1低溫甲醇洗工藝簡介
 

1.1工藝原理簡介
     凈化裝置的目的是去除變換氣中的酸性氣體成分。該過程是一種物理過程，用低溫甲醇作為洗液（吸收劑）。在設(shè)計(jì)溫度（-50℃）時，甲醇對于CO2，H2S和COS具有較高的可溶性。在物理吸收過程中，含有任何成分的液體負(fù)載均與成分的分壓成比例。吸收中的控制因素是溫度、壓力和濃度。富甲醇通過用再沸器中產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行閃蒸和汽提再生。富甲醇的閃蒸為該過程提供額外的冷卻。閃蒸氣通過循環(huán)壓縮，然后再循環(huán)到吸收塔，其損耗量最低。甲醇水分離塔保持甲醇循環(huán)中的水平衡。尾氣洗滌塔使隨尾氣的甲醇損耗降低到最大限度。變換氣冷卻段的氨洗滌塔使變換氣中的氨液位保持在甲醇放氣量最小的液位。酸性氣體通到克勞斯氣體裝置進(jìn)行進(jìn)一步凈化。

1.2工藝的優(yōu)點(diǎn)    

    （1）對酸性氣體吸收能力強(qiáng)，尤其是在高壓、低溫下對高濃度酸性氣體吸收能力特別強(qiáng)。經(jīng)過一次凈化就能將粗煤氣中高濃度的酸性氣體吸收干凈。該工藝還可脫除粗煤氣中的COS HCN、H2O、石腦油等雜質(zhì)。因此，可將CO變換放在低溫甲醇洗之前，這樣就縮短了氣體凈化流程。
    （2）甲醇采用減壓閃蒸、加熱再生，方法簡單。富液在減壓再生過程中，由于壓力的驟然降低產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)．使溶液溫度降低，再將冷量傳給再生好的溶液。而人工號的粗煤氣又借與凈煤氣再生時的低溫釋放氣進(jìn)行高效換冷，整個裝置冷量損失小。由于H2、CO CH4在甲醇中的溶解度都很低，因此，再生過程中有效氣體的損失很小。
    （3）有利于H2S的回收利用，減少環(huán)境污染。甲醇反復(fù)減壓再生過程中含H2S的閑蒸氣用甲醇反復(fù)再吸收，可使H2S氣體富集，H2S濃度提高后，再將富含H2S的甲酵加再生，獲得濃度為30%~35%的H2S氣體，送克勞斯裝置回收硫，消除了含硫廢氣對環(huán)境的污染。目前我廠克勞斯裝置正處于試車調(diào)試階段。該裝置未開車時，將克勞斯氣體送本廠自備電站焚燒。
    （4）由于甲醇沸點(diǎn)較低（64.7℃），可利用甲醇熱再生時的低位熱源——低壓蒸汽，有利于節(jié)能降耗。
    （5）低溫下，該工藝對粗煤氣中石腦油、芳香烴類物質(zhì)的吸收比較徹底。在預(yù)洗再生過程中，利用甲醇溶于水不溶于油的原理對含油的甲醇水進(jìn)行萃取，可獲得石腦油產(chǎn)品，再對甲醇水進(jìn)行加熱精餾，回收甲醇，減少甲醇的損失。
    （6）甲醇牯度小，穩(wěn)定性好，不起泡，無腐蝕性。
    （7）甲醇原料來源充足，價格較低，有利于降低成本。
    （8）低溫甲醇洗與液氮洗聯(lián)合使用，其工藝流程更為經(jīng)濟(jì)合理。
1.3工藝流程簡介
    裝置中低溫甲醇在主洗塔中（5.4MPa）脫硫脫碳，之后富液進(jìn)入中壓閃蒸塔（1.6MPa）閃蒸，閃蒸氣通過壓縮，然后再循環(huán)到主洗塔。閃蒸后的富液進(jìn)入再吸收塔，在常壓下閃蒸、氣提，實(shí)現(xiàn)部分再生。然后甲醇富液進(jìn)入熱再生塔，利用再沸器中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行熱再生，完全再生后的貧甲醇經(jīng)主循環(huán)流量泵加壓后進(jìn)入主洗塔。
2 操作要點(diǎn)
2.1循環(huán)甲醇溫度
    溫度越低，溶解度越大，所以較低的貧甲醇溫度是操作的目標(biāo)（貧甲醇溫度為-50℃）。系統(tǒng)配有一套丙烯制冷系統(tǒng)提供冷量補(bǔ)充，用尾氣的閃蒸（氣提）帶來的冷量達(dá)到所需要的操作溫度。影響循環(huán)甲醇溫度的主要因素有:
a.丙烯冷凍系統(tǒng)冷量補(bǔ)充；
b.氣提氮?dú)饬髁浚?br /> c.循環(huán)甲醇的流量與變換氣流量比例。
