摘要：本文介绍了低温甲醇洗工艺原理，对其工艺技术进行了分析，并且，对低温甲醇洗设备的相关布置进行了总结。
关键词：煤化工；低温甲醇洗；装置；设备布置
我国的能源在结构上，表现为富煤、贫油、少气。在新能源技术方面，取得了较大进步，但是，依然不能满足油气资源的需求，因此，煤化工技术要加大开发力度，通过发生化学反应，将煤转化为燃料，或者化工原料，又或者化学产品等，经过热加工，或者是催化加工，在不同的工艺条件下，可以生产出固态、液态、气态的产品。
1低温甲醇洗工艺原理
通过煤化工工艺，可以对粗合成气进行有效净化，这对下游工段具有重要的影响。由煤、焦、重油等产出的粗合成气中，往往含有无机硫化物，以及有机硫化物，对于这部分的硫化物，在成分、含量方面，与气化原料的性质以及加工工艺具有密切联系。在原料中，如果存在大量的硫化物，金属会受到气体的严重腐蚀，还会发生催化剂中毒现象。不仅如此，硫本身属于一种可回收资源，应该充分回收利用，可见，对原料气实施脱硫操作十分重要，在生产过程中，原料气的相关要求应该按照具体的工艺流程等来确定。
2低温甲醇洗工艺技术
2.1林德低温甲醇洗工艺
通过林德的专利设备的应用，即：高效绕管式换热器，可以有效改善换热效率，特别是多股物流换热，不仅能节省占地面积，还可以节省能耗。不过，高效绕管式换热器是由国外设计的，当原料气进入低温甲醇洗之后，喷少量的循环甲醇，可以缓解气体结冰，有效控制了系统阻塞，但是，在HCN方面具较高要求，绕管换热器的清洗比较困难。
2.2鲁奇低温甲醇洗工艺
如果没有应用绕管式换热器，那么，换热器都属于管壳式换热器，全部的设备可以由国内进行制造。对于鲁奇工艺，H2S、C02分塔吸收，在原料气方面，经过三级预冷，而且，氨冷工序比较复杂，通过管壳式换热器，不会对HCN提出很高要求，换热器清洗比较容易，但是，流程比较复杂，会消耗大量的电能。
2.3大连理工低温甲醇洗工艺
大连理工工艺主要采用了6塔流程，比较接近林德工艺。在某些项目中，这项工艺设置了氢气回收装置，将气体回收溶解在甲醇，有效提升了资源的回收率；与林德工艺相比，设备台数以及甲醇的循环量都比较少。
3低温甲醇洗设备的布置
对于低温甲醇洗装置而言，往往要根据设备操作的温度以及工艺流程等进行合理划分，一般分为冷区、热区，在中间布设管廊，在管廊下方设定为泵区。在热区、冷区中，分别设置塔、附属设备，附属设备要根据具体的要求，设置在塔三层、四层的框架之上，按照总体布局，合理设置塔类设备，在外侧，不需要设置其他的设备，为场地、通道的检修打下基础。对于甲醇地下收集槽，应该单独设置于空地，不能设置在框架下方。在装置内，要布设洗眼器。如果条件允许的情况下，在各个框架与管廊间，还要管廊之上，都要连接通道，方便巡检人员、操作人员的检查。
3.1关键因素
3.1.1压降
对压降要全面核算，满足相应的工艺要求。这些管线主要依靠位差、压差来输送流体，在PID方面，具有明确的标识，在设备的布置方面，应综合考虑。比如说，在布设塔的附属设备时，应该根据压降要求进行合理布置。有些管线未能明确标出坡度标识，也要考虑压降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是，在泵进出口处，设备高度应该与泵的汽蚀余量、扬程等相适应。
3.1.2两相流
在低温甲醇洗装置方面，设置了很多的两相流管道，对设备进行布置时，应该全面考虑两相流管道的具体走向，按照实际情况进行建设，满足相关标准。
3.1.2设备间联系
对于各个设备来说，要按照相应的工艺流程进行安装，同类的设备应该集中布置，只有遵循这样的原则，才可以满足实际的安全生产要求，有效减少保护污染，在操作、维修，以及施工等方面，实现节能降耗。
3.2占地面积影响
如今，煤化工工程的建设的规模不断扩大，设备的占地面积也在不断增加，很多项目都超过了10000m2。在甲类和乙类装置的内部，对设备与建筑物区的相关设置提出了明确要求，要利用道路来分割占地面积，不超过10000m2。不过，要特别注意，在布置图中，要在相应的位置以道路进行分割占地。在循环气压缩机和其他设备间，应该优先设置道路，循环气压缩机与其他的设备在净距方面具有一定的要求，设置道路之后，不会增加总占地面积。
3.3框架与管廊结构形式
对于钢筋混凝土结构，不仅施工人数较多，还需要进行较长时间的养护，而且，施工周期比较长，不过，耐腐蚀性、防火性比较强。对于钢结构，能够在现场进行安装，施工周期比较短，在安装方面比较简便，可以有效控制施工质量，若是长期暴露于外界、潮湿环境中，很容易受到腐蚀，防腐维护方面往往会花费较多的维护费用。通常，两种方案都具有可行性，在选择方案时，要获得业主的认可。如果业主没有特殊要求，内陆地区会选择钢结构；一般在沿海地区选择钢筋混凝土结构。
3.4设备及管架的隔冷
在低温甲醇洗工段中，有的设备操作温度比较低，要想减少冷量消耗，可以在设备支座和基础间设置隔冷块。比如说，林德工艺以及大连理工工艺的绕管式换热器均设置了隔冷块，绕管式换热器在明确支撑点的标高时，应将楼板高度与隔冷块高度进行叠加，要不然，很容易使现场管线的安装高度与管口高度发生冲突。不仅如此，对绕管换热器进行除垢清洗时，主要是酸洗，对设备进行布置时，可以忽略抽芯空间。如果管道支架要在低温塔、低温设备上施工，需要在设备的生根点以及管架间设置隔冷块，能够减少冷量损失。
3.5洗涤塔的布置
在工艺流程中，两台洗涤塔同时存在的情况比较常见，在两台洗涤塔中，具有相应的附属设备，与再生系统存在密切的内在关系。如果两台洗涤塔被布置于管廊的两侧，那么，会明显增加管廊的负荷，还会对管廊的排布造成诸多影响。若两台洗涤塔均设置在管廊一侧，其中一台洗涤塔在进口处，变换气、未变换气的管线长度就需要明显增加，进而提升可压降等，这方面的工艺应该进行深入分析。虽然，两种方案都有其可行性，但是，需要综合布置，科学规划，进而应用最优方案。
结语：
综上所述，对于低温甲醇洗技术来说，是一种成熟工艺，能够对原料气脱硫、脱碳，在国内外，这方面的工艺具有很多成功案例。在煤化工行业中，这项技术得到了广泛应用，不过，还要需要进一步研究，对相关装置设备进行合理布置，明确相应注意事项，提升相关装置的运行效率。
参考文献：
[1]沈竣等.合成氨.北京：化学工业出版社，2001.1.
[2]周晓伟.全国化工合成氨设计技术中心站2013年学术年会，2013.
[3]林德、鲁奇、大连理工低温甲醇洗工艺技术的比较.气体净化，2015年第5期.
论文作者:张龙,李兵兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：甲醇论文; 设备论文; 低温论文; 换热器论文; 工艺论文; 装置论文; 硫化物论文; 《基层建设》2018年第34期论文;