精甲醇中乙醇超标的原因分析及解决方法

李术村

【摘  要】本文針对高负荷下天然气甲醇精馏装置产品中乙醇超标的现象进行研究，分析找出甲醇精馏系统的问题所在，通过对系统进行技术改造或者工艺调整，使产品中乙醇含量低于厂控指标，提高产品质量和公司的市场竞争力。

【关键词】高负荷;乙醇超标;技术改造;工艺调整

甲醇作为一种重要的基础原料，在化工、农药、燃料等领域有广泛的应用。工业用甲醇有严格的国家标准《工业用甲醇GB 338-2011》，国标中虽然对乙醇含量没有具体的要求，但乙醇含量也是一个重要指标，例如甲醇用于醋酸合成时，就要对乙醇含量严格控制，所以控制乙醇的含量对企业提高产品甲醇的市场竞争力具有重要的意义。

一、装置说明

某天然气制甲醇装置，在装置高负荷运行的情况下，产品甲醇中的乙醇含量经常波动，超过厂控指标。本装置甲醇精馏为三塔精馏，由预塔、加压塔和常压塔组成（流程见图1），在预塔中除去溶解性气体和低沸点杂质，在加压塔和常压塔中除去水和高沸点杂质，得到符合GB 338-2011标准的精甲醇。

二、乙醇超标原因分析

1.精馏系统高负荷运行时，精馏系统的处理能力有限，目前操作弹性很小，系统的些许波动均易造成产品中乙醇含量超标;

2.加压塔的中上部热量过高，使乙醇等高沸点的物质在加压塔的上部塔板积累，从而导致采出产品中乙醇超标;在原设计中，加压塔中上部和下部热量调节的手段有限，并且会对后续工序造成影响;

3.由于常压塔回流液实际运行时的温度较设计值高5℃，常压塔需要比设计值更大的回流量，这样就造成塔盘液层过厚，塔压不稳定，灵敏板温度波动大，加上常压塔的进料负荷高于设计负荷，造成处理能力不够，导致产品中乙醇的含量超标;

4.常压塔顶冷却器为空冷器，受外部环境影响较大（例如刮风、下雨等天气变化），风机的自动转速调节不能及时跟踪，手动调节难度大，加剧了常压塔采出产品的乙醇超标;

三、解决乙醇招标的措施

精馏系统经专业精馏塔制造公司模拟计算，原设计处理能力偏小，造成乙醇含量超标，如果从设备方面考虑，需要增加塔板或者更换更高效的塔板，势必需要增加大量的投资成本。本着节约成本方面考虑，优先进行工艺调整和小的技改，来实现产品甲醇中乙醇不超标。下面分别对加压塔和常压塔的调整进行说明。

加压塔：

1.对加压塔下部转化气再沸器增加副线，对预塔转化气再沸器增加副线，通过技改，减少加压塔中部的热量后，加压塔和预塔的转化气热量能够进行有效分配;

2.降低加压塔中部转化气再沸器的液位，减少加压塔中部的热量，减少乙醇等重组分到达加压塔的上部塔板，保证乙醇不超标;

常压塔：

1. 对杂醇油采出的各塔板取样分析，杂醇油采出改为乙醇含量高的塔板，预塔二级杂醇油阀门全开，并提高杂醇油的总采出量;

2.适当提高常压塔塔底水的排放，降低常压塔中乙醇的浓度;

3.通过技改从常压塔回流泵出口引一股回流液经过换热器降温后，返回回流槽，可以使回流液的甲醇温度由70℃至设计温度65℃;从而可以适当减小常压塔的回流量，利于系统的稳定

4.调整常压塔空冷器调节的P I D参数，使风机转速及时跟踪外界变化;加强主控手动干预，一旦发现波动，立即将风机转速调节由自动调整为手动模式，快速有效调节，减小系统波动;

5. 在常压塔热量能承受的范围内，增加加压塔蒸汽量，提高加压塔的回流比来降低加压塔中乙醇的量，常压塔回流比由设计的2.4提高至2.8，以上;

6.重新分配两塔负荷，减少常压塔的进料量，减小常压塔的处理量，利于常压塔的稳定运行;

7.优化甲醇合成系统的氢碳比，减少副反应的产生，从而减少粗甲醇中乙醇的含量;停车检修期间将更换合成催化剂，减少副产物的生成。

四、总论

通过以上措施，常压塔和加压塔系统波动得到有效控制，产品甲醇中乙醇含量得到大幅降低，由原来的经常超过50ppm，到现在的基本维持在30ppm左右，保障了装置的长周期运行，确保了产品的质量，提高了甲醇产品的市场竞争力。

（作者单位：重庆卡贝乐化工有限责任公司）