低温甲醇洗装置在煤制乙二醇项目中的应用

李建峰

摘 要：介绍了低温甲醇洗装置在新乡中新化工煤制甲醇、乙二醇项目的应用现状，通过一段时间的运行操作，总结低温甲醇洗装置的操作方法和出现的问题及处理措施。

关键词：低温甲醇洗；运行现状；存在问题及处理措施；总结

1 概述

新乡中新化工有限责任公司200kt/a甲醇项目低温甲醇洗装置采用的是拥有自主知识产权的大连理工工艺基础设计包，由北京航天万源煤化工工程公司兰州分公司承担详细设计。为调整产品结构，提升产品的附加值、企业的核心竞争力，在市场中更有话语权，在低温甲醇洗嫁接了200kt/a的乙二醇项目。

甲醇项目从2008年12月全面启动建设，2011年9月13日全线打通系统流程，产出合格甲醇产品；乙二醇项目2010年9月全面开工建设，2012年3月打通流程产出合格产品。

2 工艺流程简述

低温甲醇洗装置设计处理变换气量158000Nm3/h，以低硫煤为原料，经航天炉反应制气，原料气经宽温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳获得净化气，为满足乙二醇系统用气指标的要求，在吸收塔出口增加了精脱除CO2塔 ，出系统的净化气总量约为105000Nm3/h分为两股，20%的气量经合成压缩机增压至6.8Mpa进入合成塔反应制得粗甲醇；另一股80%的气量经PSA系统制得纯度较高的CO、H2送乙二醇系统。

3 装置运行现状

由于甲醇合成和乙二醇装置对净化气中CO2含量的要求不一致，直接增大了装置的操作难度，甲醇合成要求CO2含量在3%左右，PSA系统要求净化气中CO2含量在50ppm以内。在下游两套装置运行时，由于乙二醇系统不能满负荷运行，且返回甲醇合成系统的解析气CO含量高，导致甲醇合成系统的气体成分严重偏离指标，影响了甲醇合成催化剂的正常使用。

4 装置存在的问题及处理措施

4.1 系统循环甲醇中水含量超标

在试开车初期，由于新员工较多，对装置的操作驾驭能力远远不够，对指标的管控和处理手段欠缺，加之低压蒸汽管网压力波动较大，导致甲醇水塔顶部出口的甲醇蒸汽含水量严重超标，致使循环甲醇中的水含量严重过超标，最高时达5.2%。

通过多次取样分析，在系统压力、变换气量不变的情况下，循环甲醇中的水含量对CO2气体的吸收影响很大。为解决此问题，从甲醇水塔的操作负荷进行调整优化，以降低循环甲醇中的水含量至小于1%的指标范围内。通过实践证明，在甲醇水塔运行不正常时，应及时调整运行负荷，调整进料量在设计负荷的60%左右，稳定运行后，再逐渐加负荷，若蒸汽压力不稳定，应在不超过设计的85%负荷运行，以平衡蒸汽波动引起的操作波动。

4.2 净化气总硫超标

设备方面：由于原始設计直接去甲醇合成的净化气没有设计精脱硫槽，导致净化气总硫控制难度较大。为此在2013年装置技改时增加了精脱硫槽。

操作方面：优化了变换系统的操作，提高有机硫水解槽的水解率、降低变换气中的氨含量，确保甲醇中硫氨在低位状态。同时低温甲醇洗装置内部，通过适当降低甲醇循环量。出于对净化气送PSA系统CO2含量的控制，循环量偏大，导致吸收塔上段无硫甲醇送至下段H2S吸收段的甲醇温度较高，影响了该段对H2S的吸收。适当降低循环甲醇量5m3/h，净化气中的总硫即合格，但CO2含量并没有太大变化，仍在控制的指标范围内。

4.3 原始设计的精脱硫槽没有设计安全附件及泄压置换管线，设备在隔离状态下无法做到本质安全

在2014年的技改中在精脱硫槽的进口增加了安全阀，同时在进出口管线上分别增加了高压氮气、泄压放空管线，设计压力连锁实现了充泄压的自动控制，确保设备在隔绝状态下的本质安全。

4.4 预洗甲醇中溶解的酸性气体含量较高

原设计预洗甲醇经换热后作为进料直接送至甲醇水塔，酸性气体被解析出来，同时吸收大量热量，致使甲醇水塔蒸汽负荷过大，易导致顶部甲醇蒸汽超温将水带入系统，严重影响了该塔的稳定运行。

为此在2014年技改增加了预洗甲醇闪蒸系统，将换热后的常温甲醇送至新增设备预洗甲醇闪蒸槽，控制闪蒸压力0.5MPa，按設计预洗甲醇量约为1.5m3/h，可闪蒸气量约为370m3/h，该股酸性气直接送至气提/CO2解析塔的气提段进行硫化氢的提浓。闪蒸后的液体再沿原流程送至甲醇水塔，按设计测算每小时可减少蒸汽用量200kg，按照一年运行8000小时计算，仅此一项可节约1600吨蒸汽，降低燃煤用量260余吨。

4.5 尾气带液和放空口附近气味较大

在2014年技改中，放空位置原设计在气化炉炉顶。由于该尾气为湿气，且气体中80%的为CO2，气体比重大同时尾气中携带有微量的H2S、CO等气体，在放空周围沉降，导致气化炉顶异味较大，现场无法正常巡检，存在很大的安全隐患。

在2014年技改中在原有尾气分离器出口串联增加了一台尾气分离器以提高分离效果，同时将此气体引至锅炉烟囱高点放空。既改善了现场的生产环境，又解决了厂区周边的异味问题。

5 结语

低温甲醇洗装置自投运以来，运行稳定，各项操作指标均达到国内同类装置水平，完全能够满足生产需要， 但作为我公司引进的新工艺，如何进一步优化装置及工艺参数，还需在操作和工艺管理上进行更进一步的探讨与研究 。

参考文献：

[1] 低温甲醇洗技术在煤制甲醇项目中的应用.大氮肥，2010年第33卷.

[2] Lurgi低温甲醇洗装置运行中存在的问题与处理对策.大氮肥，2011，第34卷第1期.

[3] 50万t/a甲醇装置试开车过程中出现的问题及采取的措施.煤化工，2009，4.