摘要：随着经济技术的不断发展，低温甲醇洗技系统也不断得到改善，且在煤化工行业中已得到了极为广泛的运用。但由于其工艺流程较为的复杂，且控制点相对较多，在实际的运用过程中往往会发生气体成分及温度难以得到有效控制的问题，不利于装置的平稳运用。为了在后期的运用过程中让低温甲醇洗技术越来越完善，我们必须对低温甲醇洗系统进行运行优化和改进。本文主要就低温甲醇洗系统运行中的问题进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。
关键词：低温甲醇洗系统；运行问题；解决措施；
1低温甲醇洗概述
1.1工艺原理
低温甲醇洗是一种物理吸收法，低温、高压下在吸收塔中完成甲醇对CO2、H2S、COS的吸收，吸收了CO2、H2S、COS的甲醇溶液分别经过节流降压，释放出CO2，再在热态下将CO2、H2S从甲醇溶液中完全再生出来，得到完全再生的甲醇循环使用。系统需要的冷量来自冰机以及吸收了CO2和H2S的高压甲醇溶液的节流膨胀和各水冷器。在此甲醇对CO2、H2S、COS有高的溶解度，而对H2、CH4、CO等溶解度小，说明甲醇有高的选择性，并且随着压力的升高和温度的降低，甲醇对H2S、CO2的溶解度将成数倍的增加。低温甲醇洗吸收酸性气体以及溶液再生、解吸回收有用气体的基础就是各种气体在甲醇中的溶解度不同，操作条件变化时溶解度也变化，低温甲醇洗原理图如下。
1.2工艺特点
（1）在低温、高压下，甲醇吸收酸性气体的量远大于对N2，CO，H2，CH4等的吸收量，即选择性好，从而大大降低了甲醇的循环量和减少了有效气体H2和CO的损失。
（2）甲醇在低温下平衡蒸汽压低，故甲醇损失少。
（3）甲醇的化学稳定性好、冰点低。
（4）甲醇的粘度小和腐蚀性小。
（5）甲醇的吸收能力大，且价廉易得。
2低温甲醇洗系统运行中的问题
2.1 低温甲醇洗系统腐蚀问题
（1）由于设备出现腐蚀这种现象，会使设备的使用年限大大缩短，而且由于设备出现了腐蚀致使这些设备埋下了生产上的安全隐患，存在泄漏的可能性；
（2）在甲醇热再生过程中，会促使羰基产物出现分解现象，这些羰基产物通过分解会形成一系列固态沉淀，诸如硫化铁以及单质硫等等，正是这些固态沉淀物，会堵塞这些设备以及设备中的管线，而给生产上带来经济上的巨大损失。例如我国的哈尔滨气化厂，其低温甲醇洗系统在连续运行三年中，其甲醇水塔和热再生塔的就多次出现腐蚀而带来设备的堵塞和泄漏的出现，从而给气化厂带来了生产上的不安全和经济上的损失。
2.2 甲醇水含量过高
当低温甲醇洗系统中甲醇水含量高时，会导致甲醇对H2S、CO2的吸收能力下降，随着甲醇洗吸收部分甲醇水含量的上升，甲醇对CO2的吸收能力下降很快，明显的表现就是，净煤气中总硫、CO2超标，塔盘持液严重，系统不得不减负荷运行。从近几年来的生产运行数据表明，低温甲醇洗吸收部分的甲醇水含量控制在0.5%～1.5%比较适合于生产的稳定运行。
2.3系统温度高
氨冷器的制冷是低温甲醇洗冷量的主要来源之一，氨冷器的调节及氨压缩机的控制对氨冷器起到关键性作用。当解析塔的解析效果差，二氧化碳不能从甲醇中解析出来，就造成系统甲醇中的潜在冷量无法释放出来，造成系统温度高，解析冷量是低温甲醇洗冷量的主要来源。低温甲醇洗中换热器相对其他工段较多，且温度大多较低，换热器的换热效果的好坏对低温甲醇洗工艺的运行起决定性作用。因为低温甲醇洗大部分整体温度都在-30℃以下，而环境温度约20℃，温差较大，因此本工段的保温对低温甲醇洗来说是至关重要的。
2.3 系统干燥问题
