低溫甲醇洗中貧甲醇水含量超標(biāo)的原因

劉哲 蔡航 王亞輝（陜西渭河煤化工集團有限公司，陜西渭南714000）

低溫甲醇洗中貧甲醇水含量超標(biāo)的原因

劉哲 蔡航 王亞輝（陜西渭河煤化工集團有限公司，陜西渭南714000）

低溫甲醇洗是利用甲醇在低溫下良好的選擇吸收性能，脫除原料氣中的H2S、COS和CO2等酸性氣體。本文重點討論甲醇中水含量高的原因，并提出相應(yīng)措施。

甲醇；低溫；水含量；措施

低溫甲醇洗工藝采用低溫甲醇為溶劑，脫除酸性氣體，為達到凈化氣的指標(biāo)要求，要求甲醇中水含量小于0.5%，而在實際生產(chǎn)過程中，水含量超標(biāo)時常發(fā)生，因此，掌握引起甲醇中水含量超標(biāo)的因素對于甲醇洗裝置的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

1 低溫甲醇洗工藝原理

低溫甲醇洗是上世紀(jì)50年代由德國林德公司和魯奇公司共同研制開發(fā)的氣體凈化工藝[1]。該工藝是在高壓條件下，利用低溫甲醇的優(yōu)良特性脫除原料氣中的酸性氣體，酸性氣體在后序工藝中經(jīng)過汽提、解吸等過程在甲醇富液中釋放出來，分別得到純度很高的CO2產(chǎn)品、克勞斯氣體的過程，同時確保尾氣和廢水達標(biāo)排放[2,3]。

2 系統(tǒng)中水含量高的原因分析

在實際運行中，甲醇中水含量往往過高，其對甲醇洗系統(tǒng)影響很大。結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗和低溫甲醇洗工藝分析可知，造成系統(tǒng)中水含量超標(biāo)的原因可能有：

2.1 系統(tǒng)干燥不合格

低溫甲醇洗裝置在長期運行過程中，必須對系統(tǒng)進行堿洗、水洗，最后用氮氣進行干燥。但在實際生產(chǎn)中，由于低溫甲醇洗工藝長，涉及設(shè)備管道繁多，氮氣再短時間內(nèi)不能充分干燥，此時將甲醇引入系統(tǒng)，便會造成甲醇中水含量高，導(dǎo)氣后系統(tǒng)不能加負(fù)荷。

2.2 C1605甲醇水分離塔工況不穩(wěn)定

在實際生產(chǎn)過程中，由于分離塔操作工況的波動和閃蒸罐工況異常及分離系統(tǒng)設(shè)備的問題，均會造成甲醇中水含量的上升，如塔頂溫度過高，使得塔頂甲醇蒸氣中水蒸氣含量升高；分離塔甲醇回流量不夠，不能充分將精餾系統(tǒng)中重組分洗滌下來；閃蒸罐罐頂溫度過高，造成閃蒸汽帶水多，或者操作溫度過低CO2結(jié)為干冰，致使液相出口堵塞而出現(xiàn)氣帶液現(xiàn)象等。此外，若精餾塔提餾段塔盤被有機聚合物堵塞，影響塔內(nèi)介質(zhì)的傳質(zhì)傳熱，亦會導(dǎo)致甲醇洗系統(tǒng)水含量升高[4]。

2.3 噴淋甲醇量過小

噴淋甲醇的投用，可在管道及設(shè)備內(nèi)形成一層甲醇液層，充分潤濕設(shè)備及管道的壁面，保證冷凝水與甲醇在各處都能充分的混合。若噴淋甲醇量過小，不能充分去除工藝氣中水份，使進入洗滌塔中工藝氣水含量高，同時，水結(jié)冰堵塞管道及設(shè)備，影響工況運行的穩(wěn)定性。

