煤制天然氣低溫甲醇洗工藝改進與優(yōu)化的分析

王紀(jì)華

摘 要：本文關(guān)于煤制天然氣低溫甲醇洗工藝的改進分析，是通過新天煤化工公司的實際案例作出詳細(xì)闡述。該公司所采用的工藝方法為林德十一塔低溫甲醇洗工藝流程，這種工藝方法在長期的運行中可能會出現(xiàn)一定的問題。而本文主要針對這種工藝的改進措施作出研究分析。

關(guān)鍵詞：林德低溫甲醇洗;煤制天然氣;工藝優(yōu)化

從新天公司的生產(chǎn)總量來看，該公司的煤氣生產(chǎn)的年產(chǎn)量達到20億m3煤制天然氣，該公司在生產(chǎn)工藝上的提煉上采取碎煤加壓氣化工藝，這種工藝將低溫甲醇工藝進行雙向配置設(shè)置，該公司的生產(chǎn)運營主要從2010年便開始投入生產(chǎn)，正式進行天氣生產(chǎn)是在2017年3月正式投入使用。

1 低溫甲醇洗工藝流程

低溫甲醇洗工藝流程，主要是將原料氣經(jīng)氨預(yù)洗塔進行整體降溫后，再將甲醇洗滌塔脫除輕烴、硫化氫、二氧化碳等，出塔凈煤氣經(jīng)過再次加熱后，將復(fù)熱后的煤氣送到下游裝置中。富碳經(jīng)過閃蒸后，在將CO2產(chǎn)品經(jīng)過復(fù)熱水洗過后，實現(xiàn)氣體的高點排空。該套裝置的加工工藝將CO2底部所產(chǎn)生的富硫甲醇通過氮氣進行濃縮后、通過加熱再生、最后將氣體進行降溫后，可以實現(xiàn)氣體的循環(huán)使用。這種煤氣萃取技術(shù)、在產(chǎn)品經(jīng)過加熱除油之后，并進行脫酸后，通過熱補源進入再生塔，將生產(chǎn)出來的工業(yè)廢水進行冷卻處理后，在進行生化處理。

2 該套工藝在生產(chǎn)運行中存在的問題

從該套工藝的實際情況來看該套工藝在進行運行時，主要存在以下幾點問題。

①該套工藝裝置，在冷卻器管線設(shè)置中，沒有考慮到噴淋甲醇發(fā)生時的管線裝置設(shè)置，在實際生產(chǎn)運營中如發(fā)生波動情況時，容易造成整個裝置發(fā)生結(jié)冰凍堵等現(xiàn)象，并造成壓差值不斷的升高，長時間發(fā)生這樣的現(xiàn)象時，會造成被迫停車;

②裝置在長時間的生產(chǎn)運行時，裝置中的萃取器的設(shè)置問題主要在于：容積設(shè)置的過小，在進行萃取時，智能進行短時間的萃取，而進行萃取時混合室中的甲醇水直接分離到分離室中去，這樣的萃取現(xiàn)象還容易造成擾動效果，影響裝置的整體萃取效果，會大幅度增加操作臺的負(fù)荷量，裝置在進行設(shè)置萃取器油室進甲醇水的界面調(diào)節(jié)設(shè)計時，在裝置中設(shè)計了2個可調(diào)漏斗，這樣的裝置設(shè)置的實用性較低;

③該套裝置的設(shè)置凈化指標(biāo)的設(shè)計上，凈化氣的CO2積分?jǐn)?shù)系數(shù)為1.5%，而裝置在進行運行時，裝置的CO2的控制范圍在×10-6級別之間，這樣的級別范圍設(shè)置不符合甲烷合成要求;

④裝置中的熱再生塔回流泵的口徑較小，回流量小，這樣的裝置設(shè)置不利于甲醇的再生。

3 工藝技術(shù)改進

3.1 改進閃蒸氣二次吸收利用

通過實際的數(shù)據(jù)研究調(diào)查對該套工藝進行改進時：應(yīng)該將富甲醇液壓力參數(shù)值控制在0.9 MPa盡心閃蒸，時間數(shù)據(jù)設(shè)置時2×17744 m3/h將氣體進行壓縮，并做回收2次重復(fù)利用。

3.2 減少能量損耗

裝置的CO2甲醇液在進行多次蒸壓時，對裝置中的閃蒸氣需要進行排空處理，將裝置的排放量設(shè)置控制在2×14687 m3/h，詳情見下表1。

裝置中富硫甲醇在0.9 MPa下進行蒸發(fā)時，可以將富硫甲醇輸入到CO2產(chǎn)品塔中，在對閃蒸CO2進行排空時，閃蒸的設(shè)計排放量控制在2×53670m3/h，詳情見下表2。

4 工藝優(yōu)化改進措施

4.1 已實施的工藝改進措施

對油室進水這一問題進行處理時，我們可以將出將萃取器的油室隔板進行加高處理，可以在原有的基礎(chǔ)上加深5 cm的方法，這樣的解決措施能夠?qū)τ褪疫M甲醇水的問題進行控制。

4.2 熱再生塔回流泵裝置的改進措施

在對裝置中的熱再生塔回流泵的管徑大小設(shè)置時選取（DN80 mm）的管徑、在對管長、阻力這兩點因素對管道進行處理時，可以選用DN80 mm管線。

4.3 整體優(yōu)化方案設(shè)置

在這套的實際生產(chǎn)改進方案中，應(yīng)該對閃蒸罐的實際壓力進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，只有富碳甲醇和富硫甲醇這這兩種醇類在較低壓力進行閃蒸工作，這樣才能有效促進閃蒸氣的多次吸收利用。通過上述裝置中各方面的優(yōu)化改進處理后這套裝置具有以下幾點優(yōu)點：提升氣體的回收利用率;增強熱值的使用率;投資力度減小經(jīng)濟效益增大。

5 總結(jié)

通過上述的研究分析，我們認(rèn)識到在新天氣公司所采用低溫甲醇洗工藝，在實際生產(chǎn)的運行中存在一定的缺陷，需要從多個角度進行改進工作，對這套裝置進行改后通過試用實驗發(fā)現(xiàn)，改進后的實驗裝置優(yōu)點在于：提升氣體的回收利用率;增強熱值的使用率;投資力度減小經(jīng)濟效益增大有著較強的裝置實用性。

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