低温甲醇洗总硫运行控制措施分析

孟庆千，王春阳

（河南开祥精细化工有限公司，河南义马 472300）

低温甲醇洗总硫运行控制措施分析

孟庆千，王春阳

（河南开祥精细化工有限公司，河南义马 472300）

低温甲醇洗装置是化工工艺装置中利用低温甲醇对H2S、CO2的超强吸收能力，脱除原料气体中酸性气体成分的一种高效的物理吸收工艺方法。低温甲醇洗工艺在化工企业生产中，能耗低，运转费用低，生产运行稳定、可靠。甲醇装置在开车接气过程和系统运行操作过程中经常出现总硫超标问题，严重影响了后系统催化剂的使用寿命，为企业的生产造成了巨大的消耗，增加了生产成本。因此，对林德低温甲醇洗装置在开车接气过程中的总硫控制方法及系统正常运行过程中的操作控制进行了总结分析。

低温甲醇洗；硫化氢；总硫；超标；操作控制

1 低温甲醇洗工艺介绍

低温甲醇洗工艺的特点是低温甲醇洗脱除气体中的酸性气体属于湿法脱硫，可以选择性的脱除H2S和CO2，是当前合成气深度脱硫的比较先进的技术。林德低温甲醇洗工艺中利用-50℃以下的低温甲醇对H2S、CO2和COS的较高溶解度来进行物理吸收。林德低温甲醇洗中对H2S、CO2和COS是在一塔分段吸收，利用高效绕管式换热器，将多股物流组合进行换热，充分利用了物料冷量，能耗较低。

2 低温甲醇洗脱除过程中的总硫超标原因及分析

2.1 开车过程中低温甲醇洗循环建立时间过短

我厂低温甲醇洗中甲醇正常控制温度在-54℃。在开车过程中低温甲醇洗的循环建立时间如果过短，由氨冷冻系统提供的冷量未充分的累计，此时如进行接气，贫甲醇冷量的累计时间增加，会严重地影响原料气中的总硫脱除，而致使接气整体时间增加。如甲醇循环过程过短，接气过程中贫甲醇温度降至-50℃的累计时间和总硫脱除时间将延长至4～5h。经过多次开车实践，我厂的低温甲醇洗循环建立时间为接气前24h，贫甲醇温度降至-30℃以下3h以上，此时低温甲醇洗接气后贫甲醇温度降至-50℃以下，总硫指标达到0.1×10-6以下在3.5h左右。

2.2 开车过程中低温甲醇洗压力提速过慢

开车过程中低温甲醇洗装置对原料气中总硫的吸收不仅受温度影响，也受原料气的压力提升影响。我厂的低温甲醇洗原料气压力设计3.35MPa，在开车过程中原料气压力由2.2MPa逐步提升至3.35MPa，实际操作过程中如压力提升过慢，将严重影响贫甲醇对总硫的吸收，致使总硫含量在4h以上方能降至0.1×10-6。我厂在多次接气过程中，在前系统稳定的前提下，将原料气提压时间控制在2h内时，总硫吸收可在最短的时间内达到0.1×10-6以内，使低温甲醇洗接气时间可缩短至2.5h。

2.3 循环甲醇的再生不好

低温甲醇洗中循环甲醇的再生质量是影响总硫超标的关键因素之一，若热再生塔再生效果不好，会有部分H2S未释放出去，导致循环甲醇中的H2S含量升高，到吸收塔内甲醇对H2S的吸收效率会大大降低，当H2S含量过高时，部分H2S在低温甲醇洗一塔顶部析出至净化气中，导致总硫超标。因此，控制好热再生塔底部温度和塔盘温度，稳定循环甲醇量，对甲醇的再生至关重要。

2.4 循环甲醇流量过大

低温甲醇洗中循环甲醇的量与原料气的量成正比关系。我厂的循环甲醇量设计224m3/h，原料气量为113 000m3/h，当甲醇循环量较小时，不能满足原料气中H2S的吸收。当循环量过大时，导致循环甲醇温度上涨，影响H2S的吸收。我厂的循环甲醇量经过多次开车实践，当循环量大于250m3/h时，循环甲醇温度开始上涨，影响总硫的吸收。所以甲醇循环量与原料气量需控制在合适的比例范围内。

2.5 循环甲醇中水分含量过高

低温甲醇洗中循环甲醇的纯度对吸收H2S的影响非常大。正常情况下，循环甲醇中水分含量应在1%以下即贫甲醇纯度在99%以上。实际操作过程中，当循环甲醇中水分含量超过0.6%即贫甲醇纯度降至99.4%以内时，贫甲醇对H2S的吸收大幅度减少。我厂在实际中发现，纯度在99.5%以上的贫甲醇对H2S吸收后，总硫含量可降至0.04×10-6，当贫甲醇纯度降至99.4%以内时，总硫含量上升至0.1×10-6左右。因此控制再生塔的温度，降低循环甲醇中的水分含量至关重要。同时在再生塔控制水分效果较慢时，可辅助置换少量循环甲醇，以尽快达到提升循环甲醇的目的。

2.6 酸气浓缩塔中气提氮过小

酸气浓缩塔中气提氮的量过小时，甲醇中酸气的解析力度不足，致使甲醇中富含的H2S过高，带入后系统再生塔，增加了再生塔负荷，会导致再生效果不好，影响循环甲醇的品质。通过林德几家公司的生产数据，气提氮气加入量的适当增加可充分利用辅助解析塔中的CO2冷量，减少低温甲醇洗中冷量的损失。

2.7 H2S分离罐气相出口温度过低

林德低温甲醇洗中H2S分离罐设计顶部气体温度为-33℃，在实际操作过程中，如适当提升气相温度，可加大分离罐甲醇中H2S的解析，有助于减轻后系统再生塔的负荷，降低循环富甲醇中H2S的总含量，有助于总硫指标的控制。

3 结束语

通过对低温甲醇洗的不断摸索和总结改进，我公司低温甲醇洗的运行稳定，总硫含量控制在0.04×10-6以内，为后系统装置中催化剂的安全运行发挥了关键作用。在实际生产过程中，还需对低温甲醇洗的多种操作进行数据收集和积累，以达到降低总硫含量，满足后工段工艺指标生产的需要。

[1] 张雄，张兴无.低温甲醇洗总硫超标的原因及处理方法[J].科技信息，2012，（19）：99.

Analysis on the Control Measures of Total Sulfur in Low Temperature Methanol Washing

Meng Qing-qian，Wang Chun-yang

Low temperature methanol washing device is a kind of high efficiency physical absorption process for the removal of H2S and CO2by low temperature methanol and removal of acid gas in raw material gas.Low temperature methanol washing process in the production of chemical enterprises，low energy consumption，low operating costs，production and operation is stable and reliable.Methanol plant in the car handling process and system operation and operation process often occurs the total sulfur exceeded the problem，seriously affected the life of the system after the catalyst for the production of the enterprise caused a huge consumption，increased production costs.In this paper，the total sulfur control method and the operation and control of the system during the normal operation of the Linde low temperature methanol washing device are analyzed and summarized.

low temperature methanol washing；hydrogen sul fi de；total sulfur；excessive standard；operation control

TQ223.121

B

1003–6490（2017）10–0014–02

2017–07–24

孟庆千（1983—），男，河南商丘人，助理工程师，主要从事化工企业工艺管理工作。