簡析低溫甲醇洗凈化氣中硫含量的影響

摘 要：甲醇是重要的工業生產原料，為了能夠提高甲醇的生產效率和純度，我們有必須要低溫甲醇洗凈化氣中硫含量的影響進行研究。文章對此方面進行了相關闡述，希望能給有關人士提供借鑒。

關鍵詞：甲醇裝置；低溫甲醇洗工藝；凈化氣硫含量

某公司于二零零七年地開始投入使用低溫甲醇洗裝置，運行情況比較穩定。但是最近一段時間出現了凈化器中硫含量超標的情況，這嚴重地影響了公司生產甲醇的效率和純度。通過有關人士的仔細檢查，對相關因素進行了敘述。

1 工藝流程

變換氣經過氨洗滌塔除氨、換熱器換熱降溫至-20℃后進入主洗塔，被貧甲醇洗滌，然后經過換熱進入后續工段。貧甲醇吸收了CO2，H2S和COS后進入中壓閃蒸塔閃蒸，閃蒸氣通過壓縮再循環返回主洗塔。閃蒸后的富液進入再吸收塔，在常壓下閃蒸、汽提，實現部分再生； 甲醇富液進入熱再生塔利用再沸器中產生的蒸汽進行熱再生，完全再生后的貧甲醇經主循環流量泵加壓后進入主洗塔。

2 故障原因

通過對凈化氣硫含量超標的情況進行深入分析，我們發現應該從生產設備以及生產工藝方面查找原因，盡快的找到解決辦法。

在吸收劑問題上，甲醇作為甲醇洗裝置中的吸收劑本身就存在著比較高的選擇性，而且在對硫化氫的吸收能力上明顯要比對二氧化塘的吸收能力上要高。如果不能保證甲醇的純度，就會直接影響甲醇的吸收能力，造成硫化氫超標的情況。

2.1 甲醇再生是否合格

甲醇的再生主要是通過熱再生塔來實現的，熱再生塔的塔底溫度應該保證維持在九十九到一百零四攝氏度，塔頂的穩定應該超過八十五攝氏度。這樣才能夠保證甲醇中的凌硫化氫含量小于規定的數值，這樣就說明甲醇的含量和純度符合相關規定。

2.2 甲醇中顆粒物

在甲醇生產裝置中本身就存在著硫化氫，在使用的過程中，設備中必然會存在著部分的硫分析以及其他雜質，例如，羰基鐵以及加工過程中產生的各種粉塵。在操作的過程中，凈化氣中的硫化氫的含量已經超過了相關標準，基本達到了2×10-6，通過相關測定我們發現熱再生塔的塔底甲醇中的懸浮物含量已經達到了每升十三點四八毫克，通過兩臺過濾器輪流對甲醇進行過濾，結果明顯好轉，懸浮物的含量基本降到了每升二點五毫克，基本滿足相關的規定。這也證明了甲醇吸收劑中存在顆粒物直接影響了甲醇的吸收能力。

2.3 系統串液問題

使甲醇槽首受到污染的廢液主要來自設備中不同的部分，其中水和硫化氫的含量都比標準程度高。假如在輸送甲醇的過程中，出現了閥門沒關緊而使硫化氫進入了甲醇槽，那么就會導致甲醇質量不高。

2.4 甲醇純度問題

甲醇的純度是和吸收能力成正比的，也就是甲醇的純度越高其吸收能力就越強。而甲醇中水的含量是影響甲醇純度的重要因素。當甲醇中的水含量超過了相關的標準，就會降低甲醇的吸收能力。在使用凈化氣之前測定了硫化氫嚴重超標。更換了貧甲醇之后開動設備，使硫的含量短時間內達到了規定要求，但是貧甲醇中的硫化氫含量超過了規定標準，這主要是因為在對甲醇洗滌塔頂部進行分析時凈化氣進入塔內，硫化氫含量嚴重超標，影響了甲醇的純度，進而影響了甲醇的吸收能力，我們應該提高對硫化氫含量的重視。

