低温甲醇洗装置采用双塔吸收工艺的操作方法和问题处理 本文关键词：甲醇，低温，操作方法，装置，吸收
低温甲醇洗装置采用双塔吸收工艺的操作方法和问题处理 本文简介：甲醇技师论文最新整理范文8篇之第六篇：低温甲醇洗装置采用双塔吸收工艺的操作方法和问题处理 摘要：为满足下游装置生产需求，阳煤集团寿阳化工有限责任公司（简称寿阳化工公司）低温甲醇洗装置采用了双塔吸收工艺。通过对双塔吸收流程的介绍，并结合实际操作阐述了装置运行过程中的操作方法和问题处理。 关键词：低
低温甲醇洗装置采用双塔吸收工艺的操作方法和问题处理 本文内容：
甲醇技师论文最新整理范文8篇之第六篇：低温甲醇洗装置采用双塔吸收工艺的操作方法和问题处理
摘要：为满足下游装置生产需求， 阳煤集团寿阳化工有限责任公司 （简称寿阳化工公司） 低温甲醇洗装置采用了双塔吸收工艺。通过对双塔吸收流程的介绍， 并结合实际操作阐述了装置运行过程中的操作方法和问题处理。
关键词：低温甲醇洗； 双塔吸收； 问题处理；
Abstract:
In order to meet the production demand of downstream units, the low temperature methanol washing unit of Shouyang Chemical Corporation Ltd. of Yangquan Coal Group （Shouyang Chemical Corporation） adopts double tower absorption process. By introducing the double tower absorption process and combining with the actual operation, the operation method and problem treatment in the operation of the unit were expounded.
Keyword:
low temperature methanol washing; double tower absorption; problem treatment;
0 引言
寿阳化工公司40万t/a（一期20万t/a）乙二醇项目是山西省转型综改重大项目、省重点工程项目，也是煤-电-化一体化循环经济产业园区的重要组成部分。
2016年10月，项目打通全流程产出合格乙二醇，试车成功。2017年，乙二醇全年产量为17万t,实现利润9 500万元，成为国内达产最快、满负荷运行最稳定的乙二醇项目。
1 工艺流程
（1）当变换气进入装置后，在E-22001中与净化气、CO2产品气和尾气换热冷却，并在V-22001罐分离出水分后进入洗涤塔C-22001下部的脱硫段内。
C-22001塔共分为4段，最下段为脱硫段，上面的3段为脱碳段。在脱硫段，原料气经富含CO2的甲醇液洗涤，脱除H2S、COS和部分CO2等组分后进入脱碳段，进入脱碳段的气体已不含硫。
在C-22001塔顶，用贫甲醇液洗涤，将原料气中的CO2脱除至满足净化要求（CO2≤10 mg/L），净化气由塔顶引出，经E-22017、E-22001换热回收冷量后，送出装置。C-22001塔脱碳段间设有2个中间冷却器。
（2）未变换气经冷却、洗氨后进入低温甲醇洗系统，经E-22023与C-22007塔净化气和部分尾气换热冷却，在V-22021罐分离出水分和甲醇后进入洗涤塔C-22007进行脱硫脱碳。
C-22007共分2段，下段为脱硫段，上段为脱碳段。在C-22007塔顶，用贫甲醇洗涤，脱除CO2、H2S至满足净化要求（CO2≤10 mg/L），塔顶净化气经E-22023换热升温至30℃后送出界区。
从C-22007塔脱碳段出来的富甲醇经泵P-22009升压至4.5 MPa,并经E-22024冷却，部分富甲醇送至C-22001塔顶段下部，继续使用；部分富甲醇送至C-22007塔脱硫段，对原料气中的H2S、COS（<0.1 mg/L）和部分CO2进行脱除。从C-22007塔底出来的含硫甲醇送至C-22001塔脱硫段下部继续使用。
（3）吸收了H2S和CO2后，从C-22001塔脱硫段出来的含硫甲醇富液经E-22007、E-22017、E-22003进行换热降温、减压，在V-22002罐闪蒸出溶解的H2、CO及少量CO2、H2S等气体。
从C-22001塔脱碳段出来的不含硫的甲醇液经E-22007、E-22019、E-22004进行换热降温、减压，在V-22003罐闪蒸出来溶解的H2、CO气及少量CO2等气体。将两部分闪蒸气体一起用循环气压缩机K-22001增压后返回到原料气中，同时回收有用气体。
（4）从V-22002罐出来的含硫甲醇减压后送入C-22002塔下部，闪蒸出溶解的CO2,同时溶解的H2S也部分闪蒸出来。
从V-22003罐出来的不含硫甲醇液减压后进入到C-22002塔顶部的闪蒸罐内，闪蒸解吸出溶解的CO2.
