甲醇回收塔改水洗塔运行总结

(南京诚志清洁能源有限公司，江苏 南京 210047)

南京诚志清洁能源有限公司甲醇装置设计产能为30万t/a，合成工段采用华东理工大学开发的甲醇合成工艺技术，具体由惠生工程 (中国)有限公司设计。设计的两套合成系统对应的甲醇精馏装置分别为“3+1”式精馏塔和MTO级别两塔精馏塔。2014年后30万t MTO装置运行正常，“3+1”式精馏塔只开预塔，脱轻后粗甲醇直接作为MTO进料。

1 南京诚志甲醇装置工艺简介

公司甲醇装置以煤为原料经气化炉反应后的合成气经变换、低温甲醇洗最终进入合成单元，合成得到的粗甲醇经过精馏预处理后，作为MTO合成装置的进料。预精馏塔塔釜温度为74 ℃的粗甲醇直接提压进入MTO界区，MTO甲醇进料温度得到提高，MTO反应器进料闪蒸罐的蒸汽用量减少。由于MTO粗甲醇直接进料，后续的加压塔、常压塔和回收塔不需要，因此停用，工艺流程得到了简化。

2 回收塔改水洗塔流程

由于MTO对甲醇进料纯度要求的降低，甲醇回收塔停用，两套精馏预塔不凝气中存在少量的甲醇没有回收，直接去往火炬燃烧，这会造成资源的浪费。针对上述问题，公司进行了技改，具体如下：一套预精馏塔和二套预精馏塔塔顶放空PV-8003/PV-8803不凝气配管进入回收塔底部(再沸器)气相分布器，与塔顶回流管线进入的脱盐水进行逆流洗涤，洗涤后回收塔底部液体通过原先的回流泵加压，一部分作为回收塔进料，另一部分作为采出进入预塔萃取槽。经过回收塔顶部脱盐水洗涤后的不凝气在进塔顶冷凝器前，再通过新配管线进入精馏内部火炬管网。

回收塔改造后，用脱盐水1～2 m3/h，将原先预精馏塔萃取水停掉或减少1～2 m3/h，由于洗涤后回收塔底部甲醇浓度较低，需要循环一部分作为回收塔的进料，循环洗涤流量用现有进料调节阀控制，用采出去萃取槽的物料量控制塔釜液位稳定。流程简图如图1所示。

图1 回收塔改水洗塔流程示意图

3 回收塔改造后风险分析

回收塔改造后主要存在以下风险：①原回流泵设计扬程为50 m，流量3.4 m3/h，可以满足改造后不到3 m3/h的用量；由于回流泵改造后有两处直接和脱盐水管线连接，在正常生产中脱盐水压力都高于泵出口压力，为避免甲醇串入脱盐水管网内，在两处都增加盲板；②一套精馏开车生产国标甲醇时，回收塔需要运行的情况下，先将预精馏塔放空切回原火炬，此处需要增加盲板隔离；③不凝气中甲醇洗涤是放热反应(甲醇溶解导致)，由于回收塔正常操作温度在100 ℃以上，洗涤溶解后塔内温度目前最高为80 ℃，再加上塔内有多处温度监控，在可监控范围内；④不凝气中杂质除醇以外的，脂、醚、酮、CO、氢气等水都不溶，水洗后塔内温度除寒冬(脱盐水进水温度<10 ℃)，温度均在35 ℃以上，基本不低于预精馏塔现有的放空温度；即使有影响，该股液体还需进入萃取槽，再返回预精馏塔精馏一次；⑤由于存在CO2以及轻组分，塔内属于弱酸环境，塔釜液酸值分析在0.007%左右，塔内件为不锈钢材质，塔筒体和管道为碳钢，存在轻微腐蚀，大检修期间需监测。泄漏后为低压低浓度甲醇，风险可接受；⑥由于利用现有的调节阀和泵，介质成分的变化导致运行参数测量的误差，通过仪表修订可以控制在合理范围内；⑦通过我厂近两年运行，回收塔改造后效果较好，仅出现过几次弯头砂眼泄漏，停车补焊过程中，管道割开只有一处进料管线分支口有明显减薄现象，此管线已运行12年。

4 回收塔改造后的效益分析

理论数据：预精馏塔设计进料量为39.5 t，产生40 ℃不凝气0.517 t，其中甲醇含量为23%(质量为0.118 t)，实际合成不凝气放空温度在45 ℃，一二期精馏塔负荷都在100%以上，回收塔直径 0.9 m、高度23 m。

实际运行情况：2018年6月—2019年6月，年度脱盐水平均值为1.3 t，塔釜甲醇含量为10.6%，塔顶气象甲醇<0.1%。年实际回收甲醇1 295 t，年计算时间8 400 h，年经济效益260万元。我厂甲醇的单耗为1.62 t标煤，年节能2 098 t标煤。

5 结论

节能就是尽可能地减少能源消耗量。在同等消耗情况下，产出更多的产品，甲醇预精馏塔不凝气回收，通过原先停车的塔用脱盐水进行洗涤，减少火炬排放量夹带的产品。以上风险分析以及我厂回收塔改造后两年多实际运行结果表明，改造后的生产系统风险可控、投资较少、效益明显。