刘君，王旭
（宁夏和宁化学有限公司，宁夏 灵武750411）
［摘 要］宁夏和宁化学有限公司醇氨联产装置主生产工艺为多元料浆气化、耐硫变换、大连佳纯低温甲醇洗（七塔流程）、鲁奇低压甲醇合成、杭州中泰液氮洗、凯洛格低压氨合成、氨汽提法尿素生产工艺等。自2014年原始开车以来，醇氨联产装置低温甲醇洗系统CO2产品气总硫（含量）波动较大，总硫持续超标问题突出，给尿素装置的安全运行带来较大风险。经分析，认为CO2产品气总硫超标原因主要有变换气硫含量高、系统加负荷速度过快、甲醇再生不合格、无硫甲醇洗涤量不足、系统温度高（变换气温度高、系统冷量不足、甲醇循环量大）等。通过不断的操作摸索与经验总结，并采取一系列的优化调控措施，尤其是2024年9月大修期间在CO2产品气总管上增设硫含量在线分析仪后，在系统正常运行与工况发生变化时，都可以及时采取相应的操作调整措施，确保CO2产品气硫含量合格，助力了低温甲醇洗系统与尿素装置的安全、稳定、优质运行。
［关键词］醇氨联产装置；低温甲醇洗系统；CO2产品气；总硫超标；原因分析；调控方法；硫含量在线分析仪
［中图分类号］TQ113.26+4 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0034-04
0 引 言
宁夏和宁化学有限公司（简称宁夏和宁，原宁夏捷美丰友化工有限公司）醇氨联产装置主产品产能为440 kt/a合成氨、700 kt/a尿素、300 kt/a甲醇，于2014年7月4日打通全系统流程产出合格尿素。本醇氨联产装置主生产工艺为多元料浆气化（3台气化炉，两开一备）、耐硫变换（全变换系统+部分变换系统）、低温甲醇洗、鲁奇低压甲醇合成、杭州中泰液氮洗、凯洛格低压氨合成、氨汽提法尿素生产工艺等。其中，低温甲醇洗系统采用大连佳纯七塔流程，包含全变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅰ、部分变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅱ（全变换气洗涤塔Ⅰ与部分变换气洗涤塔Ⅱ共用1套再生单元）、CO2解吸塔、N2气提塔（N2气提塔宁夏和宁习称H2S浓缩塔）、热再生塔、甲醇水分离塔、尾气水洗塔。低温甲醇洗系统的主要任务是脱除原料气（全变换气与部分变换气）中的H2S、CO2，得到的净化气作为甲醇、液氨生产的原料气，CO2产品气则作为尿素装置的原料气。为防止硫化物对下游尿素装置之设备、管线等的腐蚀，通常控制CO2产品气总硫含量≤2 mg/m3。装置自2014年原始开车以来，由于种种原因，CO2产品气中总硫（含量）波动较大，总硫持续超标问题突出，给尿素装置的安全运行带来较大风险。通过对CO2产品气总硫超标原因进行分析，采取相应的措施后，目前CO2产品气总硫含量可稳定控制在指标范围内。以下对有关情况作一介绍。
1 低温甲醇洗系统工艺流程简介
变换系统来压力5.31 MPa、温度30 ℃的变换气Ⅰ/Ⅱ分别进入洗涤塔Ⅰ/Ⅱ，经过洗涤塔脱硫段、脱碳段的洗涤，从洗涤塔Ⅰ/Ⅱ的塔顶分别得到液氮洗系统、甲醇合成系统所需的净化气。洗涤塔Ⅰ/Ⅱ下段出来的无硫甲醇汇合后经减压进入无硫闪蒸罐，从洗涤塔Ⅰ/Ⅱ底部出来的含硫甲醇汇合后经减压进入含硫闪蒸罐，在无硫闪蒸罐与含硫闪蒸罐内1.1 MPa压力下闪蒸出溶解在甲醇中的H2、CO及少量CO2。无硫甲醇从无硫闪蒸罐底部出来进入CO2解吸塔上部，含硫甲醇从含硫闪蒸罐底部出来进入CO2解吸塔中部，经过低温低压解吸和无硫甲醇洗涤，在CO2解吸塔顶部获得CO2纯度98.85%、总硫≤2 mg/m3及温度-48 ℃、压力0.2 MPa的合格CO2产品气，CO2产品气复热至常温后送至尿素装置。CO2解吸塔上部、中部、底部出来的甲醇分别进入N2气提塔的上部、中部、下部，在低温低压及低压氮气气提作用下，气相中的CO2、H2S分压降低，溶解在甲醇中的CO2进一步解吸，甲醇中的H2S得到浓缩，最终在N2气提塔塔底获得含高浓度H2S的甲醇，再经富H2S甲醇泵加压及换热后送入热再生塔上部；富H2S甲醇在热再生塔中经再沸器加热（热再生塔底温度101.93 ℃、压力0.23 MPa），甲醇中的硫化物和残余CO2全部解吸出来，热再生塔顶部出来的酸性气中含有部分甲醇蒸气，通过分离、冷却的方式回收甲醇后酸性气送至克劳斯硫回收系统，热再生塔底部再生合格的大部分甲醇经换热后进入贫甲醇罐，据甲醇中水含量情况，少量甲醇进入甲醇水分离塔除水，完成甲醇再生。
2 CO2产品气总硫超标情况及影响
宁夏和宁低温甲醇洗系统自2014年7月投运以来，CO2解吸塔产出的CO2产品气总硫超标问题突出，严重制约下游尿素装置的安全稳定运行。经系统性分析，主要症结如下：① 蒸汽、氮气流量不稳定，导致热再生塔甲醇再生不彻底，贫甲醇含硫量升高，N2气提塔CO2解吸效率降低，进一步削弱热再生塔的脱硫效果，使洗涤甲醇含硫量增加；② 原料气（变换气）工艺参数波动大，温度30～40 ℃、流量5 000～10 000 m3/h及含水量的变化影响系统吸收与再生过程的稳定性；③ 操作调整滞后，操作人员对系统特性掌握不足、经验有限，在负荷波动（40%～85%）时洗涤甲醇量调节不及时，导致脱硫效率下降。
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