刘亮 李庆春(淄矿集团内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)

0 引言

内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工早期低温甲醇洗系统的塔盘是采用新型浮阀塔盘，这种塔盘能消除板上液面梯度和液体滞留区，减小返混，但随着提产降耗的要求不断深入，浮阀的优势已不再太突出，因产量提高出现的塔盘脱落和压降增大使得塔板无法正常操作，严重制约后续岗位甲醇的生产，达不到高负荷、长周期、稳定连续运行。

1 问题的解决和应用效果

世林化工低温甲醇洗工艺流程采用低温甲醇洗工艺脱硫、脱碳，其典型工艺是采用林德技术六塔流程，脱碳、脱硫分上下塔脱除，在一个塔内完成。世林化工通过与天津奥展兴达化工技术有限公司充分调研当前国内、国际低温甲醇洗工艺的生产状况，并综合分析各类工艺技术的先进性和工业实际生产应用情况，同时与制约世林化工低温甲醇洗洗涤系统提产带液、系统压降大等问题相结合，进行了双层垂直筛板塔板的研制与应用研究。

2 主要研究内容

针对新型浮阀塔盘的塔盘脱落和压降增大等问题；本项目对低温甲醇洗系统塔内件部分进行优化、升级，使得改造后的低温甲醇洗系统安全、平稳、高负荷、长周期连续运行，提升甲醇产量，创造较大经济效益。本项目的主要研究内容包括：(1)对低温甲醇洗系统工艺及其技术现状的研究。(2)对原系统原有设备、设施与低温甲醇洗工艺匹配性的研究。(3)对原低温甲醇洗系统工艺设备进行研究，建立理论模型。(4)结合实际生产情况，研究低温甲醇洗提产带液，净化气指标不合格，压降高的问题。(5) 对改造前后系统进行对比研究，明确系统改造的优越性。(6) 研究项目中的安全运行状态传感数据采集、传输与通信模式，结合现代检测技术、数据库技术、网络技术和计算机技术，实现多技术融合、多个数据融合的安全监控以及风险预控系统。

该项目的实施，从源头上解决提产带液导致净化气不合格及操作压降高的问题，不仅实现了世林化工的安全、稳定、高负荷生产，提高整体装置生产效率，增加了甲醇产量，还改善了工人作业环境，降低了工人劳动强度。

3 创新点

(1)项目对低温甲醇洗装置存在的难题进行深入研究，建立净化气系统模型，为煤化工行业解决净化气系统稳定运行问题提供了新的思路；采用双层垂直筛板塔板改造低温甲醇洗流程中的甲醇洗涤塔、CO2解吸塔和热再生塔的浮阀塔盘，使原甲醇产量850t/a 提高到950t/a。(2)由于双层垂直筛板的特殊结构，使其传质方式与传统浮阀塔板不同，与传统塔盘相比，具有处理能力大、塔板效率高、抗堵塞能力强、压力降低等特点。在进气量125440Nm3/h(950t/a 甲醇产量)，原甲醇洗涤塔不增加甲醇洗涤量的情况下，塔顶气相出口中总硫含量≤0.1ppmv，贫液中H2S 含量≤10ppm。(3)通过优化工艺流程、设计完善的配套装置、形成一个高效的有机整体；解决原甲醇洗涤塔塔顶出口气相夹带甲醇和H2S 含量高的问题；CO2解吸塔的塔盘脱落及出口H2S 含量较高的问题；通过优化操作流程合理利用余热，节能降耗等问题。(4)新型塔盘保证了工艺气体的净化效果和溶液的良好再生，提高了塔的处理能力和操作弹性，保证了甲醇和水的分离效果。

4 塔盘改造前后对比

对甲醇洗涤塔(C15201)79 层塔盘进行改造，由原来浮阀改为泡罩，CO2解吸塔(C15202)顶层10 层(47#-56#)塔盘进行改造，由浮阀改为泡罩，热再生塔(C15204)顶层10 层(27#-36#)塔盘进行改造，由浮阀改为双泡罩，以改善传质效果、降低系统阻力。技改前后对比如图1、图2 所示。

图1 技改前塔盘图片

图2 技改后塔盘图片

5 结语

通过对原有系统进行升级改造，保证了系统生产的安全、稳定、长周期、高效运行，减少了资源浪费，具有重大的经济和社会效益。

本项目的实施为世林化工低温甲醇洗工艺系统提供了扩产降耗的解决方案，有助于世林化工实现高效生产和节能减排的目的，提高生产水平。(1)甲醇洗涤塔、CO2解吸塔、热再生塔内件优化升级总投资约158 万元，该技术达到了节水、节电、节汽、增收的效果，技术指标先进，内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司改造后公司当月增收约400 万元，当月即收回设备购置成本。(2)通过塔板改造，在不增加甲醇循环量的基础上提高了甲醇产量，降低了吨甲醇能耗。(3)低温甲醇洗的净化气中总硫含量≤0.1ppmv，甲醇含量≤50ppm，CO2含量≤3.5%，CO2产品浓度≥98%，有利于延长合成催化剂的使用寿命，同时高品质的CO2满足了气化工艺的需求。(4)依据项目目标，在生产系统改造完成后可实现生产线的高负荷运转，甲醇产量得到了大幅提高，精甲醇产量较原来相比产量提高了15%以上。

从社会效益来说，本项目以煤化工行业中煤制甲醇工艺中低温甲醇洗工艺为研究对象，研发了煤制甲醇低温甲醇洗塔盘优化技术，在借助DCS、ESD 和仪表自控阀门、视频监控等计算机辅助系统和设施的基础上对低温甲醇洗工艺进行有效改进并对该工艺的生产过程实施全方位的实时监控。通过提高处理效果，降低停车减产事故，大大减少了甲醇、二氧化硫的排放量，从而保护了大气环境；消除了因提产后气液相负荷增加导致的塔盘操作不稳的现象，降低了工人的劳动强度，为一线工人和自动控制人员降低了劳动强度，消除了一部分操作风险，减少了设备负荷的波动，有利于提高设备的使用寿命，降低设备折旧；提升了设备运行的安全性，达到了降低低温甲醇洗装置故障发生率，确保低温甲醇洗装置的安全高效运行的目。