低溫甲醇洗管道設計在黔希煤化30萬噸/年乙二醇項目中的應用

王輝（東華工程科技股份有限公司，安徽合肥 230024）

低溫甲醇洗管道設計在黔希煤化30萬噸/年乙二醇項目中的應用

王輝（東華工程科技股份有限公司，安徽合肥 230024）

基于大連理工大學低溫甲醇洗工藝包，應用于黔希煤化30萬噸/年乙二醇項目。主要講述低溫甲醇洗工藝管道布置方面的注意的一些問題。

甲醇洗滌；CO2解吸；H2S的濃縮；甲醇熱再生；甲醇/水分離；管道布置

1 凈化氣系統管道設計

變換工段送來的變換氣管道要求進原料氣冷卻器前有一定的坡度，防止噴淋甲醇回流到變換工段，必要時加π彎，換熱后的原料氣管線帶有坡度去原料氣分離罐。洗滌后的凈化氣由沿塔壁經原料氣冷卻器平臺再經管廊去凈化氣富甲醇換熱器、管道上的安全閥安裝在平臺上，H2S和CO2分析取樣點安裝在靠近平臺上并盡量靠近塔且不要和分析小屋離得太遠。再沿管廊返回到原料氣冷卻器，常溫沿主管廊送至下游工段、一路經減壓后送火炬、一路流量調節送氣化工段，減壓閥和調節閥放在地面。多股流繞管換熱器底部管道末端用法蘭，便于沖洗、頂部管道末端用管帽。增加拆卸法蘭。

2 甲醇吸收系統管道設計

來自罐區的新鮮甲醇管道和再生后的貧甲醇管道匯總進貧甲醇液罐，新鮮甲醇罐主要用于開車初期的系統進料和補充在系統內損耗的甲醇。儲罐底部送去貧甲醇泵，加壓后送去甲醇水冷器，這兩段管道應做好減震措施。甲醇經水冷后跨管廊去1#甲醇冷卻器，再經1#甲醇冷卻器冷卻到要求的溫度下沿管廊到洗滌塔頂部進入塔內，D段出口換熱后去C段頂，C段出口換熱去B段頂，這部分管道靠自流，配管時阻力降不能太大，繞管換熱器頂部管道末端用管帽，底部管道末端用法蘭蓋。管道上均設拆卸法蘭。B段底部甲醇管道沿塔經原料氣冷卻器平臺上管廊去塔底富甲醇換熱器（不含硫甲醇），在靠近塔的地方設一路支管回到A段頂部，作為A段的洗滌用甲醇。注意流量計和控制閥應便于操作和檢修。不含硫甲醇經塔底富甲醇換熱器。凈化氣/富甲醇換熱器到無硫甲醇氨冷器，氨冷器出口管道上的控制閥組布置在地面上，閥后管道擴徑減壓變為汽液兩相進入無硫甲醇閃蒸罐，注意配管方式及做好防震管架。洗滌塔塔釜含硫甲醇經塔底富甲醇換熱器去CO2/富甲醇換熱器去含硫甲醇氨冷器，氨冷器出口管道上的控制閥組布置在地面上，閥后管道擴徑減壓變為汽液兩相進入含硫甲醇閃蒸罐，注意配管方式及做好防震管架。

3 CO2解析和H2S濃縮系統管道設計

含硫甲醇閃蒸罐中的含硫甲醇先去CO2解析塔，解析出大部分的CO2，管道上控制閥安裝在靠近塔的平臺上，主管上的閥門應水平安裝，閥后為汽液兩相，爬塔部分管道應縮徑且不得有袋型。無硫甲醇閃蒸罐內的甲醇一部分去CO2解析塔、一部分去H2S濃縮塔塔頂的分離罐，這兩根管道的配管及注意事項同含硫甲醇閃蒸罐出來的管道。解析塔頂出的大量CO2氣同濃縮塔頂分離罐分離的CO2一起進入富甲醇換熱器，配管時應注意均勻進入設備。再經原料氣冷卻器換熱至常溫，分兩路，一路出界區、一路送煙囪排放。

解析塔上段的甲醇經泵送至H2S濃縮塔中部，解析塔塔釜的甲醇經泵送至H2S濃縮塔底部，管道爬塔段都要縮徑。濃縮塔塔頂閃蒸罐閃蒸的CO2氣體管道沿塔下至平臺上與CO2解析塔出口管道會合，控制閥布置在平臺上。罐底的甲醇自流到濃縮塔第一塊塔盤上，液位控制閥安裝在塔平臺上。濃縮塔頂的尾氣經甲醇冷卻器和原料氣冷卻器換熱至常溫送尾氣水洗塔底部，洗滌后的尾氣送煙囪排放。濃縮塔上段的甲醇經泵送至3#貧甲醇冷卻器殼程換熱后送段間冷卻器殼程，段間冷卻器出口管道變為汽液兩相應順流送去甲醇閃蒸罐，不易產生氣阻。閃蒸出的氣相返回解析塔，閃蒸罐中的甲醇經泵送至洗滌塔底富甲醇換熱器，換熱后返回到解析塔下段，這一段甲醇管道都存在汽液兩相，配管時應注意按PID中的說明。濃縮塔塔釜的甲醇經泵、再經富甲醇過濾器送到1#貧甲醇冷卻器，換熱后的富甲醇（約35℃）送去氮氣氣提塔頂部，氣提后的尾氣返回H2S濃縮塔。氣提塔塔釜的甲醇經泵送到熱再生塔進料加熱器，加熱后送到熱再生塔頂部。

4 熱再生和甲醇/水分離系統管道設計

再生氣主要含H2S和甲醇蒸汽，從再生塔塔頂出來去熱再生塔頂冷凝器，在熱再生塔頂回流罐中汽液分離，液相甲醇經泵返回熱再生塔頂部。氣相去H2S餾分熱交換器，再去H2S餾分氨冷器冷卻，冷卻后送去H2S氣體分離罐進行分離，分離后的甲醇含微量H2S再返回H2S濃縮塔。分離后的氣相經H2S餾分熱交換器加熱，加熱前分流部分氣相去H2S濃縮塔提濃，其余酸性氣體分兩路，正常操作時送去硫回收工段，事故時送酸性氣火炬。H2S氣體分離罐分離后的液相靠系統壓差返回到濃縮塔，設備的安裝高度需工藝核算。經再生塔再生后的甲醇換熱到常溫，送去貧甲醇罐作為原料甲醇。塔底污甲醇經處理后送去污水處理。

［1］張述偉：用低溫甲醇洗凈化不含硫原料氣的工藝流程簡化高校化工學報，12（6）517-522（1999）.

［2］薛永剛：低溫甲醇洗控制優化廣東化工2013第04期.

［3］宋岢岢：《壓力管道設計及工程實例》2007.（9）.

王輝（1984-），男，安徽廣播電視大學，本科，現從事工藝管道設計工作。