任延明
（兖州煤业榆林能化有限公司，陕西 榆林719000）
［摘 要］兖州煤业榆林能化有限公司一期600 kt/a煤基甲醇装置配套2套42 000 m3/h 空分装置（两开无备），二期1 000 kt/a煤基甲醇装置配套1套92 000 m3/h空分装置（C#空分装置），3套空分装置均采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、氧氮内压缩流程。针对低温甲醇洗（系统）尾气排放影响C#空分装置（二期低温甲醇洗尾气烟囱与C#空分装置间距仅为445 m）分子筛正常运行的问题，分析低温甲醇洗尾气排放特征、与空分装置纯化系统的关联性及影响机制，通过构建“源头控制—过程优化—末端治理”全链条防控体系，包括低温甲醇洗尾气再利用、尾气烟囱移位、纯化系统流程优化、控制系统升级等优化改进措施，预计可有效减少分子筛吸附器出口CO2含量超标频次、延长分子筛再生周期、降低系统综合能耗，确保C#空分装置的安全稳定运行。
［关键词］低温甲醇洗尾气；空分装置；分子筛出口CO2含量超标；影响机制；优化改进；尾气烟囱移位；控制系统升级；多技术协同应用
［中图分类号］TQ028.1+5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0001-05
0 引 言
兖州煤业榆林能化有限公司（简称榆林能化）一期600 kt/a甲醇装置采用德士古水煤浆加压气化、部分耐硫变换、鲁奇低温甲醇洗、鲁奇甲醇合成（气冷反应器串水冷反应器）等工艺，于2008年12月投产；配套杭氧集团2套42 000 m3/h 空分装置（A#/B#空分装置，正常生产时两开无备），采用分子筛吸附净化（纯化系统设置2台分子筛吸附器，1台运行1台再生，其吸附—再生周期为8 h）、增压透平膨胀机制冷、氧氮内压缩流程，A#、B#空分装置均采用低温精馏方式生产液氧、液氮及液氩等。榆林能化二期1 000 kt/a甲醇装置采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化、部分耐硫变换、大连理工低温甲醇洗、华东理工甲醇合成等工艺，于2020年1月投产；配套法液空1套92 000 m3/h空分装置（C#空分装置，正常生产时为二期甲醇装置供气），采用分子筛吸附净化（纯化系统设置2台分子筛吸附器，1台运行1台再生，其吸附—再生周期为8 h）、增压透平膨胀机制冷、氧氮内压缩流程，C#空分装置也采用低温精馏方式生产液氧、液氮及液氩等。
实际生产中，由于一期、二期甲醇装置低温甲醇洗（系统）尾气（CO2产品气）烟囱距C#空分装置较近，对C#空分装置分子筛的正常运行造成影响（受风向、风速、距离及方位等多重因素影响），分子筛吸附器频繁出现出口CO2含量超标现象，导致C#空分装置纯化系统分子筛再生周期缩短、系统综合能耗增加。为此，深入分析低温甲醇洗尾气排放特征、与空分装置纯化系统的关联性及影响机制，通过构建“源头控制—过程优化—末端治理”全链条防控体系，预计可有效减少分子筛吸附器出口CO2含量超标频次、延长分子筛再生周期、降低系统综合能耗，确保C#空分装置的安全稳定运行。以下对有关情况作一介绍。
1 背景情况
大中型煤化工装置生产中，低温甲醇洗系统对合成气净化至关重要。然而，榆林能化一期、二期低温甲醇洗尾气（CO2产品气）烟囱距C#空分装置较近，当气象条件不利时，尾气扩散不畅，致使C#空分装置周边空气CO2浓度升高，造成入C#空分装置分子筛空气CO2含量超标，影响系统的正常运行，还增加了生产成本。简言之，榆林能化低温甲醇洗系统排放的CO2尾气给空分装置分子筛的运行带来了困扰。
经分析与探讨，利用多学科交叉方法，剖析低温甲醇洗尾气排放与空分装置分子筛性能劣化的耦合机制，构建全链条防控体系——运用多学科知识研究问题，提出系统性防控体系，探索新型尾气处理技术，这对保障空分装置的稳定运行具有重要意义。
2 关联性分析
2.1 低温甲醇洗尾气成分与排放参数
低温甲醇洗尾气成分复杂，CO2含量80%～90%，还有少量N2、H2、CO、CH4以及微量甲醇和硫化物，排放尾气压力为30～50 kPa、温度为常温～-50 ℃，排放量随系统生产负荷变化。满负荷生产时，榆林能化一期、二期甲醇装置低温甲醇洗尾气排放量分别约为116 360.5 m3/h（标态，下同）、112 331 m3/h。
2.2 空分装置分子筛主要运行参数
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期