谈论低温甲醇洗装置完善

我公司的航天炉粉煤加压气化装置是由北京航天万源煤化工工程有限公司设计的示范装置，配套的合成气净化工序的低温甲醇洗装置采用大连理工大学技术，设计处理变换气(干基)能力：正常67748m／h，最大90104m／h。该装置能够在设计能力的60％～133％负荷下稳定连续运行。

1工艺流程简述

本套低温甲醇洗装置采用6塔流程。6塔是指HS／CO2吸收塔(C2201／C2202)、中压闪蒸塔(C2203)、汽提解吸塔(C2204)、热再生塔(C2205)、甲醇／水分馏塔(C2206)和尾气洗涤塔(C2206)。自一氧化碳变换工序来的压力3．5MPa、温度40℃的原料气经原料气／净化气换热器、原料气／CO：产品气换热器换热和原料气氨冷器冷却至13℃后，进入原料气分离器，出分离器的原料气(喷人少量甲醇，以防止原料气中少量残留的水蒸气在低温时冷凝、结冰)经原料净化气／CO产品换热器冷却至一26℃，然后进入H，S／CO吸收塔。进H：S／CO吸收塔的原料气首先通过HS吸收段的预洗段，出HS／CO吸收塔的预洗甲醇液经塔底液位控制阀送至甲醇／水分馏塔换热器。预洗后的原料气进入H：S吸收段，原料气中的H：S、COS等被来自CO2吸收段的富CO：甲醇液(由H：S吸收塔给料泵送至HS／CO吸收塔主吸收段的上部)吸收，出HS吸收塔主集液盘的甲醇液送中压闪蒸塔下段。脱硫后的原料气进入CO：吸收段下段，原料气中的CO被经热再生及冷却后的贫甲醇吸收。出CO吸收段的净化气经原料气／净化气换热器、原料气／净化气／CO产品换热器复热回收冷量后，送甲醇合成工序。出吸收塔的富液进人中压闪蒸塔闪蒸，闪蒸气通过循环气压缩机加压，再送回到主洗塔进行吸收。闪蒸后的富液进入汽提解吸塔，在常压下闪蒸、汽提，实现再生。汽提后的甲醇富液进入热再生塔，利用再沸器中产生的蒸汽进行再生。完全再生后的贫甲醇经主循环流量泵加压后送至H，S／CO，吸收塔。

2装置的优化与改进

(1)将原来P2206泵去C2206塔的回流改为与C2201／C2202塔来预洗甲醇合并作为C2206塔的进料，而将P2207泵来甲醇改作C2206塔的回流。这样大大降低了C2206塔顶甲醇蒸气中的水含量，进而降低了进C2201／C2202塔顶的贫甲醇中的水含量，提高了合成气的净化程度。C2206塔的进料和回流调整以后，系统贫甲醇水含量大大降低(由0．8％降到了0．4％)，同时C2206塔底废水中的甲醇含量降低(由1．2％降到了0．6％)，这样既减少本系统的精甲醇消耗量，又实现了C2206塔底废水的达标排放。

(2)在吸收塔给料泵P2204前的贫甲醇管线中再增加1组换热器EA2206I—J，以降低去C2201／C2202塔贫甲醇的温度。该换热器投用后，C2201／C2202塔顶进料甲醇温度显著降低(改造前为一42．6一一44．2℃，改造后为一46．2～一48．4℃)，同时系统贫甲醇循环量也相应降低，对降低净化气中CO：和(HS+COS)含量产生了很大作用，为甲醇催化剂的长周期稳定运行奠定了坚实的基础。

(3)在酸性气冷却器EA2209的液相(循环水)侧加一空气反吹阀，引人工厂空气定期对该换热器进行反吹，以除去换热器壳程及列管外壁循环水流过后残留的污垢，保证EA2209对酸性气的冷凝效果，尽可能使酸性气中夹带的甲醇蒸气得到冷凝回收。实践表明：此项改造实施后，即使是在夏季最炎热的7、8、9月，酸性气冷却器出口的酸性气温度始终保持在40cI=以下，保证了热再生塔出口酸性气夹带的甲醇蒸气的有效冷凝回收。

