不同甲醇洗工艺对设备选型的影响

郭鸿伟，安 强

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西靖边 718500)

不同甲醇洗工艺对设备选型的影响

郭鸿伟，安 强

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西靖边 718500)

低温甲醇洗主要是通过低温甲醇当作一种吸收溶剂，在低温的环境中吸收原料气中的CO2、H2S等气体，从而得到合格的工艺气目的。将对不同的甲醇洗的工艺对设备的选型影响进行简要的分析，望给相关的从业人员提供帮助。

甲醇洗工艺；设备选型；影响

低温甲醇洗的工艺是通过甲醇在低温的环境下对于酸性的气体的溶解度增大的原理而实现的。低温甲醇洗是目前普遍采用的脱硫脱碳的工艺。一般来说，低温甲醇洗工艺是以低温甲醇当作工业生产的吸收溶剂，其主要的吸收流程包含了吸收塔以及解析塔等，而其中的吸收塔主要是实现了脱硫脱碳作用，解析塔则是把酸性气体进一步的析出，经再生后甲醇返回到吸收塔中，从而使得低温甲醇洗工艺中所使用的甲醇被反复的使用，节约了成本。本文主要针对鲁奇工艺和林德工艺在甲醇洗中设备选型的不同进行分析[1]。

1 鲁奇工艺和林德工艺的差异性分析

1.1 洗涤流程的差异分析

在进行甲醇洗工艺的整个流程中，需要对原料气体进行一定的冷却和洗涤，从而使得进入到洗涤环境中的酸性气体的含量大大降低，甲醇溶液增加了吸收原料气中的酸性气体。在整个工艺流程中，原料气体的冷却设备十分关键，而在设备的设置中，鲁奇工艺中不采用水分的分离装置，其主要把甲醇的洗涤塔当作主要的功能设备。但是，由于其本身的气流较大，且气体的流速也相当快，所以在设备的表面很难形成一个较为有效的保护膜装置，容易受到一些酸性气体的腐蚀，其中包含硫化氢等。两种工艺不单单是原料的设计温度不同，其在具体的洗涤方式上也不相同[2]。其中，包含了洗涤甲醇的给料方式的差异性，鲁奇工艺采用的是贫甲醇和富二氧化碳的二次洗涤，而林德工艺则是贫甲醇的一次洗涤。其次，所使用的甲醇的循环量也不相同，鲁奇工艺由于其使用二次洗涤所以在此工艺中的洗涤量相对较大。此外，设备材料的选择以及工艺中所需要的投入成本也大不相同。

1.2 甲醇再生、水分分离部分的差异

甲醇的再生以及水分的分离则是低温甲醇洗系统中的低压系统，而整个流程中的设备也以再生塔和分离塔等为主，在整个过程中设备受到硫化氢的腐蚀较多。由于鲁奇工艺以及林德工艺中所需要的进料的温度以及进料的方式不相同，所以导致其在甲醇再生以及水分的分离部分中存在如下的差异性：首先，无论在进料的方式以及进料所需要保持的温度都有所不同。其中前者是再生塔中的中部积液段所直接供给的，而林德工艺中的进料的温度则是不受再生塔的作用所制约。其次，给料的方式也存在一定的差异性。其中林德工艺中的给料是通过热再生塔底部的多级离心泵所实现的，而鲁奇工艺则是通过贫甲醇泵和富CO2甲醇洗涤塔中部抽出1路压力的甲醇所供给的。

2 流程的差异性所导致的设备的腐蚀分析

由于两者的工艺流程的差异性导致了两者的设备腐蚀受到一定的影响。而对于低温甲醇洗工艺本身来说，带来腐蚀影响的主要因素是硫化氢。而酸性物质对于钢材的腐蚀主要是因为有羰基铁，由于硫化氢的作用，使得一氧化碳和铁的反应有所促进。而一部分的羰基产物也会因为在甲醇的热再生过程中出现一定的分解，从而形成一定的硫化铁和单质硫等物质，最终导致了管线的堵塞。对于低碳钢来说，氯离子和硫化氢的影响主要在温度为80℃的时候尤为明显，产生的主要设备故障为穿孔以及泄漏等问题。而鲁奇工艺流程中的温度高于发生设备腐蚀的临界温度，所以相对于林德工艺，腐蚀的情况较低。对于高碳钢的影响主要是硫化物应力腐蚀开裂，在潮湿且低温高压的环境中，设备受到硫化氢的腐蚀问题则尤为明显。

为了进一步分析硫化氢对于甲醇洗工艺中的设备腐蚀的影响，可以从甲醇洗工艺流程中所需要的各个设备的角度进行一定的分析。原料的冷却器对于甲醇洗工艺至关重要，是甲醇洗工艺得以进行的关键步骤。通过冷却器的作用，使得酸性气体在甲醇溶液的溶解度大大提升，最终达到了吸收酸性气体的效果。当甲醇吸收酸性气体硫化氢的同时，硫化氢和大部分的水会在甲醇中被溶解底部焊接处经常会出现腐蚀的问题。为了使得腐蚀的效果降低，往往在设备中使用不锈钢材料，保障设备的安全生产，避免出现晶间腐蚀的趋势。鲁奇工艺由于硫化氢的腐蚀作用更加明显，且材料的应力以及塔的高度等各方面的影响，使得硫化氢应力腐蚀发生的概率更大。而在甲醇水分离塔和热再生塔中，硫化氢的浓度较大，所以设备出现腐蚀影响的情况较为明显。为了避免腐蚀的影响，我们往往需要对焊接缝隙进行一定的限制，并减少缝隙的合金成分，实现对焊接部位的热处理，并加强对焊接部分的探伤分析[3]。

3 结语

由于甲醇洗工艺在工业中应用的广泛性，我们需要关注在甲醇洗工艺中的设备腐蚀因素的影响，这对于设备保持长期安全稳定的运行十分关键。本文对鲁奇工艺以及林德工艺的流程上的不同进行分析，从而介绍了不同甲醇洗工艺对于设备选型的影响。其中，前者的系统操作具有一定的弹性，对设备选材的要求较低、对于甲醇的含水量要求较低，但是项目建设投资、运行费用相对较大，而在实际的工艺生产中，需要根据生产的情况，选择合适的工艺。

[1] 吴珍珍.低温甲醇洗工艺流程模拟与分析[D].上海：华东理工大学，2013.

Influence of Different Methanol Washing Process on Equipment Selection

Guo Hong-wei，An Qiang

Low temperature methanol washing is mainly through low temperature methanol as an absorption solvent，in the low temperature environment to absorb the feed gas CO2，H2S and other gases，to get a qualified process gas purpose.In this paper，the different methanol washing process on the selection of equipment for a brief analysis，hope to help the relevant practitioners.

methanol washing process；equipment selection；influence

TQ546

B

1003–6490（2017）11–0006–01

2017–09–08

郭鸿伟（1982—），男，陕西榆林人，助理工程师，主要从事煤化工设备管理工作。