低温甲醇洗中贫甲醇水含量超标的原因

刘哲 蔡航 王亚辉（陕西渭河煤化工集团有限公司，陕西渭南714000）

低温甲醇洗中贫甲醇水含量超标的原因

刘哲 蔡航 王亚辉（陕西渭河煤化工集团有限公司，陕西渭南714000）

低温甲醇洗是利用甲醇在低温下良好的选择吸收性能，脱除原料气中的H2S、COS和CO2等酸性气体。本文重点讨论甲醇中水含量高的原因，并提出相应措施。

甲醇；低温；水含量；措施

低温甲醇洗工艺采用低温甲醇为溶剂，脱除酸性气体，为达到净化气的指标要求，要求甲醇中水含量小于0.5%，而在实际生产过程中，水含量超标时常发生，因此，掌握引起甲醇中水含量超标的因素对于甲醇洗装置的稳定运行至关重要。

1 低温甲醇洗工艺原理

低温甲醇洗是上世纪50年代由德国林德公司和鲁奇公司共同研制开发的气体净化工艺[1]。该工艺是在高压条件下，利用低温甲醇的优良特性脱除原料气中的酸性气体，酸性气体在后序工艺中经过汽提、解吸等过程在甲醇富液中释放出来，分别得到纯度很高的CO2产品、克劳斯气体的过程，同时确保尾气和废水达标排放[2,3]。

2 系统中水含量高的原因分析

在实际运行中，甲醇中水含量往往过高，其对甲醇洗系统影响很大。结合实际生产经验和低温甲醇洗工艺分析可知，造成系统中水含量超标的原因可能有：

2.1 系统干燥不合格

低温甲醇洗装置在长期运行过程中，必须对系统进行碱洗、水洗，最后用氮气进行干燥。但在实际生产中，由于低温甲醇洗工艺长，涉及设备管道繁多，氮气再短时间内不能充分干燥，此时将甲醇引入系统，便会造成甲醇中水含量高，导气后系统不能加负荷。

2.2 C1605甲醇水分离塔工况不稳定

在实际生产过程中，由于分离塔操作工况的波动和闪蒸罐工况异常及分离系统设备的问题，均会造成甲醇中水含量的上升，如塔顶温度过高，使得塔顶甲醇蒸气中水蒸气含量升高；分离塔甲醇回流量不够，不能充分将精馏系统中重组分洗涤下来；闪蒸罐罐顶温度过高，造成闪蒸汽带水多，或者操作温度过低CO2结为干冰，致使液相出口堵塞而出现气带液现象等。此外，若精馏塔提馏段塔盘被有机聚合物堵塞，影响塔内介质的传质传热，亦会导致甲醇洗系统水含量升高[4]。

2.3 喷淋甲醇量过小

喷淋甲醇的投用，可在管道及设备内形成一层甲醇液层，充分润湿设备及管道的壁面，保证冷凝水与甲醇在各处都能充分的混合。若喷淋甲醇量过小，不能充分去除工艺气中水份，使进入洗涤塔中工艺气水含量高，同时，水结冰堵塞管道及设备，影响工况运行的稳定性。

2.4 补入系统的新鲜甲醇含水量高

甲醇洗装置运行一段时间后，需向贫甲醇罐补入新鲜甲醇，若新鲜甲醇中水含量不合格，则直接影响甲醇的吸收性能，造成系统微量超标。

2.5 变换气中水含量过高

工艺气中水含量高，喷淋甲醇不能充分捕集工艺气中水份，水份随工艺气进入洗涤塔中。此外，工艺气带水多，使甲醇水分离罐液位升高，造成气相带液，同时增加甲醇水分离塔负荷，工况波动，影响分离效果。

2.6 系统中换热器内漏

E1612水冷器和E1611再沸器泄漏，均会造成甲醇中水含量上升。E1612水冷器的气侧压力低于循环冷却水侧压力，一旦内漏，将使吸收部分系统甲醇水含量上升。同时E1611再沸器内漏，使蒸汽漏入甲醇系统侧，同样造成系统甲醇水含量上升。

2.7 V1601甲醇水分离罐异常

根据生产运行经验，若V1601甲醇水分离罐分离效果不好，水会随工艺气进入甲醇循环，长时间累积造成甲醇中水含量升高，影响甲醇的吸收效果。因此，在设计时合理确定分离罐的尺寸，以确保甲醇水的分离效果。

3 结语

通过对上述影响因素的分析，可以得出影响系统甲醇水含量工艺因素主要有：进料温度不同会影响整个分离塔的分离效果；甲醇回流量的大小影响回收甲醇的水份；工艺气组分的变化也会导致分离塔负荷的变化，最终引起水含量增加。对于这些影响因素，在生产运行中解决此项问题的方法主要有以下几点：

（1）若系统经水洗过程，开车前用氮气干燥置换，必须严格按操作规程进行。或者全系统建立甲醇循环，待水分析合格，再进行导气。

（2）确保甲醇水分离塔运行平稳。控制分离塔塔顶温度，保证系统中水含量低于0.5%，在此基础上，尽量提高塔釜温度，降低甲醇消耗；经常校对塔釜液位计，防止堵塞造成假液位。

（3）调控V1609闪蒸罐在合适温度，减少气相带入系统内过多的水份；尽量保证闪蒸罐物流量稳定，避免大幅度波动。

（4）系统负荷变化时，及时对工况进行调整。

（5）系统停车时，热再生系统应继续开启一段时间，尤其是循环甲醇中水含量超标时，更应运行一段时间在停车，以把循环甲醇中的水排出系统。

[1] 张翊人.低温甲醇洗工艺的发展和改进[J].氮肥设计，1993,31(1):3-9.

[2] 于志伟.低温甲醇洗工艺原理与工艺任务分析[J].科技视界，2012,1(6):12-13.

[3] 赵江力，何磊.低温甲醇洗净化工艺技术浅析[J].河北化工，2012,35(5):5-7.

[4] 丁武松，宁平.低温甲醇洗热再生系统存在的问题及改进措施.化肥工业，2005,32(5):45-47.

刘哲（1988-），女，民族汉，硕士研究生学历，助理工程师，2013年毕业于大连理工大学化学工艺专业，现在陕西渭河煤化工集团有限公司合成车间从事煤气净化及硫回收工作。