(4)装置自开车以来，存在低温甲醇洗解吸的CO：量有时不能满足生产需求的问题。为此，将C2203底部出口去C2204中部和上部的2路富H，s甲醇根据C2203底部液位采用串级控制，尽可能多地使这部分甲醇进入C2204上段解吸回收CO：。改造后在系统总硫不超标的情况下每小时能多解吸出CO近400m，有效地缓解了装置CO，量不足的问题。

(5)系统设置有1台尾气洗涤塔(C2207)，其主要作用就是用脱盐水洗涤汽提塔排放尾气中夹带的甲醇，同时在C2207塔底得到部分甲醇水溶液作为C2206塔的一路稀溶液进料。该进料的进口设在距离塔底的第21层塔盘上。在生产过程中发现，该路进料量增大后易造成C2206塔顶的甲醇蒸气温度偏高，且温度波动较大，同时甲醇蒸气含水量也随之增大很多，不易操作。根据这个情况，通过详细的计算论证后，对该路进料的位置作了调整：改为距塔底的第l3块塔盘的一个测温点接口进料。改造后C2206塔顶甲醇蒸气温度明显易于控制，目前甲醇蒸气温度完全能达到设计值且其波动范围仅1．5℃；同时，系统贫甲醇水含量也有明显降低；另外，从一段时间的检测数据看，改造前后C2206塔底再沸器的蒸汽加入量未出现明显的增大。

(6)吸收塔给料泵P2204是1台流量较大的离心泵，此泵选型时扬程定得较高，在正常工作时，泵出口压力较高，致使泵出口过滤器超压运行，且一部分能量损失在泵出口流量调节阀上。为此，将P2204泵的最小流量管线配人C2205塔下段下部的回流管线中，通过其原有阀门及管线实现C2205塔下段下部的进料。通过此项改进，P2204泵出口压力降低，同时可以停运C2205塔下段进料循环泵P2210(该泵的电机功率为5kW)，节省部分电能。

(7)将C2206塔再沸器(该再沸器热源为1．3MPa过热蒸汽)冷凝液回收到C2205再沸器(该再沸器热源为0．6MPa过热蒸汽)蒸汽人口，回收冷凝液中的部分潜热。该项改造实施前后C2206再沸器和C2205再沸器蒸汽加入量对I：t~H表1。由表1数据可以看出，该项改造实施后，C2205再沸器蒸汽加入量大大降低，C2206再沸器蒸汽加入量没有变化，平均每小时可节约蒸汽1000kg，按0．6MPa过热蒸汽成本80~v_／t计，这项改造每年可为公司节约63．5万元的生产成本，经济效益十分可观。

(8)由于本系统的介质多是甲醇或含甲醇的混合物，为了避免甲醇外排污染环境，将系统各点的倒淋排放、设备反洗以及故障设备排放的污甲醇统一排入专门设置的1个污甲醇储槽中，然后用泵打人C2206中作为该塔的进料，通过蒸馏的方法回收其中的甲醇。这样做一方面回收了系统因各种因素排放而流失的甲醇，降低了单位产品的精甲醇消耗量；另一方面减少了系统废水的排放量，降低了排放废水中的COD，同时消除了因甲醇外泄而造成的环境影响。

3总结

从1a多来的生产运行情况可以看出，我公司对低温甲醇洗装置的优化与改进是非常正确和合理的。有些改造很小甚至微不足道，但是正是通过这些改进一点一滴的积累，才铸就了装置稳定、经济运行的成果。虽然在改造的初期存在着许多困难，但是我们通过在运行过程中不断整改，摸索、完善思路，不断创新，不断尝试，最终使低温甲醇洗装置的单位产品蒸汽消耗、电耗和精甲醇消耗得到了大幅度下降，装置完全可以在112％负荷工况下稳定运行，为航天炉的长周期稳定运行打下了坚实的基础。