒng)中的低壓系統(tǒng)，而整個(gè)流程中的設(shè)備也以再生塔和分離塔等為主，在整個(gè)過程中設(shè)備受到硫化氫的腐蝕較多。由于魯奇工藝以及林德工藝中所需要的進(jìn)料的溫度以及進(jìn)料的方式不相同，所以導(dǎo)致其在甲醇再生以及水分的分離部分中存在如下的差異性：首先，無論在進(jìn)料的方式以及進(jìn)料所需要保持的溫度都有所不同。其中前者是再生塔中的中部積液段所直接供給的，而林德工藝中的進(jìn)料的溫度則是不受再生塔的作用所制約。其次，給料的方式也存在一定的差異性。其中林德工藝中的給料是通過熱再生塔底部的多級離心泵所實(shí)現(xiàn)的，而魯奇工藝則是通過貧甲醇泵和富CO2甲醇洗滌塔中部抽出1路壓力的甲醇所供給的。

2 流程的差異性所導(dǎo)致的設(shè)備的腐蝕分析

由于兩者的工藝流程的差異性導(dǎo)致了兩者的設(shè)備腐蝕受到一定的影響。而對于低溫甲醇洗工藝本身來說，帶來腐蝕影響的主要因素是硫化氫。而酸性物質(zhì)對于鋼材的腐蝕主要是因?yàn)橛恤驶F，由于硫化氫的作用，使得一氧化碳和鐵的反應(yīng)有所促進(jìn)。而一部分的羰基產(chǎn)物也會(huì)因?yàn)樵诩状嫉臒嵩偕^程中出現(xiàn)一定的分解，從而形成一定的硫化鐵和單質(zhì)硫等物質(zhì)，最終導(dǎo)致了管線的堵塞。對于低碳鋼來說，氯離子和硫化氫的影響主要在溫度為80℃的時(shí)候尤為明顯，產(chǎn)生的主要設(shè)備故障為穿孔以及泄漏等問題。而魯奇工藝流程中的溫度高于發(fā)生設(shè)備腐蝕的臨界溫度，所以相對于林德工藝，腐蝕的情況較低。對于高碳鋼的影響主要是硫化物應(yīng)力腐蝕開裂，在潮濕且低溫高壓的環(huán)境中，設(shè)備受到硫化氫的腐蝕問題則尤為明顯。

為了進(jìn)一步分析硫化氫對于甲醇洗工藝中的設(shè)備腐蝕的影響，可以從甲醇洗工藝流程中所需要的各個(gè)設(shè)備的角度進(jìn)行一定的分析。原料的冷卻器對于甲醇洗工藝至關(guān)重要，是甲醇洗工藝得以進(jìn)行的關(guān)鍵步驟。通過冷卻器的作用，使得酸性氣體在甲醇溶液的溶解度大大提升，最終達(dá)到了吸收酸性氣體的效果。當(dāng)甲醇吸收酸性氣體硫化氫的同時(shí)，硫化氫和大部分的水會(huì)在甲醇中被溶解底部焊接處經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腐蝕的問題。為了使得腐蝕的效果降低，往往在設(shè)備中使用不銹鋼材料，保障設(shè)備的安全生產(chǎn)，避免出現(xiàn)晶間腐蝕的趨勢。魯奇工藝由于硫化氫的腐蝕作用更加明顯，且材料的應(yīng)力以及塔的高度等各方面的影響，使得硫化氫應(yīng)力腐蝕發(fā)生的概率更大。而在甲醇水分離塔和熱再生塔中，硫化氫的濃度較大，所以設(shè)備出現(xiàn)腐蝕影響的情況較為明顯。為了避免腐蝕的影響，我們往往需要對焊接縫隙進(jìn)行一定的限制，并減少縫隙的合金成分，實(shí)現(xiàn)對焊接部位的熱處理，并加強(qiáng)對焊接部分的探傷分析[3]。

3 結(jié)語

由于甲醇洗工藝在工業(yè)中應(yīng)用的廣泛性，我們需要關(guān)注在甲醇洗工藝中的設(shè)備腐蝕因素的影響，這對于設(shè)備保持長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行十分關(guān)鍵。本文對魯奇工藝以及林德工藝的流程上的不同進(jìn)行分析，從而介紹了不同甲醇洗工藝對于設(shè)備選型的影響。其中，前者的系統(tǒng)操作具有一定的彈性，對設(shè)備選材的要求較低、對于甲醇的含水量要求較低，但是項(xiàng)目建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用相對較大，而在實(shí)際的工藝生產(chǎn)中，需要根據(jù)生產(chǎn)的情況，選擇合適的工藝。

[1] 吳珍珍.低溫甲醇洗工藝流程模擬與分析[D].上海：華東理工大學(xué)，2013.

Influence of Different Methanol Washing Process on Equipment Selection

Guo Hong-wei，An Qiang

Low temperature methanol washing is mainly through low temperature methanol as an absorption solvent，in the low temperature environment to absorb the feed gas CO2，H2S and other gases，to get a qualified process gas purpose.In this paper，the different methanol washing process on the selection of equipment for a brief analysis，hope to help the relevant practitioners.

methanol washing process；equipment selection；influence

TQ546

B

1003–6490（2017）11–0006–01

2017–09–08

郭鴻偉（1982—），男，陜西榆林人，助理工程師，主要從事煤化工設(shè)備管理工作。