談論低溫甲醇洗裝置完善

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我公司的航天爐粉煤加壓氣化裝置是由北京航天萬源煤化工工程有限公司設計的示范裝置，配套的合成氣凈化工序的低溫甲醇洗裝置采用大連理工大學技術，設計處理變換氣(干基)能力：正常67748m／h，最大90104m／h。該裝置能夠在設計能力的60％～133％負荷下穩定連續運行。

1工藝流程簡述

本套低溫甲醇洗裝置采用6塔流程。6塔是指HS／CO2吸收塔(C2201／C2202)、中壓閃蒸塔(C2203)、汽提解吸塔(C2204)、熱再生塔(C2205)、甲醇／水分餾塔(C2206)和尾氣洗滌塔(C2206)。自一氧化碳變換工序來的壓力3．5MPa、溫度40℃的原料氣經原料氣／凈化氣換熱器、原料氣／CO：產品氣換熱器換熱和原料氣氨冷器冷卻至13℃后，進入原料氣分離器，出分離器的原料氣(噴人少量甲醇，以防止原料氣中少量殘留的水蒸氣在低溫時冷凝、結冰)經原料凈化氣／CO產品換熱器冷卻至一26℃，然后進入H，S／CO吸收塔。進H：S／CO吸收塔的原料氣首先通過HS吸收段的預洗段，出HS／CO吸收塔的預洗甲醇液經塔底液位控制閥送至甲醇／水分餾塔換熱器。預洗后的原料氣進入H：S吸收段，原料氣中的H：S、COS等被來自CO2吸收段的富CO：甲醇液(由H：S吸收塔給料泵送至HS／CO吸收塔主吸收段的上部)吸收，出HS吸收塔主集液盤的甲醇液送中壓閃蒸塔下段。脫硫后的原料氣進入CO：吸收段下段，原料氣中的CO被經熱再生及冷卻后的貧甲醇吸收。出CO吸收段的凈化氣經原料氣／凈化氣換熱器、原料氣／凈化氣／CO產品換熱器復熱回收冷量后，送甲醇合成工序。出吸收塔的富液進人中壓閃蒸塔閃蒸，閃蒸氣通過循環氣壓縮機加壓，再送回到主洗塔進行吸收。閃蒸后的富液進入汽提解吸塔，在常壓下閃蒸、汽提，實現再生。汽提后的甲醇富液進入熱再生塔，利用再沸器中產生的蒸汽進行再生。完全再生后的貧甲醇經主循環流量泵加壓后送至H，S／CO，吸收塔。

2裝置的優化與改進

(1)將原來P2206泵去C2206塔的回流改為與C2201／C2202塔來預洗甲醇合并作為C2206塔的進料，而將P2207泵來甲醇改作C2206塔的回流。這樣大大降低了C2206塔頂甲醇蒸氣中的水含量，進而降低了進C2201／C2202塔頂的貧甲醇中的水含量，提高了合成氣的凈化程度。C2206塔的進料和回流調整以后，系統貧甲醇水含量大大降低(由0．8％降到了0．4％)，同時C2206塔底廢水中的甲醇含量降低(由1．2％降到了0．6％)，這樣既減少本系統的精甲醇消耗量，又實現了C2206塔底廢水的達標排放。

(2)在吸收塔給料泵P2204前的貧甲醇管線中再增加1組換熱器EA2206I—J，以降低去C2201／C2202塔貧甲醇的溫度。該換熱器投用后，C2201／C2202塔頂進料甲醇溫度顯著降低(改造前為一42．6一一44．2℃，改造后為一46．2～一48．4℃)，同時系統貧甲醇循環量也相應降低，對降低凈化氣中CO：和(HS+COS)含量產生了很大作用，為甲醇催化劑的長周期穩定運行奠定了堅實的基礎。

(3)在酸性氣冷卻器EA2209的液相(循環水)側加一空氣反吹閥，引人工廠空氣定期對該換熱器進行反吹，以除去換熱器殼程及列管外壁循環水流過后殘留的污垢，保證EA2209對酸性氣的冷凝效果，盡可能使酸性氣中夾帶的甲醇蒸氣得到冷凝回收。實踐表明：此項改造實施后，即使是在夏季最炎熱的7、8、9月，酸性氣冷卻器出口的酸性氣溫度始終保持在40cI=以下，保證了熱再生塔出口酸性氣夾帶的甲醇蒸氣的有效冷凝回收。

