低温甲醇洗装置运行中出现的问题及解决措施
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摘 要：山西中煤平朔能源化工有限公司于2014年8月正式注册成立，利用平朔矿区高硫、高灰、高挥发份、高灰熔点、中低热值的劣质煤为原料，年产30万t合成氨、40万t硝铵、1.1亿Nm3液化天然气，副产硫磺、重环烃、轻烃等。气化采用碎煤加压气化，粗煤气净化采用低温甲醇洗和法国液空公司的液氮洗工艺包。低温甲醇洗装置采用赛鼎工程公司九塔流程工艺，控制系统采用DCS自动控制，紧急停车和安全联锁系统由独立设置的紧急停车系统（ESD）实現，为安全生产提供了可靠的技术保障。2016年9月29日成功打通流程，现装置逐渐向满负荷运行靠拢。
关键词：低温甲醇;洗装置运行;问题;解决措施
1 设备缺陷改造
1.1 H2S吸收塔设计缺陷改造
①存在问题。H2S吸收塔主洗段液位大量落至预洗段，造成预洗段液位过高，预洗流量阀逐渐全关，对系统造成重大影响，低温甲醇洗最后被迫停车;②解决措施。停车检修H2S吸收塔塔内件，发现第三人孔内积气箱底板与托板上的焊缝有一道长约300mm的弧形裂纹，且底板与托板下未焊接。由于裂缝因素导致主洗段部分降液从裂纹处流入预洗段，影响预洗再生系统的稳定运行。补焊裂纹及底板与托板未焊接处;③运行情况。H2S吸收塔预洗流量6m3/h，液位稳定，再生系统运行稳定。
1.2 共沸塔设计缺陷改造
①存在问题。共沸塔顶部积液槽降液板位置过高，塔顶冷却器位置过低，导致共沸塔回流小甚至无回流，使共沸塔超压运行、塔底轻烃超标、塔釜温度低、塔顶温度高，共沸塔各项指标严重偏离设计值;②解决措施。系统停车化工处理合格后，进入塔顶空间，将积液槽的降液隔板中间割一个宽400mm，高800mm（从顶部开始计算）的倒三角，这样既增加了降液隔板与共沸塔塔顶冷凝器的高差，又不会损坏降液隔板的原有固定点，还可以调整溢流液的流量，有利于共沸塔的稳定运行;③运行情况。改造后共沸塔各工艺指标接近设计值，预洗再生系统稳定运行。
1.3 萃取器设计缺陷改造
①存在问题。设计萃取器中油室溢流口下部30cm处有两个缺口，导致轻烃油膜下部的甲醇水流入油室，使轻烃带水;②采取措施。现场补焊封死缺口，使轻烃油膜达到一定厚度顺着溢流板流入油室。
2 工艺问题优化
2.1 甲醇水塔废水外排不畅优化
①存在问题。废水外排不畅，甲醇水塔液位偏高甚至满液位操作;②采取措施。增加的废水泵和废水回收管线，改造如下。a.增加废水泵，将废水提压至0.4MPa后送至污水处理装置;b.增加废水返萃取器混合室管线，在预洗再生系统开车初期，废水指标不合格，甲醇严重超标时将废水返回萃取室进行内循环，待废水中甲醇浓度<150×10-6后，外送至污水处理装置;c.冬季废水管线增加伴热，在外送界区阀后和废水管线拐角处上增配导淋。
2.2 热再生塔Ⅲ段油含量高优化
①存在问题。开车以来，热再生塔Ⅲ段油含量一直高，最高达到50%。因油粘度大，导致回流泵打液不好，需要双泵运行，致使热再生塔Ⅱ段再生气体温度低;②采取措施。将酸性气经硫化氢富气分离器分离后的液体返至热再生塔Ⅲ段的管线处，增加一条管线，将这部分液体排至萃取器的混合室。这样避免了轻油在主洗系统恶性循环，使热再生塔Ⅲ段油含量降低至3%-5%、热再生塔Ⅱ段再生温度接近设计值，贫甲醇再生效果变好，实现回流泵单泵运行。
2.3 冬季泵冷却循环水冻堵优化
①存在问题。山西中煤平朔能源化工公司位于山西省朔州市平鲁区，属半干旱大陆性气候，干燥，少雨、多风沙，极端最低气温-28.8℃。现场机泵为露天安装，冬季机泵的机封液和轴承冷却循环水很容易发生冻堵使机泵无法正常运行，低温甲醇洗被迫停车;②采取措施。在现场增设乙二醇槽，配成50%左右的乙二醇水溶液（防冻液中乙二醇和水各占50%时，防冻温度为-35℃），冬季机泵冷却循环水切至乙二醇水溶液，并通过乙二醇泵增压来替代循环水给机泵机封液和轴承降温，满足冬季泵冷却循环水冻堵使用要求。
2.4 排放气中硫化氢超标优化
①存在问题。在生产运行中，排放气中硫化氢多次超标;②采取措施。增设硫化氢排放在线分析仪。a.硫化氢浓缩塔Ⅱ段压力由0.025MPa提高至0.03MPa;b.增大硫化氢浓缩塔Ⅱ段甲醇再吸收量，进一步吸收硫化氢。由萃取器油室排出的轻烃送至轻烃贮槽，纯度在98%以上。当轻烃贮槽液位达到50%-60%时，通过轻烃泵送至轻烃气提塔顶部，轻烃通过填料层均匀分布与填料下部通入的低压氮气逆流接触。其中溶解的H2S、硫醇、噻酚等有机硫被气提出去，轻烃流入塔釜，除臭指标合格后通过轻烃外送泵送至罐区，反之利用轻烃回流管线返回汽提塔继续汽提，塔顶含硫氮气送至锅炉脱硫后排入大气。
3 结论
针对上述山西中煤平朔能源化工有限公司低温甲醇洗装置运行中出现的问题，经过优化操作和技改后消除生产瓶颈，使系统稳定运行，各项工艺指标正常。尤其对硫化氢浓缩塔Ⅱ段的优化操作和增设轻烃气提塔，使排放气中硫化氢含量满足环保要求，轻烃除臭效果明显，实现了装置节能降耗、绿色发展的环保要求。
参考文献：
[1]何鹏.低温甲醇洗试车出现的问题及对策[J].山东化工，2017，46（21）：115-117.
[2]刘彩锋.低温甲醇洗装置降低甲醇损耗的改造[J].大氮肥，2017，40（05）：326-328.
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