甲醇再生装置运行分析评价

景 元，高好洁，王德龙，高 欣，时文才，马双伏

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西西安 710065）

甲醇再生装置是天然气处理厂的重要组成部分，是气田采出水处理单元的核心部分，从集气站拉运至处理厂的气田采出水经过预处理系统除油除机杂后进入甲醇再生装置，甲醇再生塔采用常压精馏工艺分离出采出水中的甲醇，回收的甲醇拉运到集气站循环使用，处理合格后气田采出水进入回注系统回注地层[1-3]。

1 甲醇再生装置运行情况

1.1 甲醇回收工艺

甲醇再生采用常压精馏原理，处理能力为150 m3/d。经过预处理后的含醇污水，进入废水换热器与塔底水进行换热，温度升至50℃后，进入原料加热器，经蒸汽加热后，进入机械过滤器，去除杂质后进入精馏塔，气相甲醇从塔顶进入冷却器，经冷却成为甲醇液体，进入回流罐，回流罐中的大部分甲醇，经甲醇产品冷却器冷却后，由回流泵输送至甲醇产品罐，一少部分甲醇返回塔顶，控制塔顶温度。塔底水一部分进入废水换热器，与原料液进行换热后进入回注系统，另一部分进入重沸器，经蒸汽加热后回到塔底，控制塔底温度。塔顶产品甲醇浓度大于95%，塔底水甲醇含量小于0.1%（见图1）。

1.2 甲醇回收装置运行情况

根据设计及生产要求，甲醇回收装置产品甲醇浓度必须大于90%，同时应该保证塔底废液中甲醇含量小于0.1%。而实际生产中甲醇回收装置的进料原料水甲醇含量随季节变化很大，冬季生产时原料水甲醇含量最高可达70%，夏季生产时原料水甲醇含量只有25%。甲醇回收装置的运行工况会根据进料量、原料水浓度、操作条件等的变化而变化。为了掌握甲醇回收装置的实际运行情况，对现场运行情况进行数据监测，通过监测数据掌握评价甲醇回收装置的实际运行效果，现场实际检测情况（见表1）。

通过表1中甲醇回收装置的实际运行数据分析可得，该甲醇回收装置目前运行平稳，各项生产指标可以达到设计值，当甲醇回收装置运行时通过手动微调就可以完全控制塔底废水和塔顶产品甲醇的浓度达标，说明目前甲醇回收装置操作参数可靠。

表1 甲醇回收装置的运行数据表

但是，根据现场操作人员及技术人员反映生产中出现的实际情况：甲醇回收装置设计处理能力为150 m3/d，由于气田前期未完全开发，甲醇回收装置处于低负荷运行，处理量为40 m3/d～60 m3/d，但是随着气田的开发，污水处理量需进一步提升，可是生产实际中最大处理量只能达到120 m3/d，不能达到设计处理量，不能满足生产实际的要求。

图1 甲醇回收装置工艺流程图

图2 利用HYSYS软件建立的精馏塔工艺模型

表2 甲醇精馏塔操作参数优化汇总表

2 原因分析及优化

经过查阅借鉴大量的与此相关文献，分析筛选出与现场甲醇回收设备比较接近的水力学性能相关关联式，并采用HYSYS软件根据现场工艺建立的模拟计算模型（见图2），通过输入相关参数，用HYSYS软件进行计算从而获取有用信息与现场实际运行参数进行对比。

根据工艺模型，分别输入处理量为100m3/d、120m3/d、150 m3/d时不同甲醇浓度进行模拟核算，核算优化结果（见表2）。

通过上述模拟实验优化，该甲醇回收装置通过蒸汽量、回流量等操作调整可以提升至甲醇回收塔的设计处理能力为150 m3/d，优化效果明显。

3 认识结论

（1）通过现场运行数据分析监测可以看出，目前该甲醇回收装置运行参数正常，操作可靠，能够满足不同季节不同甲醇进料浓度下的甲醇回收再利用任务。

（2）在装置检修，定期排污等措施保证各机泵运行正常的情况下，经过操作参数的优化调整，该天然气处理厂甲醇回收装置最大处理量完全可以达到设计处理量150 m3/d。