低溫甲醇洗裝置運行中出現的問題及解決措施

張永鋒　王紅亮

摘 要：山西中煤平朔能源化工有限公司于2014年8月正式注冊成立，利用平朔礦區高硫、高灰、高揮發份、高灰熔點、中低熱值的劣質煤為原料，年產30萬t合成氨、40萬t硝銨、1.1億Nm3液化天然氣，副產硫磺、重環烴、輕烴等。氣化采用碎煤加壓氣化，粗煤氣凈化采用低溫甲醇洗和法國液空公司的液氮洗工藝包。低溫甲醇洗裝置采用賽鼎工程公司九塔流程工藝，控制系統采用DCS自動控制，緊急停車和安全聯鎖系統由獨立設置的緊急停車系統（ESD）實現，為安全生產提供了可靠的技術保障。2016年9月29日成功打通流程，現裝置逐漸向滿負荷運行靠攏。

關鍵詞：低溫甲醇;洗裝置運行;問題;解決措施

1 設備缺陷改造

1.1 H2S吸收塔設計缺陷改造

①存在問題。H2S吸收塔主洗段液位大量落至預洗段，造成預洗段液位過高，預洗流量閥逐漸全關，對系統造成重大影響，低溫甲醇洗最后被迫停車;②解決措施。停車檢修H2S吸收塔塔內件，發現第三人孔內積氣箱底板與托板上的焊縫有一道長約300mm的弧形裂紋，且底板與托板下未焊接。由于裂縫因素導致主洗段部分降液從裂紋處流入預洗段，影響預洗再生系統的穩定運行。補焊裂紋及底板與托板未焊接處;③運行情況。H2S吸收塔預洗流量6m3/h，液位穩定，再生系統運行穩定。

1.2 共沸塔設計缺陷改造

①存在問題。共沸塔頂部積液槽降液板位置過高，塔頂冷卻器位置過低，導致共沸塔回流小甚至無回流，使共沸塔超壓運行、塔底輕烴超標、塔釜溫度低、塔頂溫度高，共沸塔各項指標嚴重偏離設計值;②解決措施。系統停車化工處理合格后，進入塔頂空間，將積液槽的降液隔板中間割一個寬400mm，高800mm（從頂部開始計算）的倒三角，這樣既增加了降液隔板與共沸塔塔頂冷凝器的高差，又不會損壞降液隔板的原有固定點，還可以調整溢流液的流量，有利于共沸塔的穩定運行;③運行情況。改造后共沸塔各工藝指標接近設計值，預洗再生系統穩定運行。

1.3 萃取器設計缺陷改造

①存在問題。設計萃取器中油室溢流口下部30cm處有兩個缺口，導致輕烴油膜下部的甲醇水流入油室，使輕烴帶水;②采取措施。現場補焊封死缺口，使輕烴油膜達到一定厚度順著溢流板流入油室。

2 工藝問題優化

2.1 甲醇水塔廢水外排不暢優化

①存在問題。廢水外排不暢，甲醇水塔液位偏高甚至滿液位操作;②采取措施。增加的廢水泵和廢水回收管線，改造如下。a.增加廢水泵，將廢水提壓至0.4MPa后送至污水處理裝置;b.增加廢水返萃取器混合室管線，在預洗再生系統開車初期，廢水指標不合格，甲醇嚴重超標時將廢水返回萃取室進行內循環，待廢水中甲醇濃度<150×10-6后，外送至污水處理裝置;c.冬季廢水管線增加伴熱，在外送界區閥后和廢水管線拐角處上增配導淋。

2.2 熱再生塔Ⅲ段油含量高優化

①存在問題。開車以來，熱再生塔Ⅲ段油含量一直高，最高達到50%。因油粘度大，導致回流泵打液不好，需要雙泵運行，致使熱再生塔Ⅱ段再生氣體溫度低;②采取措施。將酸性氣經硫化氫富氣分離器分離后的液體返至熱再生塔Ⅲ段的管線處，增加一條管線，將這部分液體排至萃取器的混合室。這樣避免了輕油在主洗系統惡性循環，使熱再生塔Ⅲ段油含量降低至3%-5%、熱再生塔Ⅱ段再生溫度接近設計值，貧甲醇再生效果變好，實現回流泵單泵運行。

2.3 冬季泵冷卻循環水凍堵優化

①存在問題。山西中煤平朔能源化工公司位于山西省朔州市平魯區，屬半干旱大陸性氣候，干燥，少雨、多風沙，極端最低氣溫-28.8℃。現場機泵為露天安裝，冬季機泵的機封液和軸承冷卻循環水很容易發生凍堵使機泵無法正常運行，低溫甲醇洗被迫停車;②采取措施。在現場增設乙二醇槽，配成50%左右的乙二醇水溶液（防凍液中乙二醇和水各占50%時，防凍溫度為-35℃），冬季機泵冷卻循環水切至乙二醇水溶液，并通過乙二醇泵增壓來替代循環水給機泵機封液和軸承降溫，滿足冬季泵冷卻循環水凍堵使用要求。

2.4 排放氣中硫化氫超標優化

①存在問題。在生產運行中，排放氣中硫化氫多次超標;②采取措施。增設硫化氫排放在線分析儀。a.硫化氫濃縮塔Ⅱ段壓力由0.025MPa提高至0.03MPa;b.增大硫化氫濃縮塔Ⅱ段甲醇再吸收量，進一步吸收硫化氫。由萃取器油室排出的輕烴送至輕烴貯槽，純度在98%以上。當輕烴貯槽液位達到50%-60%時，通過輕烴泵送至輕烴氣提塔頂部，輕烴通過填料層均勻分布與填料下部通入的低壓氮氣逆流接觸。其中溶解的H2S、硫醇、噻酚等有機硫被氣提出去，輕烴流入塔釜，除臭指標合格后通過輕烴外送泵送至罐區，反之利用輕烴回流管線返回汽提塔繼續汽提，塔頂含硫氮氣送至鍋爐脫硫后排入大氣。

3 結論

針對上述山西中煤平朔能源化工有限公司低溫甲醇洗裝置運行中出現的問題，經過優化操作和技改后消除生產瓶頸，使系統穩定運行，各項工藝指標正常。尤其對硫化氫濃縮塔Ⅱ段的優化操作和增設輕烴氣提塔，使排放氣中硫化氫含量滿足環保要求，輕烴除臭效果明顯，實現了裝置節能降耗、綠色發展的環保要求。

參考文獻：

[1]何鵬.低溫甲醇洗試車出現的問題及對策[J].山東化工，2017，46（21）：115-117.

[2]劉彩鋒.低溫甲醇洗裝置降低甲醇損耗的改造[J].大氮肥，2017，40（05）：326-328.