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量具有參考價值。

關鍵詞：低溫甲醇洗;系統改進;影響因素

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

1 低溫甲醇洗系統工作原理

當前我國大中型企業在工業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，生產出合格的煤制合成氣之后，在裝置生產負荷上能夠保證裝置穩定運行，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，全系統壓力水平下設置壓力數值，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。例如在增加裝置穩定性的要求下，通過將氣量增加，提高系統的工作壓力。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氣體的出口調節閥的穩定運行[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，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，減壓產生閃蒸后氣體壓力予以提高，系統冷量瞬間增加，提高了節流閃蒸制冷效果。

在保證工藝正常的情況下，降低丙烯蒸發壓力的同時，盡量增加丙烯壓縮機的負荷，提高丙烯冷效果，調節循環甲醇的流量和變換器的流量，使得解析制冷能力不斷增加，在實際的生產中，要盡可能的在低溫狀態下，按照生產工藝指標進行生產操作，盡量減少冷量的消耗。例如在輸送過程中，換熱溫度差損失，帶來了一定的節流溫升。此時外部能量進行了補充之后，經過甲醇吸收放熱，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的熱冷，損失的彌補，需要進行供熱量的補充之后，系統內的甲醇造成的冷損失得到了平衡[2]。

3 問題的解決和優化改進方法

（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量的甲醇，此時應該設置甲醇收集系統，將甲醇含水量經過污甲醇泵，有選擇地送入預熱再生系統，提高換熱器質量，氣液兩相在塔內接觸越充分，傳導的效果就越好，在保證氣體凈化度的前提下，合理配置甲醇循環量。

（2）根據甲醇含水量，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境影響。為了平衡系統的冷量，在進行排污甲醇的時候，根據丙烯制冷單元的冷量，進行系統溫度的調節，由于設備和操作的原因產生的氣液夾帶，甲醇水分離塔甲醇含量過高時，此時采用開停車的系統，開停車的方法，引起系統內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，使得循環量增大，導致循環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，在固體物質在溶液換熱器列管內進行聚集的時候，經過甲醇洗系統，防止冷卻器內出現結晶堵塞，影響生產正常運行，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）控制出界區氣象的溫度。在工程實例中，氣液夾帶甲醇嚴重超標的現象時有發生。因此在硫回收系統入口的酸性氣分離器中進行取樣，應注意在系統冷量充足的情況下，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。在正常生產過程中，三股冷凝液同時進入管網后容易發生操控不當的問題，采用優化和改進措施，可以消除現場冷凝液就地排放的危險，準確的對系統能量進行調整，防止出現損傷壓縮機的情況。

4 結語

在處理和改進措施上可以去現場進行磁翻版確認，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，對液位調節閥進行變化情況的觀察，一旦發現異常，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.低溫甲醇洗系統的節能改造[J].化肥工業，2019，46（02）：49-51.