闪蒸后的不含硫甲醇液进入C-22002塔中段上部，闪蒸出溶解的CO2气，同时，洗涤塔内从V-22002来的含硫富液闪蒸出含硫气体。
C-22002塔顶闪蒸罐得到一定量的CO2产品气，此气体通过E-22019、E-22001换热至30℃送出系统。
（5）在C-22002塔中段上部得到H2S含量合格的尾气，经E-22022、E-22001、E-22023回收冷量后送去C-22006塔进行水洗。水洗后，含有少量甲醇的尾气离开系统，而含有少量甲醇的洗涤水经换热升温后送入甲醇水分离塔C-22004中回收甲醇。
（6）为了使进入H2S浓缩塔和N2汽提塔中的甲醇溶液中的CO2进一步得到解析，在H2S浓缩塔和N2汽提塔的底部分别通入由外界送来的低压N2,使用N2破坏原系统的平衡，从而促进CO2进一步的解析。
（7）从C-22002塔中段下部出来的甲醇液为系统中最低温冷源，通过E-22008、E-22006换热升温送去V-22007,在V-22007闪蒸出部分溶解的CO2.
V-22007罐内的闪蒸气体通入C-22002塔下段，液体用泵P-22002升压，通过E-22007进一步升温后，也通入C-22002塔下段，用低压N2进行气提。
C-22002塔底得到CO2含量较低（<1.5%）且温度也较低的甲醇液，此甲醇液含有少量CO2和原料气中所有的硫化物。用P-22003泵升压，甲醇液通过过滤器FT-22002过滤，并在换热器E-22009中与贫甲醇换热升温后进入C-22005塔，用少量低压N2在较高的温度下进一步气提，使甲醇液中的CO2充分解吸。
C-22005塔顶气体进入C-22002塔下段，对其中的H2S进行再洗涤。在C-22005塔底，甲醇用P-22008泵升压，在E-22010中与从热再生塔C-22003来的贫甲醇换热升温后进入C-22003塔进行热再生。
（8）从C-22003塔底出来的贫甲醇温度较高，经E-22010换热降温后进入贫甲醇罐V-22004中。
贫甲醇在V-22004罐中用泵P-22004抽出加压，经E-22018、E-22009、E-22022和E-22008换热降温送到洗涤塔C-22001和C-22007顶部作为吸收剂，完成甲醇循环。
2 双塔吸收工艺流程简介
为满足下游合成装置H2∶CO=2∶1的需求，净化低温甲醇洗装置，采用了双洗塔工艺。
双塔吸收工艺简易流程如图1所示。
图1 双塔吸收简易流程 下载原图
Fig.1 Simple process of the double tower absorption
由图1可以看出，来自气化装置和变换装置的原料气2和原料气1分别进入C7和C1,贫甲醇从塔顶进入经脱碳段后引出至氨冷器冷却，冷却后的半贫甲醇部分去C7脱硫段，部分去C1脱碳段，C7脱硫段甲醇洗涤完成后送至C1脱硫段；贫甲醇从C1塔顶进入，在塔段间引出冷却后返回，继续洗涤原料气，脱碳段底部甲醇部分去脱硫段，部分送至H2S浓缩塔，作为塔顶洗涤液。
原料气1和原料气2组成和流量见表1.
表1 原料气1和原料气2的组分和流量
原料气1和原料气2各性能指标的期望值与保证值见表2.
