探討低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)措施

劉鑫

摘 要：低溫甲醇洗是在低溫高壓的工藝條件用于凈化酸性氣體，此技術(shù)在我國(guó)得到大力推廣和應(yīng)用，技術(shù)工藝雖比較成熟，但還存在一定的技術(shù)問(wèn)題需解決。本文從節(jié)能、節(jié)約成本和環(huán)保方面出發(fā)闡述了低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：低溫甲醇洗;優(yōu)化改進(jìn);節(jié)能

1 緒論

在我國(guó)，低溫甲醇洗技術(shù)被廣泛用于凈化酸性氣體，特別是在煤化工行業(yè)中用于凈化水煤氣。雖然低溫甲醇洗技術(shù)工藝在國(guó)內(nèi)發(fā)展較為成熟，且具有自主研發(fā)的工藝系統(tǒng)，但是低溫甲醇洗技術(shù)在應(yīng)用上還是具有一定的缺陷。比如生產(chǎn)過(guò)程中甲醇消耗較高，二氧化碳解吸不充分、富甲醇再生過(guò)程中能耗損失較大等問(wèn)題。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)提出如下幾方面的改進(jìn)措施。

2 低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)措施

2.1 低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)節(jié)能改進(jìn)措施

低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)主要包括H2S和CO2吸收塔、中低壓閃蒸塔、CO2和H2S再生塔、甲醇精餾塔和尾氣吸收塔等工序。甲醇在低溫高壓條件下吸收CO2和H2S等氣體后需減壓閃蒸再進(jìn)再生系統(tǒng)。高壓氣體是通過(guò)減壓閥來(lái)降低壓力后進(jìn)入再生系統(tǒng)，這一過(guò)程中由于能量不能回收，會(huì)造成壓力能損失。因此在工業(yè)中常采用液力透平泵一體化設(shè)備來(lái)回收壓降損失能，實(shí)現(xiàn)能量回收利用。液力透平能將余壓、廢熱、廢氣轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)所需的機(jī)械嫩，是一種比較高效的能量回收設(shè)備。在低溫甲醇洗工藝中引入液力透平泵設(shè)備能將CO2和H2S吸收塔中的高壓轉(zhuǎn)換為為機(jī)械能，機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能，帶動(dòng)甲醇循環(huán)泵工作。此工藝系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)措施不僅可以減少電能的消耗，還能回收系統(tǒng)中多余的壓降能。據(jù)相關(guān)報(bào)道，低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)中采用液力透平泵一體化設(shè)備每年能為工廠節(jié)約百萬(wàn)元的電費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益非常好，在煤化工中應(yīng)用前景廣闊[1]。