2.4 補入系統(tǒng)的新鮮甲醇含水量高

甲醇洗裝置運行一段時間后，需向貧甲醇罐補入新鮮甲醇，若新鮮甲醇中水含量不合格，則直接影響甲醇的吸收性能，造成系統(tǒng)微量超標(biāo)。

2.5 變換氣中水含量過高

工藝氣中水含量高，噴淋甲醇不能充分捕集工藝氣中水份，水份隨工藝氣進入洗滌塔中。此外，工藝氣帶水多，使甲醇水分離罐液位升高，造成氣相帶液，同時增加甲醇水分離塔負(fù)荷，工況波動，影響分離效果。

2.6 系統(tǒng)中換熱器內(nèi)漏

E1612水冷器和E1611再沸器泄漏，均會造成甲醇中水含量上升。E1612水冷器的氣側(cè)壓力低于循環(huán)冷卻水側(cè)壓力，一旦內(nèi)漏，將使吸收部分系統(tǒng)甲醇水含量上升。同時E1611再沸器內(nèi)漏，使蒸汽漏入甲醇系統(tǒng)側(cè)，同樣造成系統(tǒng)甲醇水含量上升。

2.7 V1601甲醇水分離罐異常

根據(jù)生產(chǎn)運行經(jīng)驗，若V1601甲醇水分離罐分離效果不好，水會隨工藝氣進入甲醇循環(huán)，長時間累積造成甲醇中水含量升高，影響甲醇的吸收效果。因此，在設(shè)計時合理確定分離罐的尺寸，以確保甲醇水的分離效果。

3 結(jié)語

通過對上述影響因素的分析，可以得出影響系統(tǒng)甲醇水含量工藝因素主要有：進料溫度不同會影響整個分離塔的分離效果；甲醇回流量的大小影響回收甲醇的水份；工藝氣組分的變化也會導(dǎo)致分離塔負(fù)荷的變化，最終引起水含量增加。對于這些影響因素，在生產(chǎn)運行中解決此項問題的方法主要有以下幾點：

（1）若系統(tǒng)經(jīng)水洗過程，開車前用氮氣干燥置換，必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進行。或者全系統(tǒng)建立甲醇循環(huán)，待水分析合格，再進行導(dǎo)氣。

（2）確保甲醇水分離塔運行平穩(wěn)。控制分離塔塔頂溫度，保證系統(tǒng)中水含量低于0.5%，在此基礎(chǔ)上，盡量提高塔釜溫度，降低甲醇消耗；經(jīng)常校對塔釜液位計，防止堵塞造成假液位。

（3）調(diào)控V1609閃蒸罐在合適溫度，減少氣相帶入系統(tǒng)內(nèi)過多的水份；盡量保證閃蒸罐物流量穩(wěn)定，避免大幅度波動。

（4）系統(tǒng)負(fù)荷變化時，及時對工況進行調(diào)整。

（5）系統(tǒng)停車時，熱再生系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)開啟一段時間，尤其是循環(huán)甲醇中水含量超標(biāo)時，更應(yīng)運行一段時間在停車，以把循環(huán)甲醇中的水排出系統(tǒng)。

[1] 張翊人.低溫甲醇洗工藝的發(fā)展和改進[J].氮肥設(shè)計，1993,31(1):3-9.

[2] 于志偉.低溫甲醇洗工藝原理與工藝任務(wù)分析[J].科技視界，2012,1(6):12-13.

[3] 趙江力，何磊.低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù)淺析[J].河北化工，2012,35(5):5-7.

[4] 丁武松，寧平.低溫甲醇洗熱再生系統(tǒng)存在的問題及改進措施.化肥工業(yè)，2005,32(5):45-47.

劉哲（1988-），女，民族漢，碩士研究生學(xué)歷，助理工程師，2013年畢業(yè)于大連理工大學(xué)化學(xué)工藝專業(yè)，現(xiàn)在陜西渭河煤化工集團有限公司合成車間從事煤氣凈化及硫回收工作。