低温甲醇洗系统必须对系统进行清洗。碱洗的目的是为了清洗系统内塔及换热器上的油类和其他杂质，以提高塔及换热器传热传质的效率。水洗的目的是把碱洗时的碱液清洗干净。最后用氮气把系统内的水分吹扫干净。但在实际生产中，由于人们对低温甲醇洗甲醇水含量高而影响甲醇对二氧化碳和硫化氢的吸收认识不同，常发生装置还没有充分干燥的情况下，就将甲醇送入系统的现象，造成系统水含量高，整个系统加不起负荷。
2.4 系统醇耗高
如果精馏塔塔底温度控制较低，容易造成外排污水中含甲醇较多，造成甲醇外排损失较大。酸性气冷却器冷却效果差。如果酸性气冷却器换热效果差，则低温甲醇洗酸性气温度过高，气体中的醇含量较高，容易造成甲醇损失严重。吸收塔、解析塔的除沫器损坏或气量不稳定，造成液体甲醇随气体外带，造成甲醇损失较大。另外由低温甲醇洗的预洗再生系统甲醇的回收是通过甲醇水精馏塔将甲醇和水分离，然后甲醇回收进入系统，生产中由于甲醇水精馏塔操作工况的波动或精馏系统设备存在问题，都会造成系统甲醇水含量的上升。
3 低温甲醇洗系统运行中问题的解决措施
3.1 低温甲醇洗系统腐蚀预防措施
（1）把设备中的碳钢材料换成不锈钢材料。用碳钢制取换热器的列管是换热器在低温甲醇洗系统中产生腐蚀的根源。在进行换热器列管设计时，用不锈钢材料来代替碳钢材料，在抑制腐蚀方面，可以达到极佳效果。为了制止此类破坏生产现象的再次发生，在进行维修时，可用不锈钢塔板防止因塔板浮阀内孔出现扩大而漏掉阀片问题。
3.2 系统堵塞问题解决
（1）严密监视运行泵的进出口压力变化。当其进、出口压力下降时，必须立即切换至备泵运行，清洗堵塞泵的滤网，使其尽快处于备用状态。
（2）为减少运行泵因其滤网堵塞不慎停车，通过对每台泵的运行周期进行统计，根据运行周期有计划地对泵进行滤网清洗，即可有效避免泵滤网堵塞而造成系统停车。
（3）加入碱性化合物如碱性溶液、氨或胺，碳钢设备的腐蚀可以得到完全抑制，或者可以减少到可以忽略的程度。这样就有可能把高合金钢部件用普通钢代替，大大节省投资费用。
（4）对甲醇洗系统设备、管道进行碱洗、水洗，就能清除系统中积累的杂质，满足生产高负荷稳定运行。碱洗目的是除去系统设备塔盘和换热器内的残留物。
3.3 降低甲醇消耗
（1）对甲醇洗相应工艺技术进行改造，并对工艺参数进行优化，以便更好的解决甲醇消耗问题。在实际改造中可以在CO2出口管线的冷端加设气体分离罐并适当的增加保温材料的厚度，将系统的冷凉损失减至最低。这样不仅降低了冰机负荷，也减少了系统冷量损失，尾气的出口平均温度也恢复了正常指标，系统操作起来也更加灵活；
（2）在下塔出加设一个分离器和除沫器，可以减少尾气出口阻力，再经过相应调整，能使低温甲醇洗工艺整体运行达到稳定状态。为了使工艺流程顺利进行，避免醇泵气蚀问题，应对甲醇的排放量进行控制或增加冷甲醇加热蒸汽。
结束语
综上所述，低温甲醇洗系统艺在实际运行中总会出现甲醇消耗高以及其他的运行问题，在这种情况下，就应该对甲醇工艺相关内容进行分析，并在此基础上进行相应调整。在实际应用过程中，可以通过技术改造，以降低系统故障问题为基础进行不断的优化改进，以此不断的提高产品质量，维护系统的稳定性。
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论文作者:牛林波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/25
标签：甲醇论文; 低温论文; 系统论文; 换热器论文; 设备论文; 溶解度论文; 气体论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;