低温甲醇洗稳定运行的关键因素探讨.docx

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低温甲醇洗稳定运行的关键因素探讨

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【摘要】：本文探讨了影响低温甲醇洗稳定运行的关键性因素，如甲醇循环量、操作压力、温度控制等方面，以期对工程实践起到较好的指导作用。

【关键词】：甲醇循环量；操作压力；温度控制

引言

自从国家提出节能减排、保护环境的口号后，各行各业在废气处理上都投入了很多的精力。一般来说，废气主要指的就是二氧化碳以及硫化氢等酸性气体，而这些气体多数都具有很高的溶解性，所以，工业上一般会采用低温甲醇洗来消除这些废气，而通过运用低温甲醇洗不仅可以消除废气，还可以回收硫，在一定程度上能够创造很好的经济收益，为此，要保证低温甲醇洗的稳定运行。低温甲醇洗是一种常见的处理工艺气的方式，并且有着很好的效果，但是在整个工艺运行中有时候也会出现不稳定的情况，进而使得处理工艺气的成效大打折扣。

1、甲醇循环量

煤制天然气工艺中原料煤经过气化炉反应产生粗煤气，粗煤气再经过变换反应（CO+H2O=CO2+H2）送入低温甲醇洗装置中进行脱CO2脱H2S，净化气需要达到硫含量小于200×10-9才能进行后续大量甲烷化反应。在这一过程中粗煤气中成分发生变化，尤其CO2含量变化对低温甲醇洗循环量影响最为明显，变换炉入炉气量越大粗煤气中CO2含量越高，相对应的需要甲醇循环量也要随之增大，平均每增加10000Nm3入炉气量，CO2量增加1200～1500Nm3。因此进入低温甲醇洗工艺中粗煤气组成成分也是影响甲醇循环量的一个重要因素。

甲醇循环量的调整需要与进入装置粗煤气量和成分变化匹配，才会达到良好效果，产出合格净化气。不同工况下甲醇循环量与粗煤气流量的对应关系见表1，不同工况下粗煤气组成成分分析见表2。

表1不同工况下循环甲醇及原料气量

表2不同工况下粗煤气组成成分

2、操作压力

甲醇再生主要集中在热再生段，热再生的压力需要严格控制，以免引起塔负荷波动、使甲醇再生效果差。主要操作压力见表3。

表3主要操作压力

通过以上的分析可以得知，压力是低温甲醇洗工艺中很重要的一种因素。在通过低温甲醇洗工艺进行净化气体时，可以采用提高压力的方式来提高净化气体的效率，因为，压力的提高可以同时提高酸性气体（譬如，二氧化碳以及硫化氢等）的溶解度，进而达到净化的目的。因此，可以通过低温甲醇洗这个工艺依靠压力变化来实现酸性气体的净化；此外，经过实验可知，在温度一定的情况下，压力与气体的溶解度的关系成正比状态，也就是说，在工艺运行过程中，压力越大，气体溶解度相应的也就越高，净化程度也就越高，所以，为了控制好压力，进而提高吸收酸性气体的效果，保证低温甲醇洗工艺稳定运行，可以做到以下几点：第一，在一切设备稳定，运行状态良好的情况下，可以增加气体含量，进而达到提高压力的目的；第二，当面临着所供气体出现不足的境况时，可以缩小吸收塔的气体出口，进而减少气体排除，从而达到减少压力损耗的目的；第三，不论是出现负荷过大还是压缩机倒换的问题，相关工作人员都可以采用调整吸收塔气体出口来应对，进而减少压力损耗，保证工艺运行稳定。

3、操作温度

甲醇再生过程中温度的变化也是影响再生质量的重要因素，见图1。

图1甲醇吸收、解吸温度

（1）CO2吸收塔入甲醇温（2）甲醇深冷器1出甲醇温（3）CO2闪蒸塔三段甲醇（4）粗煤气深冷器出气温度（5）CO2吸收塔顶淋甲醇（6）硫酸富液温度（7）硫化氢浓缩塔三段出温（8）甲醇循环冷却器出温度

温度是影响低温甲醇洗工艺净化效果的因素之一，温度的变化会影响到低温甲醇洗的效果。此外，低温甲醇洗工艺运行过程中，它的净化效果和酸性气体的分压以及溶解度息息相关。也就是说，当温度逐渐降低时，酸性气体在甲醇中的溶解度会随着温度降低而提高，进而提高净化效果；相反的，当温度提升時，甲醇的蒸汽压就会受到影响，会相应的增加，从而会使得清洗中的甲醇减少，进而降低清洗的效果。因此，甲醇必须在低温的情况下进行清洗，这样做不仅可以降低甲醇的消耗程度，而且可以提升清洗效果。为此，在进行低温甲醇洗工艺过程中，要严格注意温度，可以做到以下几点：第一，改进甲醇制冷的相关工艺，使得制冷剂可以持续供应并工作；第二，在经过减压闪蒸时，可以采用节流闪蒸的方式实现减小气体压力的效果，进而有效提升制冷的效果，保证工艺在低温状态运行；第三，工艺运行过程中，采取相应措施尽量保证液氮可以循环利用，进而有效提升制冷效果。

4、冷消耗

低温甲醇洗工艺运行中，会产生冷消耗，为了保证工艺正常运行，必须对冷消耗进行控制，为此，可以做到以下几点：第一，对于运行中可能出现的热量以及冷消耗，尽量采取措施降低或者进行低温补充；第二，对于运行时内部出现的冷消耗，除了进行低温补充外，还可以通过使用一些保冷效果好的材料减低温度损耗；第三，对于运行中