低温甲醇洗系统环保控制要点及工艺优点
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摘 要：二氧化碳和硫化氢等酸性气体在低温的甲醇中有着较高的溶解度，利用低温甲醇来吸收工业生产中多余的酸性气体。这种净化工艺不仅实现了环境保护的功能，有利于酸性气体的回收利用，在当前煤制甲醇工业中，常用低温甲醇洗来去除二氧化碳、硫化氢等酸性气体，有效的实现了其应有的功能。利用低温甲醇洗工艺去除酸性气体可以通过一定的方式实现硫的回收，能够创造一定的经济效益。
关键词：低温甲醇洗系统；环保控制；工艺优点
1 低温甲醇洗的工作原理
低温甲醇洗在运行的过程中是利用低温的甲醇阶段性的吸收酸性气体，因为随着甲醇温度的下降，各类酸性气体在其中的溶解程度会逐渐增加，因此对于硫化氢和二氧化碳等酸性气体，就可以很好的溶解到其中。当气压增大时，某一气体的溶解程度也会随之增加，因此在具体的工业生产中通过增加系统压力的方式来提高酸性气体的吸收程度。甲醇吸收酸性氧气存在一个固定的k值，温度越低，溶解程度越高，所以在吸收酸性气体时，这种方式就可以将酸性气体很好的吸收在低温甲醇中，实现尾气净化的功能。
2 系统生产中存在的问题及优化措施
2.1 富甲醇取样点改造
富甲醇取样点在取样过程中易产生异味，取样过程环保控制难度很大。为此，通过增设取样置换管线，对预洗甲醇、热再生塔塔底、甲醇水分离塔塔顶取样点进行改造，即采用密相取样的方式消除取样置换过程异味逃逸的可能，避免了环境污染，同时也提高了取样的准确性。
2.2 槽罐放空管线改造
地下槽、新鲜甲醇罐及污甲醇贮罐的呼吸阀放空设计为就地排放，由于系统排出的甲醇或多或少含有CO2、H2S等酸性气，尤其是H2S的溢出对空气的污染较为严重（人体对H2S可感知的浓度仅为0.063×10-6）。在地下槽、新鲜甲醇罐、污甲醇贮罐的放空管线上增设去循环流化床锅炉焚烧的管线，并在就地放空管线增加活性炭过滤器，正常生产期间放空气随硫回收系统尾气送至锅炉焚烧，系统检修时切换为就地放空，依靠就地放空管线上的活性炭过滤器去除H2S等酸性气，对异味起到很好的控制作用。
2.3 热再生塔回流泵排气管线改造
由于热再生塔回流液（以甲醇为主）中H2S与NH3含量通常在8000～10000mg/L，在回流泵备泵排气时，现场排放的污甲醇气味很大，对周边环境的影响很大。为彻底消除备泵过程中污甲醇气味的影响，将热再生塔回流泵排气管线改为密相排放，引至地下管网。改造后，回流泵备泵排气时现场气味得到有效控制。
2.4 酸性气取样点改造
原设计酸性气取样点位于酸性气外送管线上，在系统开车初期，酸性气浓度偏低，无法满足硫回收系统接气要求，酸性气外送管线上取样点的分析数据不能准确反映酸性气提浓阶段H2S的浓度，即酸性气取样点位置设置不合理。在酸性气分离器出口酸性气提浓管线上增设酸性气取样点（取样分析酸性气中的H2S含量）。改造后，取样的准确性大大提高，低温甲醇洗系统有关工艺指标的调控更为有效。
2.5 系统内管廊增设雾化喷淋水系统
在日常的设备检维修、工艺处理作业过程中，难免会出现富含CO2、H2S气体的甲醇暴露于空气中，而H2S等气体的闪蒸会造成现场异味。系统内管廊增设雾化喷淋水系统。改造后，设备检维修、工艺处理等过程中的气味得到有效控制，现场工作环境得到很大改善。
2.6 热再生塔回流泵改用屏蔽泵
热再生回流泵原设计为离心泵，其运行比较稳定，对介质的洁净度要求不高，但机封泄漏问题一直困扰着我们（机封处异味难以消除）。此处甲醇中的杂质性气体（H2S、NH3）浓度最高，微量的泄漏都会导致异味扩散至数公里以外。为彻底解决此问题，将热再生回流泵改为屏蔽泵，在初期和系统运行不稳定时优先使用原离心泵，系统运行稳定后再投用屏蔽泵（原离心泵长期处于备用状态），以确保屏蔽泵的长周期运行。改造后的运行实践表明，屏蔽泵運行状况较好，异味问题得到彻底解决。
2.7 CO2解吸系统改造
系统满负荷运行后，CO2解吸塔气提不充分，造成富甲醇中残留过多的CO2气，进而导致热再生塔负荷过大，再生甲醇品质无法保证。为此，对系统进行了如下常温气提改造。将贫富甲醇换热器常温处的富甲醇引出后进行二次氮气气提，控制操作压力0.5MPa，气提气回解吸塔的下段上部，气提后的甲醇经泵增压后回原系统。从CO2解吸塔塔底出来的富甲醇中含有一定量的CO2，富甲醇中含有的CO2量越多，则酸性气产品气中H2S浓度越低。增设氮气气提塔后，经贫富甲醇换热器换热的常温富甲醇进入氮气气提塔，用少量氮气进行气提，使富甲醇中的CO2进一步解吸，氮气气提塔（C-2208）塔底富甲醇用泵升压，进入贫富甲醇换热器的富甲醇入口，继续经贫富甲醇换热器换热后送至热再生塔（C-2205）进行热再生。
3 结论
低温甲醇洗系统作为煤化工装置尤其是甲醇装置中工艺流程最长、控制点多、涉及上下游岗位最多的一个单元，无论是工艺参数的调整，还是环保方面的管控，难度都很大。作为生产操作人员，需抓住工艺主线，不断积累生产经验和收集运行数据，找准适宜的物料和冷量平衡点，确保系统的运行质量，这样各项工艺指标尤其是净化气总硫、尾气总硫等关键指标的控制将不再是难题。
参考文献：
[1]冀淑军.低温甲醇洗工艺优化探讨[J].煤化工，2017，45 （06）：20-23.
作者简介：
周虎仁（1990- ），男，甘肃武威市人，大学本科，助理工程师，研究法方向：低温甲醇洗在煤化工行业的应用。
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