2.2 優(yōu)化低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)中甲醇消耗高的措施

低溫甲醇洗工藝生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)由于氣體夾帶甲醇或者裝置跑漏導(dǎo)致甲醇消耗過(guò)大，進(jìn)而引發(fā)環(huán)境污染，車(chē)間氣味較大，原材料消耗過(guò)高等情況。針對(duì)不同情況下甲醇的消耗需進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的工藝優(yōu)化。（1）CO2吸收塔塔頂出口氣體帶走甲醇，針對(duì)此情況需在塔頂取樣分析氣體中甲醇含量，將檢測(cè)值與工藝包出塔頂甲醇含量數(shù)據(jù)相比，如果大于工藝包數(shù)據(jù)，則需降低塔壓差，提高吸收塔塔頂壓力，降低近吸收塔塔頂貧甲醇溫度，此措施可以?xún)?yōu)化甲醇的吸收能力，降低塔頂氣體帶出甲醇量。經(jīng)改進(jìn)后如還不能降低塔頂甲醇含量，則需進(jìn)一步檢測(cè)吸收塔設(shè)備是否氣體跑漏現(xiàn)象，檢查冷卻器是否能正常運(yùn)行。（2）出H2S濃縮塔的CO2尾氣帶走甲醇，檢測(cè)尾氣甲醇含量，如高于工藝包參數(shù)，可采用增加硫化氫濃縮塔壓力的工藝措施來(lái)降低甲醇蒸發(fā)損失量。若此舉不能降低甲醇消耗量，則可進(jìn)行技術(shù)改造，尾氣管線端加裝旋風(fēng)尾氣分離器來(lái)分離夾帶甲醇，使甲醇循環(huán)使用。（3）甲醇被出熱再生塔的酸性氣夾帶到硫回收單元，針對(duì)此情況進(jìn)行工藝優(yōu)化，需提高熱再生塔壓力以此來(lái)降低甲醇蒸發(fā);或者降低溫度等措施使甲醇分離在H2S分離罐中，避免帶入硫回收工序。（4）水分離塔塔底出口廢水帶走甲醇，檢測(cè)廢水中甲醇含量，若大于0.0001則需進(jìn)行工藝優(yōu)化減少?gòu)U水帶出甲醇量，可通過(guò)提高分離塔塔板溫度，增加蒸汽量，檢查塔板是否堵塞、塔板有無(wú)脫落現(xiàn)象、設(shè)備是否存在泄漏等方面進(jìn)行具體改進(jìn)。（5）CO2吸收塔進(jìn)料貧甲醇泵出口水冷器泄漏，檢測(cè)循環(huán)水中中甲醇含量，如超過(guò)0.0001，則認(rèn)為存在泄漏現(xiàn)象，可采用多次停車(chē)來(lái)增壓焊接防漏，也可以通過(guò)技術(shù)改造，將水冷器貧甲醇出口改為進(jìn)口，避免壓差過(guò)大而泄露甲醇[2]。（6）生產(chǎn)設(shè)備跑冒滴漏，對(duì)于此情況，生產(chǎn)人員需要加強(qiáng)工作責(zé)任心，認(rèn)真檢查工藝設(shè)備閥門(mén)，保證安全生產(chǎn)。以上基本概況了低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)甲醇跑漏消耗過(guò)大的原因，當(dāng)然具體的工藝優(yōu)化措施還需依據(jù)具體情況具體分析，通過(guò)不斷的工藝優(yōu)化措施來(lái)降低甲醇消耗量，節(jié)約成本和改善環(huán)境。

2.3 提高低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)中CO2回收量的改進(jìn)措施

在低溫甲醇洗工藝中吸收的二氧化碳需在二氧化塔解析塔中進(jìn)行再生，如果在此工序氣提不充分，會(huì)使富甲醇溶液中繼續(xù)殘留大量的二氧化碳?xì)怏w，引起再生塔負(fù)荷過(guò)大，回收甲醇質(zhì)量欠佳。針對(duì)此情況，可對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以提高二氧化碳回收量。可改造常溫氣提塔增加二氧化碳回收量，利用貧富甲醇換熱器使出塔的富甲醇冷卻到常溫后再二次進(jìn)入解析塔，進(jìn)行氮?dú)鈿怏w，控制適當(dāng)?shù)膲毫Γ蓽p少出塔富甲醇中二氧化碳的含量。還可以在此工序引入膜分離技術(shù)更好吸收二氧化碳，使其再解析塔中與其他氣體分離，增加回收量，提高甲醇的純度。通過(guò)改造后，能降低二氧化碳再生塔的能耗，還能增加二氧化碳的回收量，提高甲醇的品質(zhì)。

3 小結(jié)

綜上所述，通過(guò)對(duì)低溫甲醇洗工藝系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，可以節(jié)省能源消耗，節(jié)約成本，減少污染排放，另外在生產(chǎn)過(guò)程中，定期檢查生產(chǎn)裝置，保障安全生產(chǎn)，以此來(lái)維護(hù)低溫甲醇洗工藝的良性進(jìn)行。期望隨著更深入的研究，能研究開(kāi)發(fā)更綠色環(huán)保節(jié)能的低溫甲醇洗工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊磊，吳勝軍，李丑平.液力透平泵在低溫甲醇洗工段的應(yīng)用[J].化肥工業(yè)，2018（6）：45-46.

[2]武戊良.探討低溫甲醇洗工藝甲醇消耗高的問(wèn)題[J].山東化工，2019（48）：129-130.