【摘要】：低温甲醇在工业生产中有着极为重要的作用，特别是对于煤化工领域而言，低温甲醇洗几乎必不可少。但是在具体生产中，由于循环利用甲醇，难免会存在相应的损耗问题，因此本文以某低温甲醇洗装置为例，细致分析甲醇损耗的原因及相关改善措施，希望可以借此给低温甲醇洗工艺优化的相关研究提供一定的参考措施。
【关键词】：低温甲醇洗；甲醇损耗；改善措施
引言
低温甲醇洗技术具有良好的净化度、选择性较高，具有容易再生的优势，了解低温甲醇洗技术工艺原理，分析低温甲醇洗技术可以为优化工艺流程，合理应用提供参考与支持。基于此，文章主要分析了低温甲醇洗技术的基础原理，探究了低温甲醇洗装置降低甲醇损耗方法。
1、低温甲醇洗技术的概述
1.1 技术原理
煤化工生产中为了有效去除变换气中的酸性气体成分，需要使用净化装置，利用不同气体在低温甲醇溶液中溶解度不同，实现气体的分离。根据亨利定律，先在甲醇洗涤塔中用甲醇溶液高压力和低温下将原料气中绝大部分硫化物和二氧化碳吸收下来，然后在二氧化碳产品塔中，通过降低压力，闪蒸甲醇富液得到较纯净的二氧化碳产品，在H2S浓缩塔中通过闪蒸和氮气气提，使甲醇溶液中的硫化物浓缩，同时在解吸过程中为系统提供了大量的高位能冷量；热再生塔中较低压力和较高温度下将甲醇溶液吸收的硫化物和二氧化碳解吸出来，得到了含硫化物较高的酸性气，同时甲醇溶液也得到了彻底的再生。
1.2 技术特点
低温甲醇洗技术中，主要的特点在于，具有良好的选择性能，特别是对二氧化硫、二氧化碳等酸性气体，有十分明显的选择效应。对原料气体实现脱硫、脱碳处理的同时回收再利用相应气体，降低成本和提高效益。另外，低温甲醇洗技术操作成本低，该技术的应用一个重要应用条件就是低温条件下反应，因此能够减少对有机溶液再生的耗费，能够使有机溶剂得到节省，进而降低生产费用成本。此外，低温甲醇洗技术具有相对良好的热稳定性和化学稳定性，在气体吸收操作中，可以防治起泡现象发生，能够保证生产流程的安全稳定。
2、低温甲醇洗工艺甲醇损耗原因分析
某低温甲醇洗装置自2010年开车以来，甲醇损耗均控制在设计指标1.5k郭吨粗甲醇内，运行良好。2018年6月之后，甲醇消耗日益增加，6-12月份甲醇消耗分别为4.93，5.82，7.69，6.18，9.28，12.43，19.88kg/吨粗甲醇，已严重影响后续合成气压缩机、合成塔运行。在生产过程中，根据装置运行的各项参数，对造成甲醇消耗高的原因进行了分析，分析如下：
2.1操作压力
根据亨利定律，在一定温度下，气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压成正比。低温甲醇洗CO2吸收塔C-2201系统操作压力按照设计值保持在5.34MPa左右，未出现大幅度波动。
2.2温度
温度是影响甲醇洗净化效果的最重要因素之一。通过对比相同负荷下的原运行工况，变换气进气温度、贫甲醇温度、段间冷却温度均未发现大幅度波动，排除工艺操作导致甲醇消耗增加。
2.3装置各塔、罐液位计检查
考虑到各塔、罐远传液位计损坏会导致各塔、罐超液位运行，甲醇在各塔、罐积液，系统不断补充甲醇。对CO2吸收塔、H2S浓缩塔、热再生塔、进料气体/甲醇水分离器、含硫甲醇液闪蒸槽、无硫甲醇液闪蒸槽、贫甲醇罐、循环甲醇闪蒸罐远传液位计和现场液位计进行在线比对，以上塔、罐液位计均显示良好，液位调节阀无大幅度波动，无塔、罐超液位运行现象。
