王军旺
中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司，
摘要：随着社会的不断发展科技水平的不断提高，人们越来越重视环境和经济的共同发展，很多的化工行业由于不符合国家坚持的可持续的发展，面临着重要的改变，安全绿色的发展煤化工是当前经济发展和绿色能源建设的重要标志，低温甲醇洗最为一种可以过滤有害气体并且降低环境污染装置已经被社会所广泛应用。
关键词：低温甲醇洗；装置运行；问题；解决对策
近年来，我国的煤化工业发展迅速，绝大多数的大、中型煤气化装置都采用了低温甲醇洗工艺进行净化气体，而大多数是采用了Lindex和Lurgi工艺，也有一些采用了大连理工大学工艺，目前很多的装置正处于工程的设计阶段，在，在运行的装置中出现了各种各样的问题，下面就对工程运行中装置出现的问题进行分析并且提出解决对策。
一、低温甲醇洗的工作原理及介绍
低温甲醇洗，是一种以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体( CO2、H2S、COS等)溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体，是一种物理吸收法。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段、选择性地进行。具有其它脱硫、脱碳技术不能取代的特点，如:净化气体质量好，净化度高，具有选择性吸收H2S、COS和CO2的特性，溶剂价格低廉方便易得，能耗低，运转费用低，生产运行稳定、可靠等。
二、低温甲醇洗装置运行中出现的问题及解决对策
2.1 系统当中水水含量的控制
由于煤气装置中甲醇洗系统的H2S含量较高，当甲醇洗的水含量较高时，水和H2S呈现出弱酸性，加大了腐蚀的程度，通过甲醇的循环装置腐蚀物将被带入其中，造成循环甲醇中携带悬浮物，悬浮物沉积到换热管上，使换热管的污垢系数加大，使传热面积不足和造成系统中设计传热温差达不到，给系统造成一定负荷；影响低温甲醇对H2S和CO2的吸收，洗涤的甲醇量增加，动力消耗增加，所以系统腐蚀的根本原因是循环甲醇水的含量过大，并且水含量越大，造成的系统腐蚀就越大。解决系统甲醇水含量高的方法如下：(1)进洗涤塔进行气液分离。当进洗涤塔的气液分离效果不佳时，一部分液态水溶液会随其他进入吸收塔混入甲醇中，使循环的溶液中水含量上升，因此需要抽取一部分循环甲醇入甲醇水分离塔脱水，使循环的甲醇中水的含量维持在1%以下；（2）在正常的条件下，进料气径遇冷，分离后代入系统的水分是通过甲醇再生塔进行回流液中带出水分而将水排出系统的，在开车的阶段进料气冷不到设计的需求，致使带到系统的水量增加，导致循环甲醇的水的含量增加，为了把循环甲醇的水的含量下降，就必须要提高回流量，回流量增加后带出系统的水增加，使循环的甲醇的水含量降下来。在今后的设计上也需要认真的考虑这一点[1]。
2.2 冷量平衡问题
低温甲醇洗的重要冷量的来源有：氨冷气和水冷气提供的冷量，液氮洗到甲醇洗的冷合成气提供的冷量；CO2吸收产生的冷量。正常运行的时候的冷量的损失主要包括换热器的换热损失和保冷损失。几个常见的问题和改进的方法如下：（1）当甲醇冷却器处于冷热交接处的时候，再生的贫甲醇与去热区的污甲醇再次换热。如果换热的效果差，冷量就会从冷区转移到热区，造成冷区的冷量缺乏，热区的耗量增加。解决方法：增加换热器绕管件的距离，在底部进行增加吹除固体杂质的氮气分布器并且连一台换热器在热再生塔进料加热器之间加一台换热器用来回收冷量冷却去甲醇的同时进行甲醇管线的保冷。（2）针对缠绕式换热器效率低，系统冷量严重不足的情况，给各个缠绕式换热器底部增加一条氮气管线，用于吹除杂质，只能在尿素停车，在没有CO2之后鼓氨气吹除杂质，可以将主吸收塔洗涤甲醇降低3-5摄氏度，效果明显[2]。
2.3 甲醇PH值的控制
甲醇溶液呈现的是微酸性，PH值一般在6.5-7.0之间，PH值越大，系统的腐蚀程度越小。
根据资料显示，调节甲醇的PH值的最佳材料是氨，控制甲醇当中的氨的含量在5-200mmol/l，就可以防止设备的腐蚀，但是由于在设计中为了保证CO2产品中S含量的合格，要求系统的控制在极小的范围，并且做到越少越好，所以在实际的操作中，一般氨所需要的含量在系统中是不能被满足的，目前被常用的PH值调节的方法是加5%浓度的NaOH溶液，使甲醇中的PH值保持在9-10，有效的保证系统的腐蚀程度最小。
