周亮（寧夏石化化肥一廠 寧夏銀川市 750021）

前言

甲醇吸收是一種物理洗滌工藝，它是用相同的溶劑在低溫下，分一步或兩步從混合工藝氣體中除去CO2、H2S及其它不純物質(zhì).

一般采用六塔流程，可分為兩大區(qū)，即冷區(qū)和熱區(qū)：冷區(qū)有甲醇洗滌塔，CO2解吸塔，CO2閃蒸塔，H2S濃縮塔組成；熱區(qū)有甲醇再生塔，甲醇／水蒸餾塔組成。該裝置由于冷量損失問題造成系統(tǒng)負(fù)荷加不起來的情況時(shí)有發(fā)生，下面具體分析下冷量損失的原因以及對(duì)策。

一、冷量來源

低溫甲醇洗冷量有以下幾個(gè)方面構(gòu)成:水冷器,循環(huán)冷卻水通過換熱器換熱提供冷量;氨冷器,利用低壓使液氨蒸發(fā)產(chǎn)生冷量;液氮洗裝置補(bǔ)充冷量,低溫液氮洗富余冷量返回低溫甲醇洗補(bǔ)充冷量;富甲醇解析CO2產(chǎn)生冷量。

二、裝置冷損原因分析

保冷效果差,寧夏地區(qū)夏季高溫時(shí)間要持續(xù)120天左右。從現(xiàn)場冷區(qū)裸露設(shè)備管線冰融化情況看。實(shí)際冷損情況十分嚴(yán)重。

換熱器的工作效率低，循環(huán)水冷卻器、氨冷器均存在換熱效率不高的情況。由于當(dāng)?shù)仫L(fēng)沙較大大量泥沙進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng),循環(huán)水濁度較高使循環(huán)水換熱器結(jié)垢嚴(yán)重,總傳熱系數(shù)離設(shè)計(jì)值偏差大。由于氨壓機(jī)潤滑油帶入氨冷器現(xiàn)象存在,少量潤滑油隨液氨進(jìn)入氨冷器,由于溫度低使?jié)櫥透街?U形管外表面,從而增加了熱阻,降低了換熱效率。

甲醇循環(huán)量設(shè)置不當(dāng)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷一定時(shí)，系統(tǒng)所消耗的冷量基本不變。甲醇循環(huán)量越大，系統(tǒng)的溫度就會(huì)越高，這時(shí)要保證CO2的吸收只能提高氨冷器負(fù)荷降低系統(tǒng)溫度。同時(shí)，隨著甲醇量的增大，飽和度較低CO2解吸量會(huì)減少，大量CO2未解析就帶入熱區(qū)浪費(fèi)冷量。

CO2解析產(chǎn)生冷量不足，CO2解吸產(chǎn)生的冷量是低溫甲醇洗冷量的主要來源。如果系統(tǒng)溫度控制過低會(huì)造成CO2在冷區(qū)未得到充分解析就將大量冷量帶入熱區(qū)，這樣不僅造成熱區(qū)負(fù)荷升高還會(huì)造成大量的冷量和CO2損失。

氣提氮使用不當(dāng)造成冷量損失，投用氣提氮會(huì)打破塔內(nèi)原有的氣液平衡建立新的氣液平衡，可以更好的解析甲醇中的CO2釋放更多的冷量。但如果投用過多會(huì)使大量的冷量隨氮?dú)夥趴?，投用過少CO2得不到充分的解析帶入熱區(qū)造成冷量浪費(fèi)。所以要根具實(shí)際生產(chǎn)要求合理設(shè)置氣提氮量。

低溫液氮洗補(bǔ)液氮管線不通，液氮直接補(bǔ)入甲醇洗系統(tǒng)由于液氮溫度達(dá)到-180攝氏度容易造成管線甲醇凍結(jié)不能有效補(bǔ)入冷量。使低溫液氮洗富余冷量造成浪費(fèi)。

三、解決措施

1.更換修補(bǔ)跑冷嚴(yán)重部分的保冷材料。冷區(qū)甲醇洗滌塔、CO2解吸塔、甲醇冷卻器管線及換熱器跑冷嚴(yán)重的部分更換新型保冷材料。

2.對(duì)于風(fēng)沙大換熱器結(jié)構(gòu)等情況?？梢詫?duì)水冷器進(jìn)行反沖將其中泥沙沖出以提高換熱效率，同時(shí)在循環(huán)水入口出口處加裝強(qiáng)制過濾裝置。另外，利用化學(xué)清洗等手段對(duì)甲醇冷卻器管程殼程污垢進(jìn)行清理,在甲醇循環(huán)中加入過濾裝置降低濁度避免換熱器結(jié)垢堵塞。氨冷器帶油可根據(jù)潤滑油漏入量定期從底部導(dǎo)淋排油避免潤滑油大量堆積影響氨冷器換熱效率

3.CO2解析最大化。甲醇吸收CO2是一個(gè)放熱過程,而解吸CO2則是一個(gè)吸熱制冷過程,其吸收、解吸過程遵循亨利定律?？稍跐M足工藝生產(chǎn)的條件下盡量降低解析壓力使CO2更好的解析產(chǎn)生更多的冷量?？刂萍状佳h(huán)量在微量不超標(biāo)的情況下盡可能降低循環(huán)量以增加CO2飽和度使CO2充分解析。避免系統(tǒng)溫度過低適當(dāng)?shù)奶岣呦到y(tǒng)溫度不僅可以減少冷量使用還可以使CO2得到更好的解析減少冷量的浪費(fèi)。

4.合理控制氣提氮量。雖然氣提量大可以使CO2得到很好的解析可是大量的氮?dú)庖矔?huì)與低溫甲醇換熱帶走大量冷量，造成冷量損失，同時(shí)浪費(fèi)氮?dú)庠黾涌辗盅b置負(fù)荷；若氣提氮量過小，CO2得不到進(jìn)一步解析，冷量就不會(huì)完全釋放出來，帶著大量CO2甲醇被帶到甲醇熱再生系統(tǒng)中，這樣無形中提高了熱區(qū)的負(fù)荷。因此要選擇合適的氣提氮量。

5.充分利用低溫液氮洗富余冷量。針對(duì)低溫液氮洗管線易凍結(jié)現(xiàn)場可以對(duì)管線進(jìn)行回溫處理確保管線暢通。

結(jié)論

在分析低溫甲醇洗冷量損耗是，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注一下方面：甲醇循環(huán)的量、CO2的解析效果、氣提氮?dú)獾牧?、循環(huán)甲醇品質(zhì)以及系統(tǒng)跑冷損失。以上措施實(shí)施后,經(jīng)過高溫季節(jié)生產(chǎn)操作檢驗(yàn),效果顯著。其中甲醇吸收負(fù)荷可維持在 95%以上，向外界提共合格的CO2產(chǎn)品氣,氨冷器壓縮機(jī)的負(fù)荷降低 5%。

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