粗甲醇分离器内件改造对生产产生的影响
李海涛
（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古 包头 014060）
[摘 要] 甲醇装置中粗甲醇分离器是一个关键设备，其内件结构对粗甲醇气液相分离效率有着决定性的影响，进而直接影响粗甲醇产品的产量、质量，以及甲醇合成催化剂的使用寿命和其他设备的运行情况。神华包头煤化工有限责任公司对合成工段粗甲醇分离器内件进行改造后，解决了粗甲醇分离器出口气相带液、循环气压缩机超负荷、膜分离单元无法满负荷运行等诸多问题，对生产系统各单元工况产生了积极的影响，有效提高了甲醇产品的产量和质量，降低了单位产品能耗，延长了设备和甲醇合成催化剂的使用寿命及装置的平稳运行周期，实现了显著的经济效益。
[关键词] 粗甲醇分离器；内件；分离效率；改造；影响；运行维护；效益
[中图分类号] TQ 223.12+1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）05-0040-03
0 引 言
甲醇装置中粗甲醇分离器是一个非常关键的设备，其作用主要是将多级冷却后的工艺气和液相甲醇分离开来，液相甲醇送至下游工段，而分离出来的工艺气则在合成系统内继续循环使用，因此，其分离效率的高低，直接影响着产品的产量、质量，以及设备的安全运行、甲醇合成催化剂的使用寿命、生产能耗等。而分离器内件的结构是影响其分离效率的重要因素之一，我公司在原粗甲醇分离器内件的基础上，通过升级改造（2016年装置检修期间予以实施），解决了分离器出口气相带液、循环气压缩机超负荷、膜分离单元无法满负荷运行等几大问题，使各单元工况得到了明显改善。
1 分离器的工作原理
粗甲醇分离器采用的是普尔利斯（中国）环保分离设备制造有限公司生产的高效立式叶片分离器。其工作原理为：气、液两相入口的进料缓冲装置可以帮助减缓气、液两相流体进入分离器的动能，同时移除气体中所夹带的大尺寸液滴及段塞流（段塞流是指管道中一段气柱、一段液柱交替出现的气液两相流动状态）；气体夹带着小尺寸液滴进入设备上方的高效分离叶片，被高效分离叶片所捕集的液体在叶片下方进行收集，收集的液体在自身重力的作用下被降液管引入分离器底部（通过液封防止气体窜入降液管而造成流动受阻），液体最终从分离器中顺利排出。
2 分离器内件改造内容
针对实际生产中粗甲醇分离器出口气相带液、分离效果差等问题，重新进行物料衡算，确认原有分离器内件的叶片流通面积已不能满足目前实际气体处理量的要求。于是，根据之前Davy公司提供的物性数据等，并结合实际运行数据，以2 307 500 m3/h作为粗甲醇分离器设计进气量对其内件进行改造，主要改造内容如下。
（1）将分离器原有蘑菇头式进料分布器的直管段高度下调590 mm，即液体高高液位由原来的2 590 mm调整至2 000 mm，以增加蘑菇头式进料分布器出口至分离叶片底部的距离，增加气体分布空间，改善气体分布情况。
（2）扩大叶片框架，增加分离叶片数量；将原本4个液体收集槽底部各有的1根2″降液管改为3″降液管，共计4根。
（3）原降液管底部自液封的小桶容易积液，但考虑到停车检修时甲醇液体挥发有毒性，另外容器底部液体高度可以满足降液管的密封要求，因此将自液封小桶取消，将降液管底部深入到低低液位以下。
更多内容详见《中氮肥》2017年第5期