2.4现场管道、机泵跑冒滴漏检查
（1）现场管道、机泵、换热器、过滤器底部导淋盲板均处于导盲位置，未发现存在跑冒滴漏。
（2）绕管式换热器、过滤器吹扫氮气阀门关闭、盲板均处于导盲位置，现场打开导淋无甲醇排出。
（3）低温甲醇洗返甲醇调节阀前、后阀均关闭，阀后管线测温20℃，污甲醇储罐液位未上涨，从而判断不存在内漏。
2.5氨冷器、水冷器、再沸器检查
（1）现场对3台氨冷器进行检查，并与中控比对液位，液位显示良好。氨压缩机未发现人口分离罐液位上涨，判断氨冷器不存在内漏。
（2）现场对热再生塔顶水冷器进行循环水取样，未发现甲醇及H2，从而判断水冷器不存在内漏。
2.6火炬管线检查
对低温甲醇洗工艺气、甲醇管线安全阀前后管道温度进行测温，判断安全阀均不存在内漏。
2.7尾气系统检查
为防止2#贫甲醇冷却器管程侧高压甲醇内漏至壳程侧CO2尾气，对2#贫甲醇冷却器壳程底部导淋排液检查，未发现积聚甲醇，且工艺气为干气状态，分析CO2尾气中甲醇含量为0.0055%。
2.8无硫甲醇冷却器内漏
无硫甲醇冷却器出现内漏后，无硫甲醇将泄漏至净化气管道，甲醇随净化气夹带至合成气压缩机，甲醇消耗增加。利用前系统停车机会对无硫甲醇冷却器进行水压试验，未发现内漏现象。
2.9净化气分析
对CO2吸收塔48层、55层、63层气相及净化气进行分析，48层、55层、63层气相甲醇含量在设计指标内，净化气甲醇含量在0.47%-1.6%之间，严重超标（设计指标0.0152% ），判断为净化气夹带甲醇导致甲醇损耗超标。
3、甲醇损耗高的解决措施
入塔贫甲醇温度过高、甲醇循环量过大、塔盘安装质量差、气相气体流速过快、工况波动大等都会造成甲醇损耗增大。通过上述工艺方式判断甲醇损耗的主要原因为净化气夹带。净化气夹带甲醇的原因主要为以下几点：
（1）C02吸收塔旋风除沫器故障；更换新的旋分除雾器，更换过后，甲醇损耗与更换前无区别，仍在16.00kg/吨粗甲醇左右，基本排除该问题。
（2） CO2吸收塔液泛：CO2吸收塔压差一直在50-75kPa之间，且各运行参数正常，基本排除此问题。
（3） CO2吸收塔顶部塔盘堵塞、变形：2018年11月利用前系统停车机会对塔内进行检查，塔盘无变形，浮阀动作灵活，塔盘干净无杂物。
（4）精洗段与主洗段液阻、气阻：通过打开吸收塔段间冷却器的高点排气，管道无气阻现象。
（5）精洗段与主洗段升气管上防护罩脱落：检查情况良好，未发现防护罩脱落现象。
（6）旋分除雾器下降管与进料箱底部间距过小，旋分除雾器积液，气体穿液：原设计旋分除雾器分离甲醇自下降管进人进料箱，与贫甲醇混合。自2010年开车以来，下降管与进料箱底部间距为4cm，期间未进行改造，此问题可排除。
（7）贫甲醇进料箱3层滤板滤网堵塞，一方面贫甲醇从进料箱前端顶部溢流产生飞溅，甲醇被工艺气裹挟，发生雾沫夹带现象。另一方面因滤板滤网堵塞、甲醇溢流、进料箱内无液层，工艺气进人旋分除雾器下降管，造成下降管降液不畅，旋分除雾器液泛，净化气带液。
结语
低温甲醇洗装置的工况较为复杂，设备既要经受湿硫化氢应力腐蚀的影响，又要考虑酸腐蚀问题。在此次处置过程中，安全和环保风险是处置措施和方案制定的首要考虑因素，但坚持在危险因素可控的情况下，采取科学合理的方法使内漏及其产生的影响得到控制，从而确保装置能按计划进行检修。
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