江苏灵谷化工有限公司大化肥分公司净化工段采用大连理工大学自主研发的低温甲醇洗工艺,利用低温甲醇吸收工艺气中的酸性气CO2和H2S制得纯净的净化气H2。温度对吸收效果的影响最为直接,但是甲醇中水含量的高低对酸性气的吸收也有重要的影响。甲醇中水含量的高低主要通过甲醇水分离塔控制,甲醇水分离塔的运行优劣直接影响循环甲醇中水含量,进而影响贫甲醇对酸性气的吸收效果。
公司大化肥项目自从2009年6月投产以来,净化工段低温甲醇洗系统运行一直比较稳定,正常生产期间,循环甲醇中水含量应控制在0.5%以内。但自2012年4月开始,循环甲醇中水含量逐步升高,2012年7月最高达到0.73%。为防止循环甲醇中水含量继续升高影响生产,对此现象进行了分析,并提出解决措施。
通过分析发现,甲醇洗系统甲醇/水分离塔C2205塔内气流有偏流迹象,塔盘上有腐蚀物积存,影响塔内介质的传热、传质,从而造成塔内运行工况不稳定,进而导致甲醇中水含量上升。腐蚀物的积存不仅影响了C2205的水分离效果,也影响其吸收效果。因此,决定将C2205切出系统,进行热洗操作。
热洗前需把气液分离罐V2201液位降低至5%左右,便于存储热洗期间的甲醇水溶液;热洗时需关闭V2201和尾气水洗塔C2206至C2205塔的阀门,关闭C2205至热再生塔C2204甲醇蒸汽阀,关闭贫甲醇阀门;热洗期间观察V2201液位;在热洗后,甲醇中水含量下降到指标范围以内。
从热洗下来的腐蚀产物来看,这些物质对系统造成一定程度的污染、堵塞等,造成C2205塔阻力升高,导致C2205塔工况不稳定,甲醇水分离效果不好,从而造成了系统中甲醇水含量升高。
此外,在生产运行中需注意以下几点。
1.尽量降低进入吸收塔C2201的变换气温度,以降低其饱和水含量。
2.加强气液分离器的操作和维护:一是要加强变换出口分离器除沫器的维护和分离器液位的操作;二是要保证气液分离器V2201的气液分离效果,减少水分夹带。
3.加强甲醇/水分离塔C2205的运行控制,尤其是甲醇/水分离塔C2205塔顶温度,过高会增加甲醇蒸汽的带水量。因此,当检测发现甲醇中水含量高时应适当降低塔顶温度,或增加塔顶贫甲醇量,保证系统中的水含量不超标。另外,如出现C2205塔阻力降上升,应尽快制定热洗方案。
4.加强循环甲醇中水含量的监测,如水含量上升,要及时调整甲醇/水分离塔的操作,适当增加其负荷或者采用置换部分新鲜甲醇的方法,尽快降低循环甲醇中的水含量,避免水含量长期超标。如没有好转应尽快分析引起水含量升高的原因,采取相应的措施。
5.加强补入系统新鲜甲醇中水含量的监控,避免外来甲醇污染系统。