2.4 甲醇损失
在低温甲醇醛洗的装置中，设备和管道的跑冒滴漏是不允许的，但是在实际上也是可以避免的。所谓的甲醇的损失，是指甲醇被排出的物料所带走，大部分是以甲醇蒸汽的形式混在出气料中被带走，当塔顶的除雾效果不好时，出气料也是会带走一些雾状的甲醇。较高的压力和较低的温度有利于减少甲醇的损失。要解决甲醇的消耗大的问题，可以从以下方面进行入手：（1）提高制冷温度，降低吸收操作温度；（2）加强分析检测；（3）减少塔体阻力，加装高效除沫器；（4）改善氨冷气操作，提高换热效率；（5）消除跑、冒、滴、漏现象。
2.5 气提氮、仪表空气、冷却水供给异常
（1）气提氮量不足：气提氮量不足时，系统减负荷生产因气提氮量不足，热再生塔憋压时，可适当降负荷处理；若热再生塔负荷过大，贫甲醇中 CO2过高不能维持生产，或气提氮完全中断且时间较长时作停车处理。（2）仪表空气压力异常：系统内所有调节阀将根据阀门特性全关或全开系统按紧急停车处理。（3）冷却水故障：冷却水故障会造成贫甲醇温度迅速持续升高，通知调度后，系统作紧急停车处理。
2.6 丙烯压缩机
低温甲醇洗关闭丙烯深冷器的液位调节阀，停止使用丙烯冷冻站查明机组跳车原因，热态起机，尽快恢复机组运转；若丙烯压缩机 2 小时内无法恢复运行，系统做短期停车准备，切工艺气，停甲醇循环。
2.7 循环气压缩机
（1）油压力降低：油泵磨损，油管连接处密封不严，发生泄漏，油管堵塞，滤油器脏污，油压表失灵；修理或更换油泵，紧固油管各连接部位，清洗、疏通油管，清洗滤油网，更换油压表。（2）冷却水温升高：水压低、水量不足、水管漏水或堵塞，气体泄漏（水中有可见气泡），开大水量，清洗管道检查气水间密封情况，使之完全密封。（3）轴承发热或烧坏：间隙过小或接触不均匀，润滑油量不足或脏污，机械过载，检查间隙和接触情况，更换轴瓦使其符合要求，检查油路或更换新油，检查滤油器的作用，降低负荷。（4）排气温度过高；冷却水量不足，水套内积垢过厚，活塞工作不正常，吸入温度超过规定值，排气阀泄漏；加大水量，清洗水套，检查活塞与气缸的间隙及同轴度，调整到规定范围，检查工艺流程及吸气管附近的热源，并消除其影响，检查排气阀并消除泄漏因素。（5）气缸内有异常声响或异常振动：活塞止点间隙过小，活塞连接螺母松动，管内有水，异物进入缸内，气阀工作不正常，阀片、弹簧损坏，配管而引起的振动，填料破坏，支撑不合理；检查、调整止点间隙，紧固连接部位，检查有无漏水，检查并采取相应措施，检查清洗气阀，更换损坏的阀片弹簧，改变配管设计，消除振动源，更换破损填料，调整支承。（6）气体压力不正常：气阀、填料、活塞环泄漏过大，压力表失灵，检查并更换磨损过大的零件，更换压力表。（7）运动机构响声异常：连杆螺栓，轴承螺栓、十字头螺栓断裂或螺母松动，各磨擦副间隙过大，各轴瓦与轴承座接触不良； 需紧固或更换损坏件检查并采取措施调整间隙刮研轴瓦瓦背。
2.8 系统中固体含量的控制
装置在检修时，装置多出气孔被打开，由于氧气的长时间存在就会造成致密的硫化铁膜转变成疏松的氧化铁，当体统进行工作后，酸性气体H2S就会和水和氧化铁反应生成硫化物进行脱落，使甲醇的溶液变黑，随着甲醇溶液的循环进行沉积在缠绕式换热器上，引起换热效率下降，导致冷区温度居高不下，系统运行的时间越长，情况越恶化，所以要求塔尽量避免和空气接触[3]。
总结：综上所述，中国是世界煤炭生产和使用的大国，调查数据显示能源的消耗煤炭占比75%，工业煤炭用量很大，虽然低温甲醇洗技术在工业上得到了十分广泛的应用,也取得了一定的成果，但是在应用的过程中还是会面临许多的问题，为了能够让环境和经济共同发展，这项技术仍然需要进行改善，为了能够更好地运用到社会的发展当中去。
参考文献
[1]樊飞, 楚永利. 低温甲醇洗装置氨冷却器泄漏原因分析及应对措施[J]. 大氮肥, 2019(3):182-185.
[2]刘文斌, 耿涛, 许桂忠, et al. 低温甲醇洗系统高浓度酸性气CO含量超标原因分析[J]. 大氮肥, 2019(3):151-154.
[3]吴曦, 张鑫杰, 徐士鸣, et al. NaAc在甲醇、乙二醇及三氟乙醇中的电导率实验[J]. 热科学与技术, 2019, 18(4):340-344.