浅谈低温甲醇洗运行控制

摘 要：介绍了新能凤凰（滕州）能源有限公司净化装置自原始开车以来运行过程中出现的问题，通过采取相关措施，避免事故发生，优化生产运行，发挥低温甲醇洗的优势特点。

关键词：低温甲醇洗 硫化氢 甲醇含氨 原因 操作控制

一、概述

新能凤凰（滕州）能源有限公司72万吨/年甲醇生产装置采用华东理工大学的四喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，水煤气部分变换工艺、大连理工大学低温甲醇洗脱硫脱碳工艺、华东理工大学的绝热复合管壳型甲醇合成工艺，产品精馏采用先进的三塔精馏工艺。

本文就我公司自原始开车以来低温甲醇洗运行过程中出现的问题进行分析总结，提出个人的观点和操作建议。

二、实际运行过程中出现的具体问题及原因分析

1.开车接气时H2S长时间不合格

1.1甲醇循环量控制

我厂满负荷时设计的甲醇循环量为206T/h，原料气为148472Nm3/h。在实际运行中的满负荷下甲醇循环量控制在130-140 T/h左右，循环量过小不能满足吸收要求，但循环量过大导致再生负荷大，再生时间短，富甲醇再生不彻底，从而导致贫甲醇残余H2S高；另外循环量过大单位甲醇吸收的CO2的量减少，进入下塔的甲醇在H2S吸收段因再次吸收CO2而使温度升高，硫化物将会携带至上塔，进而影响吸收效果。经过多次开车证明，在一定负荷下，甲醇循环量降低，系统冷量越易平衡，总硫的合格时间也越快。

1.2甲醇的温度指标

我厂循环甲醇温度一般控制在-53℃，其冷量来源分为两类，第一是由氨吸收制冷来提供，第二是由溶解了CO2的甲醇在闪蒸罐内降压闪蒸和气提降温实现。在开车过程中应加大氨冰机的抽负力度，尽可能让甲醇不会因初始接气温度上升过快；另一方面加快液位的控制，拉低液位，使循环甲醇尽快转移至闪蒸罐进行闪蒸，降低温度；加大气提氮气的用量（我厂控制在8000Nm3/h左右），尽可能的气提CO2，降低带入硫化氢再生塔的几率，减小硫化氢再生塔的负荷，使甲醇再生完全。

1.3甲醇的再生质量

甲醇的再生质量也是影响总硫超标的关键因素之一，若闪蒸和热再生塔效果不好，仍有部分CO2和硫化物未释放出去，导致循环到吸收塔内甲醇对硫化物的吸收效率降低，而且当硫化物含量太高时，一部分硫化物还要挥发到净化气中，因而导致总硫超标。因此我们每次系统停车后或开车接气前都要进行再生，一般再生控制在4～5小时左右，以保证再次接气时甲醇的贫度。

2.循环甲醇中水含量过高

2.1开车阶段带入系统的水量高

原始开车或系统大修后开车，由于系统热碱洗、置换和水联运残留在系统内未排出的死角水较多，造成水在系统内的残留，进而影响甲醇对二氧化碳和硫化氢的吸收效果，因此在水联运后一定要进行中压氮气（2.1MPa中压氮气）置换和吹扫；

2.2水冷器、蒸汽加热器泄露

在运行过程中由于系统的水含量超标、设备的材质使用和工艺处理不高，极易造成设备的腐蚀，循环甲醇冷却器就会出现泄露，在系统停车过程中就可能发生循环水漏入甲醇中的情况，引起甲醇中水含量超标，开车后由于循环甲醇的压力高于循环水的压力，又有可能造成循环水水质的污染（COD严重超标等）；硫化氢再生塔的塔底再沸器也是可能泄露的设备之一，因含有高浓硫化氢的甲醇在再生过程中很有可能因热腐蚀造成再沸器的腐蚀泄露，进而影响循环甲醇中的含水量。

2.3甲醇水分离塔塔运行控制不好

甲醇水分离塔正常操作是保证水含量不超标的又一关键因素，整个塔的操作要点就是要控制塔底再沸器的热负荷和塔中部灵敏板的温度，以控制塔内温度，保证精馏质量。如塔顶温度高于100℃，则塔顶甲醇蒸汽中的含水量就会超标；喷淋甲醇的调节，如改变喷淋甲醇的用量，将导致回流组分的变化，造成灵敏板和塔顶温度的波动，影响整个精馏工况，可能造成塔顶水分超标或塔底废水甲醇含量超标。因此水含量不能超过0.5%，如果太高将造成CO2和H2S溶解度的降低，影响吸收效果，严重时会造成净化气总硫超标。

3.甲醇消耗过高

甲醇消耗主要有三个方面：①甲醇水分离塔与甲醇再生塔的气相阀未开，造成甲醇水分离塔超压，甲醇通过安全阀进入火炬。②甲醇水分离塔温度过低导致废水中甲醇含量过高。③甲醇再生塔塔顶温度控制过高，造成甲醇带入后分离器，由于回流泵回流量有限，造成甲醇随酸性气夹带至超级克劳斯系统。

因此在开车时一定要确认联通阀的开关情况；运行过程中稳定控制甲醇水分离塔的灵敏板温度在120℃左右，控制甲醇再生塔塔顶温度在93℃左右。

4.循环甲醇中含氨

变换洗氨塔密封水流量过低时，将影响氨的吸收，氨将被带入低洗系统，氨在吸收塔被吸收后带入再生系统，氨将会在再生塔被富集，使甲醇中的氨含量增加，并将增加氨基甲酸铵的生成，在温度低于60℃时会生成结晶，造成换热器的堵塞；在再生塔的下部将会生成硫化铵，当甲醇循环至洗涤塔时，硫化铵与H2S反应，使H2S的吸收被破坏，造成总硫超标。

因此在生产过程中尽量不要因为符合变化而过于频繁的调节密封水的用量，我们洗氨塔开车前一般就将流量稳定在5-6m3/h左右，不会因为负荷的增减而过多的调节，确保变换炉生成的氨尽可能的脱除。

三、结语

通过对低温甲醇洗的不断摸索和总结改进，我公司从气化炉投料到产出粗甲醇总累计时间在不断减少，最低达到2.5h，低温甲醇洗的稳定运行发挥了关键作用。通过提前开车、醇氨联运和变换低洗系统联合接气等方式，充分利用低温甲醇溶解的气体闪蒸制冷效应，大大缩短入塔贫甲醇的冷却时间，迅速制取合格净化气。因此要彻底解决生产中暴露的各种问题，必须本着科学的态度和方法，结合实际工艺运行状况进行分析、总结，才能使装置达到高负荷、低消耗稳定运行。