3 凈化氣中硫含量影響因素分析

3.1 循環甲醇溫度

溫度越低，溶解度越大，所以較低的貧甲醇溫度是操作的目標（系統貧甲醇溫度為-50℃）。該低溫甲醇洗裝置由1套丙烯制冷系統提供冷量，用尾氣的閃蒸帶來的冷量達到所需要的操作溫度。影響循環甲醇溫度的主要因素有： 熱再生塔塔底蒸汽、丙烯制冷系統補充冷量、再吸收塔塔底溫度以及循環甲醇的流量與變換氣流量比例。當前，進入到洗塔中的貧甲醇能夠降低到的最低溫度時零下四十攝氏度，比原來的運行值還上升了大約十攝氏度。通過專業人員的仔細檢查，最后發現問題出現在再吸收塔。根據最近一段時間的運行數據，該塔的其他工況并未改變。利用系統大修的機會，對再吸收塔進行了拆檢，發現填料和塔盤上附著了大量的污泥，使甲醇不能在塔內均勻分布，嚴重影響了閃蒸效果經對填料和塔盤徹底清洗后，塔底溫度恢復正常。為了徹底解決產生污泥的問題，對系統進行了優化。系統優化工藝流程見圖 1。

上、下兩路各 2 臺分離器（1開1 備） ，分離器上部安裝 3 層絲網除沫器，用來清除污泥，根據壓差計（ Pd2260 和 Pd2261） 來反映分離器內的污泥量。當壓差達到 90 kPa 時，可切換到備用分離器，拆下絲網除沫器進行清理，操作非常方便。中壓閃蒸塔與再吸收塔的壓差較小，流體流速小，所以該分離器安裝在中壓閃蒸塔與再吸收塔之間，而沒有設置在主洗塔和中壓閃蒸塔之間，可以更有效地除掉污泥。

3.2 補充循環甲醇

甲醇會隨著設備的使用時間慢慢的被損耗掉，為了保證系統正常運轉、安全生產，我們需要定期地向設備內補充甲醇。在具體的實踐中我們發現，當向設備中加入甲醇的時候，就會明顯地發現凈化氣中硫的含量有了很大提升，甚至是超過了相關標準。而且一般情況下，補充的甲醇基本都是成品甲醇，所以質量都是可以保證的。所以在加入之后，吸收效果更好。所以，對設備進行了相關的檢查。補液流程如下： 來自于甲醇貯罐的成品精甲醇暫時存放在臨時貯槽內，系統需要補液時開啟補液泵，直接將精甲醇輸送到再生塔的熱再生段，與系統內的貧甲醇混合。經過對系統的全面排查后發現：當補液時，貧液泵出口的貧甲醇中硫含量明顯升高。通過進一步分析補液流程，我們發現了影響甲醇再生效果的因素有很多，具體的表現在，一是補充的甲醇的濃度；二是再生塔塔底蒸汽的使用量；三是再生塔熱再生段的壓力，應該控制在零點二二兆帕；四是再生塔再生段的溫度，應該控制在八十五攝氏度；五是酸性其他的體積應該在百分之三十二。通過對上面這些因素的進一步研究，發現當前補液流程中的酸性其他也只有百分之二十三，這也是當前補液流程設計的缺點。所以為保持甲醇水分離塔的液位，甲醇回流閥必須減小開度，由補充的精甲醇代替一部分回流甲醇； 由于補充的精甲醇溫度較低，會有一部分甲醇從塔底進入甲醇洗滌塔，被尾氣夾帶排入大氣，造成甲醇損耗量大。為了解決此問題，將補液口改至再生塔的熱再生段的虹吸管上，結果使這部分溫度較低的甲醇變成了再洗甲醇，將再生出的部分H2S和COS重新洗滌回去，導致再生不合格。通過實踐證明，當再生段的溫度提升之后，設備里貧甲醇中硫含量降低幅度很大。但是溫度升高后，酸性氣體中夾雜著大量的甲醇，這就給工段造成一定的負擔，進而影響經濟效益的提高。為了避免這種情況的發生，我們需要不斷優化補液流程，直到達到滿意標準。通過反復試驗，從再生段底部進行補液，可以解決損耗問題，而且還不會影響到熱再生效果，我們可以采用這種方法。

4 結束語

綜上所述，當前影響凈化氣中硫含量的原因有很多，在這就不一一舉例了。我們需要根據實際情況，分析產生故障的原因，選擇最佳的解決辦法，特別是對于一些隱性因素，更應該注意，定期或不定期的派專門人員進行檢修，堅決不能放過任何一個影響生產質量的因素。

參考文獻

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