裴蕾
（上海国际化建工程咨询有限公司，上海200063）
［摘 要］ 随着煤化工项目的大型化，低温甲醇洗装置的规模也越来越大，设备布置的难度和要求也越来越高。结合低温甲醇洗工艺的流程特点，简介设计工作中低温甲醇洗装置设备布置的总体原则和布置方案，重点对低温甲醇洗装置中塔、换热设备、泵及其他重要设备布置的设计思路和设计要点进行总结，以供同行参考和借鉴。
［关键词］ 低温甲醇洗装置；设备布置；总体原则；布置方案；布置设计要点；工程实例
［中图分类号］ TQ028.2+5［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）01-0059-04
在以煤为原料制合成氨、甲醇等的工艺过程中，需要脱除粗合成气中的CO2、H2S等酸性气。低温甲醇洗就是现代煤化工装置广为采用的净化工艺，其利用甲醇在低温高压下对酸性气溶解度极大的特点脱除原料气中的CO2、H2S等，具有气体净化度高、选择性好、脱硫脱碳可在同一工序中分别进行的特点。随着煤化工项目的大型化，低温甲醇洗装置的规模也越来越大，设备布置的难度和要求也越来越高。以下结合多个工程项目的设计经验，对低温甲醇洗装置设备布置的设计思路、要点进行探讨与总结，一方面为今后类似装置的设备布置设计工作积累经验，另一方面藉此与同行进行交流。
1 低温甲醇洗工艺流程简介
低温甲醇洗工艺为多塔流程，八塔流程包括吸收塔、中压闪蒸塔、CO2产品塔、H2S浓缩塔、N2气提塔、热再生塔、甲醇水分离塔和尾气洗涤塔。以合成氨装置为例，来自上游的原料气冷却分离出水分后进入吸收塔，脱除了H2S和CO2的净化气送液氮洗工段，富含H2S和CO2的甲醇溶液进入中压闪蒸塔，闪蒸出的闪蒸气与来自液氮洗工段的循环H2一起经循环气压缩机压缩、冷却后返回原料气冷却器回收。中压闪蒸塔上段出来的富CO2甲醇溶液进入CO2产品塔，下段（底部）的含硫甲醇一部分送至CO2产品塔，一部分送至H2S浓缩塔；CO2产品塔顶部产生不含硫CO2，作为CO2产品气，CO2产品塔液相送H2S浓缩塔进一步闪蒸。H2S浓缩塔顶部尾气复热后送尾气洗涤塔，得到的液相送N2气提塔进行H2S提浓；富含H2S和CO2的甲醇溶液则经热再生塔闪蒸、气提实现甲醇的再生，热再生塔塔顶出来的甲醇蒸气/酸性气混合物经冷却、分离后，冷凝液回流，酸性气则复热后送出界区。出热再生塔的甲醇水浓缩液升压后送至甲醇水分离塔完成甲醇、水的分离，其顶部的甲醇蒸气送热再生塔作为气提气，底部出来的废水送至尾气洗涤塔用于洗涤尾气。
2 设备布置的总体原则
低温甲醇洗装置的设备布置主要是按照工艺流程顺序和同类设备适当集中的原则进行。装置生产过程中的原料气含CO、H2、H2S等，使用的液体物料主要含甲醇，具有易燃、易爆、有毒的特性，属甲类装置，因而布置时要注意本装置定位与厂区其他不相关装置/单元或设备之间的安全间距应满足《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160—2008）的要求。
3 设备布置设计方案
低温甲醇洗装置的设备（除动设备外）全部采用露天布置；为缩短管廊长度和减少占地面积，采用中间管廊式布置，装置中所有静设备在内管廊两侧布置。
整个低温甲醇洗工艺分为吸收、解吸、热再生、甲醇水分离4个部分，其中，前两个部分为冷区，后两个部分为热区。冷区和热区基本上均布在管廊的两侧，均为局部框架结构和部分设备直接落地布置；同时，设计时本着节省工艺管线的原则，通过装置管廊将冷、热区各设备有机地联系在一起，各局部框架与管廊平台间用走道连通，便于操作维护和生产管理。
4 设备布置设计要点
整个低温甲醇洗装置中的大部分设备为塔、换热器、泵，因此，做好这些设备的布置设计至关重要。
更多内容详见《中氮肥》2019年第1期