表2 原料气1和原料气2各性能指标的期望值与保证值
3 双塔吸收工艺操作
3.1 工艺操作
不论单塔吸收还是双塔吸收，在原料气组分和流量确定的情况下，贫甲醇循环量是一定的，均要求富甲醇吸收至饱和状态，此时，甲醇的循环量最小，其能量的消耗最少。
单塔吸收和双塔吸收的区别在于如何合理地分配2个吸收塔的甲醇流量。首先，需确认贫甲醇总流量是否合适。根据C1下塔出口半贫甲醇和塔底出口富甲醇的出口温度来判断甲醇液是否吸收饱和。贫甲醇吸收饱和后，如果净化气不合格，说明甲醇总循环量偏小或两塔分配不合理。可根据吸收塔一段出口温度来判断甲醇循环量是否合适。
C1一段出口温度为-35℃，C7一段出口温度为-24℃。一段出口温度偏高会导致净化气不合格，一段出口温度过低，说明甲醇循环量偏大，会导致氨冷器负荷低，最终导致贫甲醇温度上升。
净化气出吸收塔的温度应严格监控，当净化气出口温度与贫甲醇温度相差>3℃时，净化气中微量气体可能会跑高。
综上所述，双塔吸收工艺在生产过程中需重点关注几点：
（1） C1出口甲醇温度，确认甲醇吸收是否达到饱和； （2） C1、C7一段出口温度，确认甲醇流量分配是否合适； （3） 监管净化气出吸收塔温度，净化气温度与贫甲醇温差不能过大（具体数值与塔尺寸相关）。
3.2 装置开车与调整
装置安装结束，完成了气密试验、水联动试验，装置置换合格具备了开车条件。各设备充压至操作压力，充压完成后开始建立甲醇循环。甲醇循环建立各设备液位、压力稳定后投用再生蒸汽、氨冷却器和水冷却器。系统开始降温，当贫甲醇温度降低至-34℃时，降温完成具备接气条件。
原料气进入吸收塔时，吸收塔内液体流动状态发生变化，甲醇吸收CO2后体积增大。吸收塔内液位波动较大，需严格控制液位，以防液位过低，从而触发连锁反应，甚至高压串低压。
在调节过程中，要注意贫甲醇循环量的控制。循环量过大，会导致氨冷却器进口温度低、氨冷器负荷低、贫甲醇降温速度慢。另外，循环量大，富甲醇没有吸收饱和，在解析的过程中相对释放的冷量少，贫甲醇温度可能不降反升。
在接收原料气后，首先，应控制吸收塔内的液位，以防发生安全事故；其次，应控制所有低温区域内的液位不能上涨。若冷区液位上涨，则意味着冷量没有传递至贫甲醇，没有使贫甲醇进一步提高吸收能力。
另外，汽提N2根据负荷逐步加大，若下游装置具备接气条件，应尽快送出合格净化气，此时，要适当降低接气速率，贫甲醇降温速率相对较慢。若下游装置不具备接气条件，此时应尽快将原料气全部接收，甲醇循环量根据制冷装置负荷加至最大，以尽快降低贫甲醇温度。
接气后，除净化气指标外，还应调整尾气放空指标、废水中甲醇指标、甲醇消耗指标等。
3.3 尾气中H2S含量超标原因及分析
（1）洗涤塔脱硫段甲醇流量偏低，导致H2S进入脱碳段半贫甲醇液中含有H2S,送至H2S浓缩塔导致CO2气中含有H2S.
（2）洗涤塔脱硫段甲醇流量偏高，导致H2S浓缩塔塔顶回流量不足，不能完全洗涤下塔解析出的H2S.
（3）塔内温度偏高（H2S浓缩塔或氮气气提塔），解析出的H2S量过大。
（4）热再生塔酸性气提浓流量过大，H2S浓缩塔塔顶回流不能完全洗涤。
（5）汽提N2流量大（H2S浓缩塔或氮气气提塔），解析出的H2S过多。
（6）回流调节阀波动较大，洗涤效果差，发现尾气中H2S含量偏高，即手动分析CO2气中H2S是否正常，根据CO2气中是否含有H2S,以调整洗涤塔脱硫段的甲醇流量。
（7）将热再生塔产出的酸性气，尽可能多地送去硫回收装置，关小提浓管线。
（8）汽提N2应根据生产负荷调整，不要过量使用。
废水中甲醇控制主要与甲醇/水分离塔的操作工况有关。当塔内进料量过大时，会导致塔底温度较低。废水中甲醇含量升高，在正常操作过程中应严格控制塔底温度与灵敏板温度。
贫甲醇中水含量高时，不应盲目提高甲醇/水分离塔负荷，适当地提高塔负荷，能更有效地降低甲醇中水含量。甲醇的消耗与尾气放空夹带、酸性气夹带有关，尾气与酸性气放空前，气体温度应降低至<-25℃。在温度<-25℃时，气体中基本不夹带甲醇蒸汽。
4 结语
双塔吸收工艺操作过程中，应有分、统的操作思路。分开考虑时，当作2个单塔吸收即可，根据装置运行负荷调整甲醇循环量，统一考虑甲醇总循环量，合理分配两塔甲醇流量，确保吸收后的富甲醇为饱和状态，将甲醇液的吸收能力最大化，将段间氨冷却器的降温冷却能力最大化。
在原料气进入吸收塔前会经过初步降温分离，在降温后，将析出的甲醇/水混合液进行分离，低温原料气送至吸收塔。
应严格控制初步降温的原料气温度，以防原料气温度过高。原料气温度高会导致甲醇循环量偏大，贫甲醇温度升高，还会引起甲醇中水含量升高，导致塔内液体吸收效果差。
参考文献
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