彭娜，侯小鹏，方忠剑，武浪
（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 718500）
［摘 要］陕西延长中煤榆林能源化工有限公司一期1 800 kt/a甲醇装置、二期1 920 kt/a甲醇装置煤制气部分主要生产工艺均为多元料浆加压气化、绝热耐硫变换、林德低温甲醇洗（一期、二期系统分别采用全贫液、半贫液低温甲醇洗流程）及戴维甲醇合成工艺等。二期低温甲醇洗系统2021年6月满负荷运行后，出现净化气/贫甲醇换热器（02721E02）压差上涨问题，甚至引起了上游气化系统憋压而致变换气放空。分析与探讨工艺气中氨的形成机理及影响因素、二期甲醇装置工艺气中氨含量高的原因及低温甲醇洗系统内铵盐结晶原理，并与一期甲醇装置进行对比分析，确认02721E02压差上涨的原因为系统内氨含量偏高所致。为此，制定气化系统工艺气中氨含量的控制措施、低温甲醇洗系统排氨及调控措施，通过近2个月的工艺调整，二期低温甲醇洗系统内氨含量明显下降，02721E02压差下降且基本趋于稳定。
［关键词］甲醇装置；低温甲醇洗系统；净化气/贫甲醇换热器压差上涨；铵盐结晶；工艺气氨含量控制措施；排氨；调控措施
［中图分类号］TQ223.12+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）04-0052-04
0 引 言
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司（简称榆林能化）有两期甲醇装置，设计产能分别为1 800 kt/a和1 920 kt/a，两期甲醇装置生产工艺相同，均以煤、天然气及渣油催化热裂解（DCC）富氢气为原料，煤制气部分主要生产工艺均为多元料浆加压气化、绝热耐硫变换、林德低温甲醇洗及戴维甲醇合成工艺。其中，低温甲醇洗系统的主要任务是脱除部分变换气中的CO2和H2S，将合格的煤基合成气（CO2含量≤0.2%、H2S含量＜0.1×10-6）送往甲醇合成系统，同时为硫回收系统提供H2S浓度30%以上的酸性气。二期低温甲醇洗系统采用半贫液低温甲醇洗流程，2020年12月底正式投运，与全贫液低温甲醇洗流程（一期低温甲醇洗系统采用全贫液低温甲醇洗流程）最大的不同是吸收塔顶部除了采用贫甲醇作为洗涤液外，还有一股从CO2解吸塔上部出来的甲醇通过氮气气提后的半贫液。二期低温甲醇洗系统自开车以来，2021年6月以前处于半负荷稳定运行状态，净化气中的CO2、H2S等含量均能达到工艺指标要求；2021年6月满负荷运行后，出现了净化气/贫甲醇换热器（02721E02）压差上涨的问题，至2022年6月最高涨至0.66 MPa，甚至引起了上游气化系统憋压而致变换气放空。通过与专利商、设计单位以及相关技术人员进行交流，经多方排查与分析，确认02721E02压差上涨的原因为低温甲醇洗系统内氨含量偏高所致；随即据系统的实际运行情况制定了相应的排氨措施及工况调整措施，通过近2个月的工艺调整，02721E02压差下降且基本趋于稳定（压差约为0.20 MPa,压差明显降低，但未降到设计值）。以下对有关情况作一介绍。
1 二期低温甲醇洗系统工艺流程简介
榆林能化二期低温甲醇洗系统采用林德工艺包半贫液九塔（包括洗氨塔、原料气洗涤塔、CO2解吸塔、H2S浓缩塔、氮气气提塔、热再生塔、甲醇/水分离塔、CO2水洗塔和尾气水洗塔）流程。变换气经洗氨塔除氨（氨含量＜0.1×10-6）后送入原料气洗涤塔，在脱硫段、脱碳段被贫甲醇、半贫甲醇吸收后，合格净化气（CO2含量≤0.2%，H2S含量＜0.1×10-6）经净化气/贫甲醇换热器（02721E02）管程与贫甲醇换热，再经原料气冷却器换热后送至甲醇合成系统；完成吸收的无硫甲醇和含硫甲醇分别进入中压闪蒸单元，闪蒸出甲醇富液中溶解的气体后进入CO2解吸塔，解吸出CO2的富甲醇液进入H2S浓缩塔进行气提（同时在CO2解吸塔上塔液相进H2S浓缩塔前抽出一股无硫甲醇进入氮气气提塔，氮气气提塔底出口半贫液经半贫液泵送至原料气洗涤塔作为吸收液）。H2S浓缩塔塔底富甲醇经富甲醇泵送入热再生塔，解吸出富甲醇中的H2S酸性气送往硫回收系统，热再生塔塔底一部分贫甲醇送入贫甲醇罐，另一部分送入甲醇/水分离塔内分离贫甲醇中的水分，甲醇/水分离塔塔顶的甲醇蒸气送往热再生塔。CO2解吸塔塔顶CO2产品气送往CO2水洗塔；H2S浓缩塔及氮气气提塔出口尾气进入尾气水洗塔，尾气经脱盐水洗涤后放空，底部含有甲醇的脱盐水再送往甲醇/水分离塔，甲醇/水分离塔分离出的废水送往污水处理系统或气化磨煤系统。
2 净化气/贫甲醇换热器压差高事件
更多内容详见《中氮肥》2023年第4期