李建峰
（河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司，河南 获嘉453800）
［摘 要］河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇项目外围配套变压吸附装置采用北大先锋科技有限公司设计的工艺，其前期运行过程中出现系统气密漏点多、程控阀内漏严重、真空泵检修频繁、程控阀仪表空气管线接口多次断开等设备方面的问题，采取相应的处理措施后，设备方面的问题得到有效解决；除设备方面的问题外，工艺方面还存在一大主要问题——CO产品气纯度偏低，尤其是CO产品气中的CH4含量高（1%左右），不仅制约着乙二醇系统负荷的提升，而且还给装置的运行带来很大的安全隐患。为此，重点围绕CO产品气气质的改善实施了一系列的优化改造，即通过增设 2 台相同规格的CO吸附塔以及更换CO吸附塔内吸附剂等措施将CO产品气纯度提升至99.3%以上（CO产品气中的CH4含量降至10×10-6以下），从而有效提升了变压吸附装置的运行质量，为煤制乙二醇系统的安全、高效运行提供了保障。
［关键词］煤制乙二醇；变压吸附装置；问题；处理措施；优化改造；CO产品气纯度；铜基吸附剂
［中图分类号］TQ028.1+5［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）03-0072-03
1 概 述
河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司（简称中新化工）200 kt/a煤制乙二醇项目为河南能源化工集团产业结构调整的重点项目，依托中新化工200 kt/a煤制甲醇项目（2011年9月投产），上游系统工艺简况为：气化装置配置3台航天炉（两开一备），单台航天炉设计投煤量750 t/d；变换装置采用低水气比变换工艺；净化装置采用低温甲醇洗工艺，净化气一部分送甲醇合成装置，另一部分送变压吸附装置提纯产出乙二醇合成系统所需的合成气。
200 kt/a煤制乙二醇装置于2012年3月打通全部流程，产出合格乙二醇产品。其外围配套工程——变压吸附装置为乙二醇合成系统提供合成气（纯度98%以上的CO和纯度99.9%的H2）。变压吸附装置采用北大先锋科技有限公司（简称北大先锋）设计的工艺，前期运行过程中除存在系统气密漏点多、程控阀内漏严重、真空泵检修频繁、程控阀仪表空气管线接口多次断开等设备方面的小问题外，工艺方面还存在一大问题——CO产品气纯度偏低。为改善CO产品气的气质及解决设备方面存在的问题，中新化工对变压吸附装置实施了一系列优化改进。改进后，CO产品气纯度提升至99.3%以上，变压吸附装置的运行质量得到明显提升。
2 变压吸附装置工艺流程简述
低温甲醇洗装置来的净化气首先进入预处理系统，经气液分离器（V-1001）分离掉机械液滴后进入吸附塔（T-1001）顶部，脱除原料气中的微量甲醇、水分和CO2等后从吸附塔底部流出，经原料气加热器（E-1003）加热至70 ℃后送PSA-CO系统。变温预处理系统采用两塔工艺流程，设计约10 h（加热4 h，冷吹4 h，逆放和升压2 h）切换1次，冲洗气源来自PSA-H2系统的逆放气和PSA-CO系统的置换尾气，冲洗后的气体经预处理解吸气冷却器（E-1001）冷却后进入解吸气缓冲罐（V-1002），再经解吸气压缩机升压后与系统富余的净化气一并送往甲醇合成系统。
PSA-CO系统的任务是将净化气中的CO浓缩至纯度达99.3%以上。PSA-CO系统设计为20-4-8/V流程，即4塔同时吸附、8次均压、抽真空流程。气体从吸附塔（T-2001A～T）底部进入，从吸附塔顶部流出，CO被吸附剂选择性吸附，经降压置换后逆放出来，前期逆放气进入逆放气缓冲罐（V-2003），后期逆放气经真空泵（P-2001A～Q）抽真空得到CO产品气进入CO产品气缓冲罐（V-2006），同时吸附剂得到彻底再生；PSA-CO顺放气经顺放气缓冲罐（V-2002）送至PSA-H2系统抽真空缓冲罐（V-3004），PSA-CO吸附尾气进入吸附尾气缓冲罐（V-2001），之后送往PSA-H2系统。
PSA-H2系统的任务是脱除顺放气和PSA-CO吸附尾气中的N2、Ar、CH4、CO2等杂质气体，得到纯度99.99%的H2产品气。在PSA-H2系统，气体从吸附塔（T-3001A～P）底部进入，从吸附塔顶部流出，气体中的N2、Ar、CH4、CO2等杂质气体被吸附剂吸附，合格的H2产品气进入H2产品气缓冲罐（V-3001）。
3 设备方面存在的问题及处理措施
3.1 系统气密漏点多
变压吸附装置试车期间，气密漏点多达1 000多处，主要集中在程控阀的平衡管接口处和法兰的密封面。在对漏点进行处理时，发现平衡管接口存在距离短且有弯头及紧固位置狭小等问题；另外，施工单位为赶进度，在管道和阀门安装过程中存在螺栓紧固不均且个别螺栓未紧固到位的问题。
处理措施：
更多内容详见《中氮肥》2019年第3期