缩短低温甲醇洗接气时间分析

焦金涛

(鹤壁市煤化工有限公司，河南 鹤壁 458000)

在工业中，甲醇生产工艺里主要采用的一种方法是煤制甲醇，而在这个过程中经常采用的工艺是低温甲醇洗工艺。在生产过程中，生产甲醇的原材料由投入气化炉直到在合成塔中产生甲醇的时间越长，则生产成本就越高，越不利于企业的成本降低。而在整个生产过程中，低温甲醇洗接气和把接气后调节净化气的总硫指标调整至合格的过程也会耗用相当长的时间，变相的增加的企业成本。所以，如何有效的降低这一工艺所耗去的时间成本对于甲醇的生产成本控制有着重要的意义。

1 从接气前准备着手

主塔压力参数和系统液位参数是影响甲醇洗系统中接气时间的两个重要因素。

在接气前，为了能够节省均压的时间和加快接气的速度，我们采用充氮气的方法将主塔压力与变换压力调整至相同压力[1]。

在接气过程中，伴随着主洗塔内上升阻力增加，塔板上往往会残留一部分的甲醇洗涤液，这种状况不仅仅增加了甲醇液在主洗塔内塔板上停留的时间，也会影响集液槽的液位降低。为了避免高压串低压的状况，我们要减少甲醇从主洗塔到后系统的流量，导致后系统各个塔中集液槽内液位的降低。如果我们可以保证整个系统中甲醇有足够的含量，就能够缩短接气时间，避免为了稳定整个系统的平稳运行而降低接气速度，导致接气时间增加的现象发生。从而在接气工艺中减少一部分时间。

2 从缩短调节净化气总硫指标着手

在整个系统中，把净化气的总硫指标调整到所需要的范围内是一个颇费时间的作业过程。而能够影响净化气总硫指标的因素主要有三点，一是主洗塔工作压力，二是洗涤甲醇的流量和温度，三是洗涤甲醇的纯度[2]。

决定主洗塔的工作压力的原因是气化，该压力参数在整个系统中处于较稳定的状态，基本维持在一个相对稳定的压力范围内。另一方面，决定洗涤甲醇流量的原因则是由变换气流量的大小控制的，但是变换气流量的大小往往可以根据净化气指标进行适当的调整。同时，洗涤甲醇的温度由以下两道工序决定，一是氨制冷工序，二是富甲醇中二氧化碳的闪蒸工序。在闪蒸工序中，富甲醇内所含的二氧化碳闪蒸所提供的冷量又与洗涤甲醇的流量有着直接的关系。最后，影响洗涤甲醇纯度指标的主要因素是与热再生塔的操作息息相关。

2.1 洗涤甲醇的流量与温度

在主洗塔内，洗涤甲醇在吸收变换气中的二氧化碳后会分成两部分，其中一部分会到主洗塔下段的脱硫段中吸收变换气内含硫组分，另一部分会到上面提到的闪蒸工序中进行闪蒸作业。在这个过程中脱碳甲醇和脱硫甲醇的流量大小直接影响到净化气的总硫指标。

能够影响低温甲醇冷量的因素有两个，一个是氨制冷提供的冷量，另一种就是在低温甲醇洗系统中富甲醇内二氧化碳提供的冷量。这两种工艺分别可以使低温甲醇达到-36 ℃和-60 ℃。而富甲醇中二氧化碳的闪蒸也有两种方法，分别是减压闪蒸和氮气气提。闪蒸的压力接进常压，没有太明显的区别，变换气的流量可以决定气提氮气的流量[3]。

在结束低温甲醇洗接气工艺后，如果需要快速的将净化气总硫含量指标调整到合格状态，我们采用的其中一个方法就是调整洗涤甲醇的温度，使其尽可能的快速的降到最低。上文提到，富甲醇中二氧化碳的闪蒸作业可以为洗涤甲醇提供所需的冷量，使其有效的降温，这个过程耗时较长。而洗涤甲醇在吸收二氧化碳后释放出的热量会使甲醇温度快速上升，在这个过程中仅仅依靠氨制冷工序提供的冷量不足以让净化气的总硫含量达到我们所需要的水平。因此要加快洗涤甲醇的温度控制，这时我们就可以采用适当增加气提氮气的流量来加大富甲醇中二氧化碳的闪蒸量[4-5]。

