低溫甲醇洗熱再生系統流程改進及運行效果

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253024）

摘 要：針對低溫甲醇洗裝置酸性氣濃度低造成硫回收裝置運行需要大量燃料氣助燃、硫的回收率等問題進行流程改進，有效提高甲醇洗酸性氣濃度，降低硫回收裝置運行能耗，提高硫回收裝置硫回收率及操作彈性。

關鍵詞：低溫甲醇洗;硫回收;酸性氣

目前國內運行以煤為源頭的低溫甲醇洗裝置送至硫回收單元的酸性氣濃度普遍偏低，硫回收裝置需要依靠大量的燃料氣來維持主燃燒爐溫度來保證反應效果，因此造成硫回收裝置能耗高，硫回收率低等問題。我公司目前運行4套低溫甲醇洗裝置，前兩套低溫甲醇洗裝置由寰球設計院設計，配一套克勞斯硫回收裝置;后兩套低溫甲醇洗裝置由華陸設計院設計，配一套改進型克勞斯硫回收裝置;根據前兩套甲醇洗運行管理經驗對后兩套低溫甲醇洗裝置進行了流程改進以提高酸性氣濃度。目前，送至硫回收裝置的酸性氣濃度控制在25%～40%之間，正常生產時硫回收裝置主燃燒爐的燃料氣全部退出，主燃燒爐溫能夠維持在1000℃～1100℃，能耗得到明顯下降，硫回收率得到顯著提高。

1 酸性氣增濃理論依據

低溫甲醇洗熱區產生的酸性氣主要含有CO2與H2S，能夠占到酸性氣總量的85%～90%，剩余為N2、CO、CH3OH等介質占10%～15%。從“表1”中可以看出各個參數下N2、CO的溶解度很小，對酸性氣中H2S的濃度影響不大。同時在低溫甲醇洗甲醇再生塔的操作條件下，CO2、H2S、CO、N2等介質的溶解的幾乎為0。因此，提高酸性氣中H2S濃度，首要是降低進入甲醇洗甲醇再生塔的含硫甲醇中溶解的CO2與H2S的比例可以實現酸性氣的有效增濃。根據CO2與H2S在甲醇中的溶解度與溫度、壓力關系，提高含硫甲醇進入甲醇再生塔的溫度、降低操作壓力，利用CO2與H2S溶解度差，理論上可以實現酸性氣的有效增濃。

2 熱再生系統工藝流程改進措施

山東華魯恒升化工股份有限公司在醋酸節能改造項目凈化甲醇洗裝置熱再生系統進行了流程改進，在含硫甲醇進入甲醇再生塔之前增加了緩沖罐V13、降低操作壓力至0.1MPa（G），經過降壓、閃蒸后的甲醇經過甲醇泵P9泵加壓后進入再生塔，閃蒸出的工藝氣進入T4塔經過低溫甲醇吸收后作為尾氣排放至大氣中，經過吸收后重新進入系統循環。

3 改造后的運行效果

3.1 酸性氣濃度對比

提供數據對比分析，改造前后酸性氣中的有效氣成分H2S濃度上漲，CO2濃度下降，酸性氣濃度上漲后進入硫回收主燃燒爐燃燒后，爐膛的溫度維持在1000℃～1100℃之間，助燃的燃料氣全部退出，完全依靠主燃燒爐酸性氣的燃燒維持爐溫，保證了反應效果及硫回收率。

3.2 節約大量循環水，降低運行成本

進入V13的甲醇的甲醇溫度與出貧甲醇水冷器E18的甲醇溫度密切相關，冬季由于環境溫度降低，循環水溫度大幅度下降，在生產實踐過程中通過降低E18循環水流量，穩定貧甲醇溫度在50℃左右，即可保證V13的閃蒸效果。通過測量每小時可以節約循環水350m3左右。

3.3 為進一步優化硫回收裝置運行提供依據：

目前，國內以煤為源頭的低溫甲醇洗裝置普遍存在酸性氣濃度低，一般硫回收裝置設計要求酸性氣濃度不低于30%，但是在生產過程中受到多方面的影響，（例如：煤中的硫含量高低）濃度范圍波動較大，因此，還需要進一步改進，提高硫回收裝置運行穩定性。

參考文獻：

[1]戴文斌，唐宏青.低溫甲醇洗工藝氣體溶解度的計算.計算機與應用化學，1994（02）.

[2]唐宏青，戴文斌.化學與工程數據（Camp;ED），1992（01）.