王浩 李永強 田鋒（蒲城清潔能源化工有限責任公司，陜西 蒲城715500）

0 前言

林德公司的低溫甲醇洗工藝具有吸收能力大、選擇性好、凈化度高、操作費用低等特點，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本公司凈化裝置自開車以來，每年入夏，系統(tǒng)就會出現(xiàn)貧甲醇溫度高導致吸收效果差、貧甲醇泵入口溫度高易引發(fā)氣蝕，制約負荷，影響甲醇產(chǎn)量。

1 工藝原理

低溫甲醇洗，以工業(yè)甲醇為吸收溶劑，利用甲醇在低溫高壓下對酸性氣體溶解度極大的優(yōu)良特性，脫除原料氣中的酸性氣體，是一種物理吸收法。低溫甲醇洗工藝因甲醇在高壓低溫環(huán)境下對CO2、H2S 等酸性氣體溶解度較高,對H2、CH4、CO 等氣體溶解度小,且對各種雜質(zhì)氣體選擇性較好,對粗煤氣有較高的凈化程度，得到廣泛應(yīng)用。

低溫甲醇洗的冷量來源有：丙烯冷卻器中液態(tài)丙烯汽化帶走熱量降低甲醇溫度；富含CO2甲醇減壓、氣提、閃蒸所獲得的冷量；水冷器提供的冷量。

2 原因分析

2.1 甲醇循環(huán)量對溫度的影響

當系統(tǒng)負荷一定時，系統(tǒng)所具有的冷量基本一定，甲醇循環(huán)量大，單位體積甲醇所得到的冷量就少，溫度自然就高。另外，甲醇循環(huán)量大，由于換熱器溫差的存在，使冷量損失增大。

系統(tǒng)負荷波動較大，甲醇循環(huán)量匹配過程中，導致系統(tǒng)冷損偏大，系統(tǒng)整體溫度偏高。加負荷導致局部時間段內(nèi)系統(tǒng)閃蒸氣提釋放的冷量小于接氣產(chǎn)生的溶解熱(一般冷熱平衡需要8小時左右)，系統(tǒng)冷熱量平衡打破，系統(tǒng)整體溫度進一步升高，導致貧甲醇溫度升高。

2.2 氣提氮氣量對貧甲醇溫度的影響

氣提氮氣量在有限范圍內(nèi)越大越好。氣提氮氣量越大，釋放出來的冷量就越多，系統(tǒng)溫度就越低。但汽提氮氣量過大會增加氮氣消耗，同時釋放出過量的H2S氣體，導致尾氣超標。

2.3 循環(huán)冷卻水對溫度影響

系統(tǒng)長時間運行，各換熱器不同程度的堵塞致使換熱面積減少，換熱效果下降。后期新增項目中水冷器的增加，使分配到個換熱器水量減小，循環(huán)水冷卻能力下降。雖然通過增加風機降低水溫補充冷量維持系統(tǒng)冷熱平衡，但是循環(huán)水在夏季的降溫能力降低，為系統(tǒng)補充的冷量也隨之減少，貧甲醇溫度明顯升高，進一步影響系統(tǒng)負荷。

2.4 丙烯冷凍站對溫度的影響

同樣受換熱器換熱效果下降、循環(huán)水溫度升高的影響，壓縮機出口氣態(tài)丙烯的冷凝量下降，循環(huán)丙烯氣溫度升高，壓縮機出口壓力升高，引起壓縮機入口壓力升高，丙烯輸送管道背壓也隨之升高，導致低溫甲醇洗深冷器中丙烯蒸發(fā)量減少，補充冷量能力下降，最后引起貧甲醇溫度升高，形成了一個惡性循環(huán)，進一步破壞系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2.5 動力蒸汽對溫度的影響

我公司采用1.8MPa 蒸汽驅(qū)動的汽輪機貧甲醇泵。當蒸汽管網(wǎng)發(fā)生波動，1.8MPa 的蒸汽壓力隨之波動，汽動泵的輸出功率發(fā)生波動，貧甲醇的循環(huán)量也會跟著波動。

