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(tuán)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(tuán)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(diǎn)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(dá)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(shí)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(yùn)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(dá)標(biāo)排放[2,3]。

2 系統(tǒng)中水含量高的原因分析

在實(shí)際運(yùn)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(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)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(yùn)行過程中，必須對系統(tǒng)進(jìn)行堿洗、水洗，最后用氮?dú)膺M(jìn)行干燥。但在實(shí)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?dú)庠俣虝r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(shí)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(jī)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(jìn)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(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.4 補(bǔ)入系統(tǒng)的新鮮甲醇含水量高

甲醇洗裝置運(yùn)行一段時間后，需向貧甲醇罐補(bǔ)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(jìn)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，若V1601甲醇水分離罐分離效果不好，水會隨工藝氣進(jìn)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(jì)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(jìn)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(yùn)行中解決此項(xiàng)問題的方法主要有以下幾點(diǎn)：

（1）若系統(tǒng)經(jīng)水洗過程，開車前用氮?dú)飧稍镏脫Q，必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行?；蛘呷到y(tǒng)建立甲醇循環(huán)，待水分析合格，再進(jìn)行導(dǎo)氣。

（2）確保甲醇水分離塔運(yùn)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(jì)，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(jìn)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(yùn)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(jìn)[J].氮肥設(shè)計(jì)，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(jìn)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(tuán)有限公司合成車間從事煤氣凈化及硫回收工作。