甲醇分离器分离效果差的原因分析及处理
茹文杰
（云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司，云南 开远661600）
［摘 要］针对甲醇合成装置甲醇分离器使用过程中压差逐步上升导致出口循环气中甲醇含量过高的问题，分析、查找原因，指出系统积蜡过多是其症结所在，采取一系列优化及改进措施后，成功解决了问题，并实现了系统的增产降耗。
［关键词］甲醇合成装置；甲醇分离器；积蜡；催化剂活性；新鲜气气质；蒸煮除蜡；改进
［中图分类号］ TQ 223.12+1 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）01-0061-02
云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司200 kt/a甲醇装置于2008年8月建成投产，装置采用Lurgi列管式均温型甲醇合成塔，2台并联运行，操作压力6.0 MPa，操作温度220～250 ℃。本项目以褐煤为原料，通过YM炉气化系统生成主要成分为H2、CO和CO2的原料气，净化后的原料气在铜基催化剂的作用下在甲醇合成塔内生成甲醇，含有约4%甲醇（气态）的出塔气通过气气换热器、水冷器降温至40 ℃以下后，进入甲醇分离器进行气液分离，甲醇分离器分离出来的粗甲醇送至甲醇罐区和甲醇精馏装置。甲醇分离器分离效果的好坏直接影响甲醇的产量，也影响整个装置的安全、稳定运行。实际生产过程中，甲醇分离器在使用一段时间以后压差会逐步上升，分离效果会逐步变差，导致出口循环气中的甲醇含量过高。通过对出现此问题的原因进行分析、查找，找出了相应的处理办法，最终成功解决了问题。
1 甲醇合成装置及甲醇分离器简介
1.1 甲醇合成装置工艺流程
甲醇合成装置工艺流程见图1。来自合成气压缩机的合成气，经气气换热器壳程预热到200 ℃左右，进入甲醇合成塔，在铜基催化剂的作用下，CO、CO2和H2进行反应生成甲醇和水。合成塔出口气进入气气换热器管程，与合成塔入口气换热后温度降至95 ℃左右。出气气换热器的气体先经水冷器Ⅰ冷却到65 ℃，再经水冷器ⅡA/B（一开一备）冷却到40 ℃后，进入甲醇分离器进行气液分离。甲醇分离器顶部出来的大部分气体作为循环气去合成气压缩机，增压并补充新鲜气后送入甲醇合成塔进一步反应；另一小部分为弛放气，送往氢回收装置。甲醇分离器分离出来的粗甲醇，通过一级过滤器和二级过滤器（A/B两组，一开一备）除去其中的固体杂质后，送至闪蒸槽，之后粗甲醇经粗甲醇泵送至甲醇罐区和甲醇精馏装置。
图1甲醇合成装置工艺流程框图
1.2 甲醇分离器的工作原理
甲醇分离器内部有相关进气构件、液滴捕集构件，如丝网、滤芯等。含有甲醇的气体在降温和加压过程中，一部分可凝气相组分形成小液滴随气体一起通过丝网和滤芯，气体通过，液体则被拦截留在丝网和滤芯上，在重力作用下流至分离器底部排出，实现气液分离，得到甲醇产品。
2 甲醇分离器运行中存在的问题
2008年8月二甲醚装置投产以来，甲醇分离器在使用一段时间后，其进出口压差就会逐渐升至40 kPa以上，最高达59 kPa，因压差高，可能造成甲醇分离器滤芯和内件的损坏，合成系统阻力升高，系统能耗增加，甲醇分离器分离效果变差。甲醇分离器分离效果变差后，出口循环气中甲醇含量超标，超过0.61%，最高达0.92%，影响甲醇收率，导致甲醇产量降低；另外，循环气中甲醇含量超标，甲醇会被带至压缩机和合成塔内，严重时将导致压缩机损坏和破坏甲醇合成反应，存在巨大的安全隐患。
3 原因分析
我们对生产情况进行统计分析后发现，2011年甲醇合成装置共计停车11次，每一次都拆出甲醇分离器滤芯蒸煮除蜡，除蜡后，甲醇分离器可以保持1个月左右的正常运行，滤芯上积累一定量的石蜡后，其进出口压差才会上升，分离效果出现下降。
因此，需从两方面着手分析原因并寻找解决问题的办法：① 分析石蜡产生的原因，并找到解决方法，尽可能减少石蜡的产生；② 进行工艺优化和设备改造，减少石蜡的产生与积累，并解决甲醇分离器蒸煮除蜡时影响甲醇合成装置正常运行的问题。经分析，甲醇分离器分离效果差的原因如下。
更多内容详见《中氮肥》2016年第1期