(兖矿国泰化工有限公司，山东 滕州277527)
［中图分类号］ TQ 028.1+5 ［文献标识码］B ［文章编号］1004-9932（2012）
1 概述
我公司醋酸Ⅱ期300 kt/a醋酸装置配套的CO生产装置采用成都天立化工科技有限公司的高效多段变压吸附成套专利技术。装置最大处理气量为70 000 m3/h，生产30 000 m3/h CO气体（纯度＞97％），同时还副产H2和CO2。装置运行压力为3.2～3.3 MPa，由1 460台程控阀控制。该装置是目前国内规模最大、吸附压力最高的变压吸附装置，属于高压工况变压吸附试验放大装置。
该变压吸附装置自2008年11月试车以来，运行中出现CO提纯段分子筛吸附剂粉化严重的现象，造成其吸附能力下降，产品指标恶化，同时大量粉化的吸附剂不仅冲刷程控阀密封面，造成系统程控阀门内漏，还严重危害后续动力设备的正常稳定运行。车间技术人员通过对出现问题的原因进行分析，不断攻关，进行了多项大的系统改造。改造后1 a多的生产运行表明，吸附剂粉化问题基本得到了控制。
2 生产流程
装置由粗脱碳、精脱碳、CO提纯、CO2及H2S浓缩和精脱硫及干燥五段组成。
来自水煤浆气化工序温度≤40 ℃、压力约3.3 MPa的水煤气，经过粗脱碳段除去大部分CO2和水分，再经过精脱碳段脱除气体中剩余的CO2，然后通过精脱硫塔利用化学催化剂脱除微量硫，最后通过干燥段除去气体中所含微量水，由提纯分离段逆放，从下部解吸出产品CO（纯度＞97%），经离心式压缩机提压送往醋酸工序，H2直接送甲醇合成工序。由粗脱碳段塔尾出来的含H2S的CO2气体，经硫浓缩段将H2S分离出来送往硫回收工序，CO2气体送往醋酸Ⅰ期造气炉。
3 吸附剂粉化原因分析
吸附剂粉化主要有两方面的原因：一是有毒有害物质进入吸附剂，造成吸附剂结构受到破坏；二是吸附剂自身的碰撞及摩擦造成的磨损。从该装置实际运行情况来看，吸附剂粉化主要发生在吸附塔顶部。经分析，造成该装置吸附剂出现粉化的原因主要有以下几点。
（1）吸附剂装填方式
在装填吸附剂时，吸附剂从吸附塔顶部直接倒入，每加入一定量后，进人夯实吸附剂空隙，并且顶部没有装满，预留了一部分空间。装置运行一段时间后，吸附剂进一步被沉降、夯实，顶部空间越来越大，当吸附塔气体跟其他吸附塔气体进行均压时，气流在预留空间里来回窜动，使吸附剂颗粒之间、吸附剂颗粒与顶部出口丝网之间发生碰撞，造成吸附剂粉化。
（2）吸附塔顶部结构
变压吸附工艺的特点是吸附塔压力和气流流动方向随时序变化而变化。原设计没有吸附剂顶部压紧装置，造成吸附塔均压时吸附剂随气流而沸腾，吸附剂颗粒之间相互碰撞，导致吸附剂粉化。随着装置运行时间的延长，粉化的吸附剂增多，加上顶部空间越来越大，沸腾空间也逐渐加大，加剧了吸附剂的粉化。
（3）吸附塔均压管线程控阀口径设计过大
CO提纯段均压管线程控阀口径设计过大，吸附塔进行均压时，一均最高气体流速达到149.7 m3/s。过快的气体流速使吸附剂沸腾时具有更大的动能，在其与吸附塔壁等碰撞时，破碎的可能性更大。在造成吸附剂粉化加剧的同时，伴随着均压气流，破碎的吸附剂粉尘使均压管线上程控阀密封面受到了严重的冲刷磨损，造成密封面内漏，阀门不能关死，使装置高低压互窜，导致均压时压差更大，气流速度更快，由此恶性循环导致吸附剂粉化速度越来越快。
（4）进CO提纯段吸附塔气体带水
装置化学催化脱硫工序需要补入蒸汽，由于前期认识不到位，补入蒸汽过量，虽然经过干燥工序脱水，但出口露点没有达到设计要求，导致大量水被带入提纯段吸附剂中，造成吸附剂强度下降，粉化加剧。
4 整改措施