刘君
（宁夏和宁化学有限公司，宁夏 灵武750409）
［摘 要］宁夏和宁化学有限公司醇氨联产装置低温甲醇洗系统采用大连佳纯七塔流程（含全变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅰ、部分变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅱ），鉴于近年来国内甲醇产能严重过剩、市场价格长期低迷，而合成氨及尿素市场行情相对较好，经分析与论证，宁夏和宁采取维持合成氨产能、压减甲醇产能的方式运行——将低温甲醇洗系统洗涤塔Ⅱ净化气（流量73 km3/h）中CO2含量降至0.1%以下，其中的48 km3/h直接管输作为宁夏九泓化工科技有限公司生产丁辛醇所需的合成气，剩余约25 km3/h的净化气送甲醇合成系统，甲醇合成系统新鲜气补碳（维持新鲜气中CO2含量在2%～5%）由尿素装置CO2压缩机提供；宁夏九泓返氢（流量≤9 km3/h，H2纯度≥99.9%）则进入洗涤塔Ⅰ予以回收利用。2025年6月，本综合技改项目一次性投运成功，经济效益良好，但低温甲醇洗系统存在甲醇循环量增大、系统温度升高、尾气放空量增加等问题，需进一步优化改进，确保系统安全、平稳、经济运行。
［关键词］醇氨联产装置；低温甲醇洗系统；外送净化气；可行性分析；甲醇合成系统补碳；返氢回收；运行情况；工况变化
［中图分类号］TQ223.12+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）05-0046-04
0 引 言
宁夏和宁化学有限公司（简称宁夏和宁）醇氨联产装置以煤为原料，主产品设计产能为440 kt/a合成氨、700 kt/a尿素、300 kt/a甲醇，其主生产工艺为多元料浆气化、耐硫变换、低温甲醇洗、鲁奇低压甲醇合成、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气体净化技术开发有限公司（简称大连佳纯）七塔流程[包含全变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅰ（净化气经液氮洗后送氨合成系统）、部分变换气H2S/CO2洗涤塔Ⅱ（净化气送甲醇合成系统）、CO2解吸塔、N2气提塔、热再生塔、甲醇水分离塔、尾气水洗塔，2台洗涤塔共用甲醇再生单元][1]。装置于2014年7月4日打通全系统流程产出合格尿素，通过多年的操作经验积累与操作技能提升，在各项工艺指标合格的前提下，醇氨联产装置能实现安、稳、长、满、优运行，目前装置按照设计工况一运行，即在保证合成氨产能（合成氨440 kt/a）最大化的前提下，其余气量生产甲醇（甲醇产量200 kt/a）。
宁夏九泓化工科技有限公司（简称宁夏九泓）300 kt/a丁辛醇项目选址毗邻宁夏和宁，以丙烯（依托宁东能源化工园区煤制烯烃企业的丙烯资源）、合成气（主要成分为H2、CO）为原料，在铑和三苯基膦催化剂作用下低压羰基合成混合丁醛，再经加氢生成丁醇，等等。鉴于近年来国内甲醇产能严重过剩、市场价格长期低迷，而合成氨及尿素市场行情相对较好，宁夏和宁采取保持合成氨产能、压减甲醇产能的方式运行——将低温甲醇洗系统洗涤塔Ⅱ净化气（流量73 km3/h）中CO2含量降至0.1%以下，其中的48 km3/h直接管输作为宁夏九泓生产丁辛醇所需的合成气[1]，剩余约25 km3/h的净化气送甲醇合成系统，甲醇合成系统新鲜气补碳（CO2）由尿素装置CO2压缩机提供，以维持新鲜气中的CO2含量在2%～5%，保证甲醇合成系统的安全稳定运行。2025年6月，宁夏九泓丁辛醇装置开始试车，宁夏和宁外送净化气成分满足宁夏九泓生产要求，并满足宁夏和宁醇氨联产装置正常稳定运行所需。以下就宁夏和宁醇氨联产装置低温甲醇洗系统外送宁夏九泓净化气及回收其返氢技改等情况作一介绍。
