探討低溫甲醇洗工藝系統優化改進措施

劉鑫

摘 要：低溫甲醇洗是在低溫高壓的工藝條件用于凈化酸性氣體，此技術在我國得到大力推廣和應用，技術工藝雖比較成熟，但還存在一定的技術問題需解決。本文從節能、節約成本和環保方面出發闡述了低溫甲醇洗工藝系統的優化改進措施。

關鍵詞：低溫甲醇洗;優化改進;節能

1 緒論

在我國，低溫甲醇洗技術被廣泛用于凈化酸性氣體，特別是在煤化工行業中用于凈化水煤氣。雖然低溫甲醇洗技術工藝在國內發展較為成熟，且具有自主研發的工藝系統，但是低溫甲醇洗技術在應用上還是具有一定的缺陷。比如生產過程中甲醇消耗較高，二氧化碳解吸不充分、富甲醇再生過程中能耗損失較大等問題。本文結合實際生產情況，對低溫甲醇洗工藝系統提出如下幾方面的改進措施。

2 低溫甲醇洗工藝系統優化改進措施

2.1 低溫甲醇洗工藝系統節能改進措施

低溫甲醇洗工藝系統主要包括H2S和CO2吸收塔、中低壓閃蒸塔、CO2和H2S再生塔、甲醇精餾塔和尾氣吸收塔等工序。甲醇在低溫高壓條件下吸收CO2和H2S等氣體后需減壓閃蒸再進再生系統。高壓氣體是通過減壓閥來降低壓力后進入再生系統，這一過程中由于能量不能回收，會造成壓力能損失。因此在工業中常采用液力透平泵一體化設備來回收壓降損失能，實現能量回收利用。液力透平能將余壓、廢熱、廢氣轉換為生產所需的機械嫩，是一種比較高效的能量回收設備。在低溫甲醇洗工藝中引入液力透平泵設備能將CO2和H2S吸收塔中的高壓轉換為為機械能，機械能再轉化為電能，帶動甲醇循環泵工作。此工藝系統優化改進措施不僅可以減少電能的消耗，還能回收系統中多余的壓降能。據相關報道，低溫甲醇洗工藝系統中采用液力透平泵一體化設備每年能為工廠節約百萬元的電費，經濟效益非常好，在煤化工中應用前景廣闊[1]。

2.2 優化低溫甲醇洗工藝系統中甲醇消耗高的措施

低溫甲醇洗工藝生產過程中會由于氣體夾帶甲醇或者裝置跑漏導致甲醇消耗過大，進而引發環境污染，車間氣味較大，原材料消耗過高等情況。針對不同情況下甲醇的消耗需進行相對應的工藝優化。（1）CO2吸收塔塔頂出口氣體帶走甲醇，針對此情況需在塔頂取樣分析氣體中甲醇含量，將檢測值與工藝包出塔頂甲醇含量數據相比，如果大于工藝包數據，則需降低塔壓差，提高吸收塔塔頂壓力，降低近吸收塔塔頂貧甲醇溫度，此措施可以優化甲醇的吸收能力，降低塔頂氣體帶出甲醇量。經改進后如還不能降低塔頂甲醇含量，則需進一步檢測吸收塔設備是否氣體跑漏現象，檢查冷卻器是否能正常運行。（2）出H2S濃縮塔的CO2尾氣帶走甲醇，檢測尾氣甲醇含量，如高于工藝包參數，可采用增加硫化氫濃縮塔壓力的工藝措施來降低甲醇蒸發損失量。若此舉不能降低甲醇消耗量，則可進行技術改造，尾氣管線端加裝旋風尾氣分離器來分離夾帶甲醇，使甲醇循環使用。（3）甲醇被出熱再生塔的酸性氣夾帶到硫回收單元，針對此情況進行工藝優化，需提高熱再生塔壓力以此來降低甲醇蒸發;或者降低溫度等措施使甲醇分離在H2S分離罐中，避免帶入硫回收工序。（4）水分離塔塔底出口廢水帶走甲醇，檢測廢水中甲醇含量，若大于0.0001則需進行工藝優化減少廢水帶出甲醇量，可通過提高分離塔塔板溫度，增加蒸汽量，檢查塔板是否堵塞、塔板有無脫落現象、設備是否存在泄漏等方面進行具體改進。（5）CO2吸收塔進料貧甲醇泵出口水冷器泄漏，檢測循環水中中甲醇含量，如超過0.0001，則認為存在泄漏現象，可采用多次停車來增壓焊接防漏，也可以通過技術改造，將水冷器貧甲醇出口改為進口，避免壓差過大而泄露甲醇[2]。（6）生產設備跑冒滴漏，對于此情況，生產人員需要加強工作責任心，認真檢查工藝設備閥門，保證安全生產。以上基本概況了低溫甲醇洗工藝系統甲醇跑漏消耗過大的原因，當然具體的工藝優化措施還需依據具體情況具體分析，通過不斷的工藝優化措施來降低甲醇消耗量，節約成本和改善環境。

2.3 提高低溫甲醇洗工藝系統中CO2回收量的改進措施

在低溫甲醇洗工藝中吸收的二氧化碳需在二氧化塔解析塔中進行再生，如果在此工序氣提不充分，會使富甲醇溶液中繼續殘留大量的二氧化碳氣體，引起再生塔負荷過大，回收甲醇質量欠佳。針對此情況，可對工藝系統進行優化以提高二氧化碳回收量。可改造常溫氣提塔增加二氧化碳回收量，利用貧富甲醇換熱器使出塔的富甲醇冷卻到常溫后再二次進入解析塔，進行氮氣氣體，控制適當的壓力，可減少出塔富甲醇中二氧化碳的含量。還可以在此工序引入膜分離技術更好吸收二氧化碳，使其再解析塔中與其他氣體分離，增加回收量，提高甲醇的純度。通過改造后，能降低二氧化碳再生塔的能耗，還能增加二氧化碳的回收量，提高甲醇的品質。

3 小結

綜上所述，通過對低溫甲醇洗工藝系統的優化改進，可以節省能源消耗，節約成本，減少污染排放，另外在生產過程中，定期檢查生產裝置，保障安全生產，以此來維護低溫甲醇洗工藝的良性進行。期望隨著更深入的研究，能研究開發更綠色環保節能的低溫甲醇洗工藝。

參考文獻：

[1]楊磊，吳勝軍，李丑平.液力透平泵在低溫甲醇洗工段的應用[J].化肥工業，2018（6）：45-46.

[2]武戊良.探討低溫甲醇洗工藝甲醇消耗高的問題[J].山東化工，2019（48）：129-130.