煤化工行業甲醇改乙二醇供氣低溫甲醇洗裝置脫碳塔開車總結

＊王高興 郭懿文

（河南能源集團永城園區河南龍宇煤化工有限公司 河南 476000）

1.概述

河南龍宇煤化工有限公司的煤制甲醇改乙二醇外送氣體項目，2020年1月開始建設。脫碳塔裝置配套于富余合成氣制20萬噸/年乙二醇項目，采用的是傳統低溫甲醇洗工藝，將酸脫脫硫槽出口凈煤氣中CO2含量脫除到≤50ppm后，外送至乙二醇二期PSA裝置。脫碳塔裝置對凈煤氣的額定處理能力為41250Nm3/h，裝置的操作彈性為50%-110%。2020年11月6日脫碳塔裝置進行了三查四定工作。2020年11月5日-8日系統進行了吹掃；2020年11月10日，脫碳塔進出口甲醇管線進行水壓試驗；2020年11月11日-13日進行了氣密、氣壓試驗，并對存在的漏點進行消缺；2020年11月15日進行了第一次預冷開車。

凈煤氣、凈化氣的組成和相關工藝參數如下表：

表1 凈煤氣的組成表

表2 凈化氣的組成表

2.開車中存在的問題、解決措施及達到效果

試車出現問題一：脫碳塔第一次預冷工作：11月16日，脫碳塔進行了甲醇預冷工作，預冷期間發現因溫度計插入深度不夠，各個溫度測量不準確，沒有真實測量出脫碳塔的預冷真實效果。

圖1

解決措施：停止預冷后對脫碳塔裝置進行相關工藝處理后重新調整了溫度計的插入深度。溫度計套管進行加長，補焊，保證測量位置處于管線1/2至2/3處。

達到效果：第二次預冷效果較好，其中TI15284A氨冷器出口氣體溫度達-26℃，TI15282A脫碳塔塔頂出口溫度達-25℃，已達到開車前預冷效果。脫碳塔試車：12月6日，預冷完成，脫碳塔順利進行開車。

圖2

試車出現問題二：12月6日，預冷完成，脫碳塔進行試車。11:00啟P15211B，建立甲醇循環；14:00中控開XV15281后C15208接氣，不合格凈化氣通過PV15281放空區火炬，15:00第一次樣品合格（CO2：25ppm，甲醇＜100ppm），第二次（CO2：7ppm，甲醇＜100ppm），兩次取樣合格后，16:00向乙二醇PSA送氣，流量在剛開車時波動較大6000-31000Nm3/h。

解決措施：通過節流關小乙二醇PSA入口大閥控制，系統通過放空閥手動調節，壓力上下波動不運行超過10kPa。隨后系統運行趨于穩定在6000Nm3/h，壓力在2.86MPa。

達到效果：凈化氣出口管線氣體流量，穩定在6000Nm3/h左右，超出設計的最低負荷值，節約試車期間的放空成本約12.4萬元。

試車出現問題三：脫碳塔進行吹掃時，考慮到搭架子成本過高，未將C15208塔頂法蘭口脫開進行吹掃，導致E15225到C15208之間管線內的焊渣臟物吹到塔內。開車后進入到泵入口濾網內堵塞部分濾網，造成泵運行噪音偏大。

圖3

解決措施：運行中P15211A/B兩臺泵的濾網進行周期性的清理，直至濾網內不再有焊渣贓物，同時停車期間工藝置換交出打開入孔，進入內部塔清理。

達到效果：離心泵運行聲音正常，進出口壓力及流量穩定，實現長周期運行。

3.脫碳塔的首次運行情況及主要數據介紹

表3

表中部分參數與設計值相差較遠，相關參數分析如下：

（1）凈化氣出口管線氣體流量偏低，穩定時只有6000Nm3/h左右，未達到設計的最低負荷值。其主要是由于乙二醇二期對氣量需求所決定。

（2）進C15208貧甲醇流量實際值48Nm3/h，已到設計值的最低負荷值。主要是由于根據凈化氣氣體負荷18.6%進行匹配循環量，應該控制在24.5Nm3/h循環量即可；而P15211半貧甲醇泵實際運行最小負荷為48Nm3/h，因此本次氣液比調整相對于正常設計工況調整失衡，對冷量損失較大。

（3）凈化氣出口管線氣體壓力實際壓力在2.86MPa左右，低于設計值3.02MPa。由于一二期互聯互通后，系統壓力PI15204壓力降至2.9MPa運行，脫碳運行必須從一期外送，而塔壓力必須有一定的壓力降，因此降壓生產會是今后控制的常態。

（4）取樣點外送分析值＜0.1ppm遠遠低于設計值50ppm。主要因低負荷凈化氣氣量匹配甲醇循環量，未達到P15211最小負荷量，使循環量過大造成凈化氣二氧化碳含量指標過低。

4.開車方法的創新

在一期酸脫裝置不停車的前提下，新建的乙二醇配套裝置脫碳塔需要在線開車。由于脫碳塔正常運行時屬于低溫狀態，從常溫狀態下直接進行大幅度的降溫操作，對設備和管線影響較大，需要一個緩慢的甲醇預冷過程。由于脫碳塔設計時未考慮在線開車進行甲醇預冷，故配一根甲醇預冷管線，通過低溫甲醇洗系統內低溫甲醇對脫碳塔緩慢進行預冷降溫，降溫幅度控制在每小時5℃。基于以上原理，從貧甲醇冷端頂部殼程排氣導淋處配管（DN25）引貧甲醇至脫碳塔的入口洗滌甲醇管線內，通過脫碳塔補醇調節閥控制塔釜液位，由P15211泵進、出口管線進行甲醇外送，利用脫碳塔系統壓力，產生壓差外送甲醇至UV15201B導淋或LV15218調節閥導淋，外送至C15202塔或C15203塔回收，使預冷甲醇進行緩慢循環降溫至-35℃，氣體管線降溫至-26℃。

5.結論

經過本次脫碳裝置進行試運開車存在問題得到很好的解決，同時為今后良好的運行打下了很好的基礎。特別是創新模式的開車方式，通過甲醇循環投用與低溫甲醇洗同時配套開車模式相匹配，脫碳塔裝置實現低溫甲醇洗先運行情況下，在線預冷開車投產工作。效益評估：僅對經濟效益評估如下：年1次開停車操作需8h，凈化氣放空量最小負荷每小時約80000Nm3/h，甲醇按照2000元計算，則一次開車可降低消耗：（8×80000）/2200×2000=58.181（萬元）。