1 系统工艺流程简介
1.1 外送宁夏九泓净化气流程
外送宁夏九泓48 km3/h净化气由甲醇装置净化气进脱硫槽前总管接出，外送气设置出合成界区阀及8字盲板、氮气吹扫管线、流量计（01FIQ-4095）、手动调节阀（01HV-4092）、厂区紧急切断阀（01XV-4092）、厂区切断阀等。
1.2 宁夏九泓返氢流程
外送净化气经反应后，约9 km3/h、纯度≥99.9%的返氢送回低温甲醇洗系统洗涤塔Ⅰ（01T0401）入口循环氢压缩机入口管线，设置厂区紧急切断阀（01XV-4091）、厂区切断阀、流量计（01FIQ-4091）、取样器（01S-4091）、氮气吹扫管线、进合成界区阀及8字盲板等。
1.3 甲醇合成系统补碳流程
尿素装置CO2压缩机（K-101）三段段间冷却器出口管线或CO2压缩机（K-201）三级分离器出口管线CO2气压力为6.5 MPa，引出CO2气管线接入甲醇合成系统氧化锌脱硫槽进口手阀旁路，用于调整甲醇合成气氢碳比，本管线设置有流量计（01FIQ-4093）、温度计（01TI-4093）、调节阀（01PV-4093）、入甲醇合成系统氧化锌脱硫槽接入阀及8字盲板等。
2 外送净化气可行性分析
2.1 安全可行性
原本宁夏和宁低温甲醇洗系统洗涤塔Ⅱ（01T0421）出口净化气CO2含量在2%～5%，按宁夏九泓的生产要求，01T0421出口净化气CO2含量需降至0.1%以下，低温甲醇洗系统可通过适度增加01T0421顶部贫甲醇洗涤量以达到该要求，其他气体组分没有变化，没有增加其他安全风险。外送宁夏九泓净化气要求压力5.1 MPa、温度30 ℃，这与宁夏和宁01T0421出口净化气的压力、温度基本相同，外送气管线满足压力容器与压力管道使用要求，并在去甲醇合成系统净化气管线增设1台止逆阀，防止净化气从甲醇合成系统倒窜至外送气管线，外送净化气安全可行。
宁夏九泓送回来的氢气（返氢）最大压力6.0 MPa、最高温度60 ℃，返氢与往复式循环气压缩机（01C0401）至洗涤塔Ⅰ（01T0401）变换气进入同一个位置，01T0401入口变换气管道设计压力6.4 MPa、温度60 ℃，满足安全方面的要求。尿素装置原料CO2通过CO2入口压力调节阀控制进入，保证补入甲醇合成系统的CO2压力＜6.0 MPa、温度＜40 ℃，而甲醇合成系统入口工艺气管线设计压力6.4 MPa、温度60 ℃，满足安全方面的要求。
2.2 技术可行性
2.2.1 外送气CO2指标合格
宁夏和宁供甲醇合成系统净化气要求CO2含量在2%～5%，外送宁夏九泓净化气CO2含量需降至0.1%以下，从技术角度看，通过适度增大01T0421塔顶贫甲醇洗涤量，可将01T0421塔顶净化气CO2含量降至0.1%以下；同时，基于宁夏和宁低温甲醇洗系统运行现状，经与大连佳纯交流及分析核算，认为低温甲醇洗系统在当前的设备及工艺路线不作改造的前提下将外送气CO2含量降至0.1%以下是可行的，且宁夏和宁于2024年5月23日进行了4 h测试，在净化气量达到73 km3/h时，01T0421出口净化气CO2含量可降至0.1%以下。
2.2.2 低温甲醇洗系统工况变化
更多内容详见《中氮肥》2026年第5期