富甲醇中二氧化碳提供冷量的能力的大小还与富甲醇中二氧化碳的含量多少有着直接的关系。富甲醇中二氧化碳含量越高，能够提供冷量的能力就越大，对于降低洗涤甲醇的效果也就越高。反之，如果富甲醇中二氧化碳的含量不足的话，在闪蒸作业过程中能够降低洗涤甲醇温度的能力就越小。对于处在相对稳定的生产条件下的工作系统来说，生产负荷的变化量几乎是保持不变的，同样，甲醇吸收的二氧化碳的量也是一定的。所以，决定富甲醇中二氧化碳的含量的因素在于进入主洗塔内洗涤甲醇的总量，也就是主洗塔内脱碳甲醇的流量多少。因此，减少脱碳甲醇的流量，也是除了增加气提氮气流量外另一种可以提高二氧化碳含量，提升洗涤甲醇降温能力的方法。同时，为了不影响对净化气总硫指标的同步调节，我们需要加大脱硫甲醇的生产流量，也就是说我们要增加脱硫甲醇的流量来弥补减少的脱碳甲醇的流量。当洗涤甲醇的温度达到我们所需要的温度范围内，可以让净化气总硫指标合格后，要将脱碳甲醇和脱硫甲醇之间的含量比值缓慢调整回正常值，否则将影响整个系统内冷量的平衡[6]。

2.2 洗涤甲醇的纯度

洗涤甲醇中所含有的含硫杂质主要是硫化氢，而影响总硫指标的因素不仅仅是硫化氢，还有氨气和水。洗涤甲醇中的硫化氢在进入到主洗塔后经过闪蒸工艺被闪蒸出来，进入到净化气中，这样就使净化气中的硫化氢含量上升：而氨气在和硫化氢反应后形成的硫氨随着洗涤甲醇动作运行到主洗塔内后，又经过分解变成硫化氢和氨气。水则能够影响二氧化碳和硫化氢在甲醇液中的溶解度。因此，为了保证洗涤甲醇的纯度，降低接气的时间，我们必须要将洗涤甲醇中的硫化氢，氨气和水等杂质控制在一个合理的水平内。而控制这三种物质的方法主要是通过热再生塔进行操作并加以控制。

低温甲醇洗在接气动作前，不论是原始的开车作业还是停车后再进行开车作业，开车作业前都要确保整个系统的干燥性以及使用甲醇的纯度。还应该对循环甲醇进行一个动作，那就是一定时间的热再生动作，这样就可以尽可能的去除洗涤甲醇中硫化氢、氨气和水等杂质，确保在接气时可以得到纯度尽可能大的洗涤甲醇。除此以外，在每次系统停车动作前，都应对循环甲醇进行一定时间的热再生动作，并且使其纯度达到相应的指标，这样才可以为下次的开车作业节省一大块的时间，有效的降低时间成本，缩短低温甲醇洗的接气时间[7-9]。

3 结语

在实际的工作中我们可以发现，在整个生产环境中系统压力和液位这两个条件都能满足我们的要求的前提下，低温甲醇洗接气作业的时间仅仅需要几分钟至十几分钟不等，但是如果这两个条件达不到我们的预期值，压力或者液位太低，又或者一边接气一边在系统中补充甲醇液，那么接气的作业时间就会延长至三十分钟或者到几个小时之间。抛开以上的作业时间，在接气结束后调整净化气的总硫指标使其能够到达我们需要的范围的动作更是一个耗费时间的过程，最长的作业时间甚至需要5 h～6 h。但是如果我们在生产过程中可以保证甲醇纯度足够高，同时温度又可以迅速降低的条件下，调整净化气的总硫指标动作时间往往可以大幅减少，理想状况下可以降低到1 h左右，这就可以大大减少了整个系统的运行时间，提高原材料及能量的利用效率，增加单位时间内甲醇的产量，为企业的经营创造更优秀的条件。