(4)裝置自開車以來，存在低溫甲醇洗解吸的CO：量有時不能滿足生產需求的問題。為此，將C2203底部出口去C2204中部和上部的2路富H，s甲醇根據C2203底部液位采用串級控制，盡可能多地使這部分甲醇進入C2204上段解吸回收CO：。改造后在系統總硫不超標的情況下每小時能多解吸出CO近400m，有效地緩解了裝置CO，量不足的問題。

(5)系統設置有1臺尾氣洗滌塔(C2207)，其主要作用就是用脫鹽水洗滌汽提塔排放尾氣中夾帶的甲醇，同時在C2207塔底得到部分甲醇水溶液作為C2206塔的一路稀溶液進料。該進料的進口設在距離塔底的第21層塔盤上。在生產過程中發現，該路進料量增大后易造成C2206塔頂的甲醇蒸氣溫度偏高，且溫度波動較大，同時甲醇蒸氣含水量也隨之增大很多，不易操作。根據這個情況，通過詳細的計算論證后，對該路進料的位置作了調整：改為距塔底的第l3塊塔盤的一個測溫點接口進料。改造后C2206塔頂甲醇蒸氣溫度明顯易于控制，目前甲醇蒸氣溫度完全能達到設計值且其波動范圍僅1．5℃；同時，系統貧甲醇水含量也有明顯降低；另外，從一段時間的檢測數據看，改造前后C2206塔底再沸器的蒸汽加入量未出現明顯的增大。

(6)吸收塔給料泵P2204是1臺流量較大的離心泵，此泵選型時揚程定得較高，在正常工作時，泵出口壓力較高，致使泵出口過濾器超壓運行，且一部分能量損失在泵出口流量調節閥上。為此，將P2204泵的最小流量管線配人C2205塔下段下部的回流管線中，通過其原有閥門及管線實現C2205塔下段下部的進料。通過此項改進，P2204泵出口壓力降低，同時可以停運C2205塔下段進料循環泵P2210(該泵的電機功率為5kW)，節省部分電能。

(7)將C2206塔再沸器(該再沸器熱源為1．3MPa過熱蒸汽)冷凝液回收到C2205再沸器(該再沸器熱源為0．6MPa過熱蒸汽)蒸汽人口，回收冷凝液中的部分潛熱。該項改造實施前后C2206再沸器和C2205再沸器蒸汽加入量對I：t~H表1。由表1數據可以看出，該項改造實施后，C2205再沸器蒸汽加入量大大降低，C2206再沸器蒸汽加入量沒有變化，平均每小時可節約蒸汽1000kg，按0．6MPa過熱蒸汽成本80~v_／t計，這項改造每年可為公司節約63．5萬元的生產成本，經濟效益十分可觀。

(8)由于本系統的介質多是甲醇或含甲醇的混合物，為了避免甲醇外排污染環境，將系統各點的倒淋排放、設備反洗以及故障設備排放的污甲醇統一排入專門設置的1個污甲醇儲槽中，然后用泵打人C2206中作為該塔的進料，通過蒸餾的方法回收其中的甲醇。這樣做一方面回收了系統因各種因素排放而流失的甲醇，降低了單位產品的精甲醇消耗量；另一方面減少了系統廢水的排放量，降低了排放廢水中的COD，同時消除了因甲醇外泄而造成的環境影響。

3總結

從1a多來的生產運行情況可以看出，我公司對低溫甲醇洗裝置的優化與改進是非常正確和合理的。有些改造很小甚至微不足道，但是正是通過這些改進一點一滴的積累，才鑄就了裝置穩定、經濟運行的成果。雖然在改造的初期存在著許多困難，但是我們通過在運行過程中不斷整改，摸索、完善思路，不斷創新，不斷嘗試，最終使低溫甲醇洗裝置的單位產品蒸汽消耗、電耗和精甲醇消耗得到了大幅度下降，裝置完全可以在112％負荷工況下穩定運行，為航天爐的長周期穩定運行打下了堅實的基礎。