2.2甲醇循環(huán)量
    控制出工段的氣體成分指標(biāo)（ΣS≤0.1ppm），甲醇循環(huán)量是最主要的調(diào)節(jié)手段。系統(tǒng)配有比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使循環(huán)量與氣量成比例，得到合格的精制氣。
2.3壓力（主洗塔的操作壓力）
    由亨利定律知壓力越高，吸收效果愈好。凈化主洗塔的壓力取決于氣化來的變換氣壓力，系統(tǒng)氣化采用德士古氣化爐造氣，進(jìn)系統(tǒng)的變換氣壓力為5.4MPa，由于壓力較高，吸收效果有很大提高。
2.4濃度（水含量、甲醇的再生度）
    貧甲醇中的水含量是正常生產(chǎn)中的重要控制指標(biāo)，系統(tǒng)控制水含量≤1%，較高的水含量不但會影響甲醇的吸收效果，還會增大對設(shè)備的腐蝕。為了實(shí)現(xiàn)甲醇的循環(huán)利用，達(dá)到良好的吸收效果，必須很好的實(shí)現(xiàn)甲醇的再生，系統(tǒng)利用甲醇再生的方法有閃蒸、氣提、熱再生。利用甲醇水分離塔控制溶液系統(tǒng)中的水平衡。
2.5變換氣的指標(biāo)（溫度及氣體成分）
    變換氣的指標(biāo)直接影響著凈化循環(huán)量的操作，系統(tǒng)由氣化工段控制變換氣的成分，通過控制炭洗塔的溫度來調(diào)節(jié)HPC 比。系統(tǒng)進(jìn)工段的變換氣成分為H244%、CO19%、CO234%、H2S1.3%。
3 主要控制指標(biāo)
    貧甲醇的溫度:控制入主洗塔的貧甲醇溫度-50℃，控制出主洗塔的凈化氣中COS+H2S≤0.1ppm，CO2≤3%，貧甲醇中的水含量:<1%貧甲醇中的總硫含量：<100ppm，熱再生塔回流槽中：NH3<5gPl，出工段的克勞斯氣體H2S濃度≥25%
4 主要保護(hù)裝置（聯(lián)鎖）
裝置還有下列緊急跳閘。
    （1）每臺泵將在入口罐低液位時停機(jī)。將高壓段連接到低壓段的液位控制器裝有低液位跳閘，以防止氣體穿透到低壓側(cè)。
    （2）熱再生甲醇從低壓側(cè)進(jìn)到高壓側(cè)。當(dāng)泵故障時，變換氣可能返回到熱再生塔。因此，流量控制閥裝有在低流量時關(guān)閉閥門的跳閘機(jī)構(gòu)。
    （3）在循環(huán)氣壓縮機(jī)進(jìn)氣分離器中裝有高液位開關(guān)，以防止液體流到循環(huán)氣壓縮機(jī)。
5 低溫甲醇洗工藝存在的主要問題
    工藝操作較穩(wěn)定，煤制氨系統(tǒng)產(chǎn)量比改造前明顯增加。但是該裝置目前還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)能力，最大負(fù)荷為90%。主要原因是氨吸收制冷貧富液換熱器換熱效果差，使貧液溫度過高，影響氨吸收效果，制約了甲醇洗生產(chǎn)能力的發(fā)揮。
    近年來，在對該系統(tǒng)實(shí)施總體技術(shù)改造中，引進(jìn)了低溫甲醇洗工藝脫蹤粗煤氣中的酸性氣，關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口，主體設(shè)備進(jìn)口材料，國內(nèi)制作，部分設(shè)備國內(nèi)配套，減少了投資。在該工藝操作上也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。筆者認(rèn)為，以煤為原料制取合成氨工藝，由于煤的成分較復(fù)雜，粗煤氣的凈化有一定難度。低溫甲醇洗凈化工藝不但能有效地清除粗煤氣中的酸性氣，而且在脫除油和其它雜質(zhì)方面也具有一定的優(yōu)勢，值得推廣應(yīng)用。

                                                                                                         （來源：阿勇轉(zhuǎn)載整理）