2.6 環(huán)境氣溫對溫度的影響

夏天環(huán)境溫度高，除了使循環(huán)水溫度升高致使水冷器冷卻效果降低外，還會使整個低溫甲醇洗運行過程中的冷損加大。低溫甲醇洗系統(tǒng)中大部分甲醇一直處于一種低溫狀態(tài)，因此所有相關(guān)設(shè)備管道都采取了保溫措施。但是由于時間推移，保溫效果的下降，還有一些動設(shè)備等特殊部位無法使用隔熱材料的地方在高溫天氣下更容易產(chǎn)生熱交換，使系統(tǒng)冷量損失，甲醇溫度升高。

3 實際應(yīng)用

表1 為我公司凈化裝置系統(tǒng)加負荷前后，貧甲醇溫度的變換。

表1：系列加負荷前后工況對比

由表1 可知，負荷由70%加至98%的過程中，貧甲醇泵入口溫度由58.46℃漲至62.55℃；丙烯冷凍站出口壓力由1.54 MPa漲至1.74 MPa；07：00～14：30 TI1201先升后降，溫度升高說明冷熱平衡被打破，溫度上升再下降說明冷熱趨于平衡。因此，本次加負荷過程出現(xiàn)冷熱平衡被打破的情況，只能靠降負荷調(diào)整冷熱平衡（14：20循環(huán)水風機已經(jīng)全部啟動）。

隨著循環(huán)水溫度的降低，氣丙烯冷凝量增大，丙烯壓縮機出口壓力也隨之降低，壓縮機的入口壓力降低，輸送丙烯管道的背壓下降，低溫甲醇洗深冷器中液丙烯蒸發(fā)量加大，帶走熱量增加，吸收塔甲醇溫度下降，吸收效果好，所需甲醇循環(huán)量降低。同時貧甲醇泵出口冷卻水效果提升，進一步降低了入口甲醇溫度，使整個系統(tǒng)冷量滿足運行負荷的提高。

4 應(yīng)對措施

（1）甲醇循環(huán)量及氣提氮氣量的控制[1]。對于甲醇的循環(huán)量以及氣提氮氣量，要根據(jù)粗煤氣量來做出及時的調(diào)整，確保其能夠在合理的范圍內(nèi)。對于粗煤氣量—甲醇循環(huán)量—氣提氮氣量匹配，嚴格按照設(shè)計參數(shù)以及每個負荷工況的最優(yōu)運行狀態(tài)的參數(shù)來制定，這樣能夠方便工作人員進行的優(yōu)化工況，避免系統(tǒng)溫度升得太高。

（2）維持變換-凈化工況穩(wěn)定，避免負荷的大幅度變化，如需調(diào)整，嚴格控制調(diào)整速率；密切關(guān)注貧甲醇泵入口溫度并適當升高泵入口壓力，防止甲醇在入口汽化產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。當入口溫度出現(xiàn)明顯上升趨勢，應(yīng)當立即采取降溫措施，出現(xiàn)溫度失控的情況，立即降負荷處理。

（3）最大程度降低循環(huán)水上水溫度，提高上水壓力。加大新鮮水的補充量，加大循環(huán)水置換量。加強循環(huán)水站風機的監(jiān)護，保證白天氣溫升高后，所有風機都具備正常運行的條件，為系統(tǒng)加負荷做好準備。確保循環(huán)水站旁濾間正常投用，保證循環(huán)水質(zhì)達標。

（4）加負荷過程中控制丙烯壓縮機防喘振裕度，減少熱丙烯氣循環(huán)，降低機組負荷。

（5）增加臨時噴淋裝置，對丙烯壓縮機出口管線、冷卻器、冷凝器、中間罐進行降溫。

（6）在貧甲醇水冷器、丙烯冷凝器的循環(huán)水管線增加管道增壓泵提高冷卻水量，增加冷卻效果。

（7）根據(jù)當天氣溫、負荷和系統(tǒng)溫度，適時對水冷器進行沖洗，提高換熱效率。

（8）停車檢修期間，對所有水冷器進行疏通清洗。凈化循環(huán)水管網(wǎng)，改善水質(zhì)。

5 結(jié)語

本文分析了低溫甲醇洗甲醇溫度升高原因,由文章可知導致溫度升高的原因眾多,要根據(jù)實際情況做好判斷,采取相應(yīng)對策予以有效應(yīng)對,切實發(fā)揮出低溫甲醇洗工藝對于氣體凈化的應(yīng)用效果,提升凈化作用。