不同甲醇洗工藝對設備選型的影響

郭鴻偉，安 強

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西靖邊 718500)

不同甲醇洗工藝對設備選型的影響

郭鴻偉，安 強

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西靖邊 718500)

低溫甲醇洗主要是通過低溫甲醇當作一種吸收溶劑，在低溫的環境中吸收原料氣中的CO2、H2S等氣體，從而得到合格的工藝氣目的。將對不同的甲醇洗的工藝對設備的選型影響進行簡要的分析，望給相關的從業人員提供幫助。

甲醇洗工藝；設備選型；影響

低溫甲醇洗的工藝是通過甲醇在低溫的環境下對于酸性的氣體的溶解度增大的原理而實現的。低溫甲醇洗是目前普遍采用的脫硫脫碳的工藝。一般來說，低溫甲醇洗工藝是以低溫甲醇當作工業生產的吸收溶劑，其主要的吸收流程包含了吸收塔以及解析塔等，而其中的吸收塔主要是實現了脫硫脫碳作用，解析塔則是把酸性氣體進一步的析出，經再生后甲醇返回到吸收塔中，從而使得低溫甲醇洗工藝中所使用的甲醇被反復的使用，節約了成本。本文主要針對魯奇工藝和林德工藝在甲醇洗中設備選型的不同進行分析[1]。

1 魯奇工藝和林德工藝的差異性分析

1.1 洗滌流程的差異分析

在進行甲醇洗工藝的整個流程中，需要對原料氣體進行一定的冷卻和洗滌，從而使得進入到洗滌環境中的酸性氣體的含量大大降低，甲醇溶液增加了吸收原料氣中的酸性氣體。在整個工藝流程中，原料氣體的冷卻設備十分關鍵，而在設備的設置中，魯奇工藝中不采用水分的分離裝置，其主要把甲醇的洗滌塔當作主要的功能設備。但是，由于其本身的氣流較大，且氣體的流速也相當快，所以在設備的表面很難形成一個較為有效的保護膜裝置，容易受到一些酸性氣體的腐蝕，其中包含硫化氫等。兩種工藝不單單是原料的設計溫度不同，其在具體的洗滌方式上也不相同[2]。其中，包含了洗滌甲醇的給料方式的差異性，魯奇工藝采用的是貧甲醇和富二氧化碳的二次洗滌，而林德工藝則是貧甲醇的一次洗滌。其次，所使用的甲醇的循環量也不相同，魯奇工藝由于其使用二次洗滌所以在此工藝中的洗滌量相對較大。此外，設備材料的選擇以及工藝中所需要的投入成本也大不相同。

1.2 甲醇再生、水分分離部分的差異

甲醇的再生以及水分的分離則是低溫甲醇洗系統中的低壓系統，而整個流程中的設備也以再生塔和分離塔等為主，在整個過程中設備受到硫化氫的腐蝕較多。由于魯奇工藝以及林德工藝中所需要的進料的溫度以及進料的方式不相同，所以導致其在甲醇再生以及水分的分離部分中存在如下的差異性：首先，無論在進料的方式以及進料所需要保持的溫度都有所不同。其中前者是再生塔中的中部積液段所直接供給的，而林德工藝中的進料的溫度則是不受再生塔的作用所制約。其次，給料的方式也存在一定的差異性。其中林德工藝中的給料是通過熱再生塔底部的多級離心泵所實現的，而魯奇工藝則是通過貧甲醇泵和富CO2甲醇洗滌塔中部抽出1路壓力的甲醇所供給的。

2 流程的差異性所導致的設備的腐蝕分析

由于兩者的工藝流程的差異性導致了兩者的設備腐蝕受到一定的影響。而對于低溫甲醇洗工藝本身來說，帶來腐蝕影響的主要因素是硫化氫。而酸性物質對于鋼材的腐蝕主要是因為有羰基鐵，由于硫化氫的作用，使得一氧化碳和鐵的反應有所促進。而一部分的羰基產物也會因為在甲醇的熱再生過程中出現一定的分解，從而形成一定的硫化鐵和單質硫等物質，最終導致了管線的堵塞。對于低碳鋼來說，氯離子和硫化氫的影響主要在溫度為80℃的時候尤為明顯，產生的主要設備故障為穿孔以及泄漏等問題。而魯奇工藝流程中的溫度高于發生設備腐蝕的臨界溫度，所以相對于林德工藝，腐蝕的情況較低。對于高碳鋼的影響主要是硫化物應力腐蝕開裂，在潮濕且低溫高壓的環境中，設備受到硫化氫的腐蝕問題則尤為明顯。

為了進一步分析硫化氫對于甲醇洗工藝中的設備腐蝕的影響，可以從甲醇洗工藝流程中所需要的各個設備的角度進行一定的分析。原料的冷卻器對于甲醇洗工藝至關重要，是甲醇洗工藝得以進行的關鍵步驟。通過冷卻器的作用，使得酸性氣體在甲醇溶液的溶解度大大提升，最終達到了吸收酸性氣體的效果。當甲醇吸收酸性氣體硫化氫的同時，硫化氫和大部分的水會在甲醇中被溶解底部焊接處經常會出現腐蝕的問題。為了使得腐蝕的效果降低，往往在設備中使用不銹鋼材料，保障設備的安全生產，避免出現晶間腐蝕的趨勢。魯奇工藝由于硫化氫的腐蝕作用更加明顯，且材料的應力以及塔的高度等各方面的影響，使得硫化氫應力腐蝕發生的概率更大。而在甲醇水分離塔和熱再生塔中，硫化氫的濃度較大，所以設備出現腐蝕影響的情況較為明顯。為了避免腐蝕的影響，我們往往需要對焊接縫隙進行一定的限制，并減少縫隙的合金成分，實現對焊接部位的熱處理，并加強對焊接部分的探傷分析[3]。

3 結語

由于甲醇洗工藝在工業中應用的廣泛性，我們需要關注在甲醇洗工藝中的設備腐蝕因素的影響，這對于設備保持長期安全穩定的運行十分關鍵。本文對魯奇工藝以及林德工藝的流程上的不同進行分析，從而介紹了不同甲醇洗工藝對于設備選型的影響。其中，前者的系統操作具有一定的彈性，對設備選材的要求較低、對于甲醇的含水量要求較低，但是項目建設投資、運行費用相對較大，而在實際的工藝生產中，需要根據生產的情況，選擇合適的工藝。

[1] 吳珍珍.低溫甲醇洗工藝流程模擬與分析[D].上海：華東理工大學，2013.

Influence of Different Methanol Washing Process on Equipment Selection

Guo Hong-wei，An Qiang

Low temperature methanol washing is mainly through low temperature methanol as an absorption solvent，in the low temperature environment to absorb the feed gas CO2，H2S and other gases，to get a qualified process gas purpose.In this paper，the different methanol washing process on the selection of equipment for a brief analysis，hope to help the relevant practitioners.

methanol washing process；equipment selection；influence

TQ546

B

1003–6490（2017）11–0006–01

2017–09–08

郭鴻偉（1982—），男，陜西榆林人，助理工程師，主要從事煤化工設備管理工作。