低温甲醇洗装置(冷区)塔内件技术协议

低温甲醇洗装置降低甲醇损耗的改造低温甲醇洗技术具有良好的净化度、选择性较高，具有容易再生的优势，了解低温甲醇洗技术工艺原理，分析低温甲醇洗技术可以为优化工艺流程，合理应用提供参考与支持。

基于此，文章主要分析了低温甲醇洗技术的基础原理，探究了低温甲醇洗装置降低甲醇损耗方法。

标签：低温甲醇;洗装置;甲醇损耗;改造1、低温甲醇洗技术的基本原理低温甲醇洗入口的变换气在主洗塔中进行脱硫脱碳，经洗涤获得合格的净化气送至后续合成工段，通过低温甲醇来进行物理吸收CO2、H2S等杂志。

洗涤吸收了H2S、CO2等成分的富液则进入中压闪蒸塔进行闪蒸，闪蒸气通过加压后送回主洗塔进行有效利用，闪蒸后富液进入再吸收塔进行闪蒸气提。

闪蒸、气提的尾气（一段尾气量为19697m3/h、二段尾气量为21147m3/h、三段尾气量为126711m3/h）被系统复热回收冷量后进入尾气洗涤塔，经脱盐水洗涤，最后排放至烟囱放空。

出再吸收塔的富液进入热再生塔进行H2S、HCN、NH3的热再生，再生后浓度25%的H2S 气体（1 891 m3/ h）送至硫回收装置生产硫磺。

2、影响甲醇损耗的原因分析2.1、净化气夹带净化气出塔时的温度和压力对甲醇的饱和蒸气压有较大影响。

在其他条件不变的情况下，甲醇的蒸汽压是温度的函数，净化气温度越高，甲醇蒸汽压越大，净化气中夹带的甲醇就越多，长期的累积损耗量不容忽视。

入塔贫甲醇温度过高、甲醇循环量过大、塔盘安装质量差、氣相气体流速过快、工况波动大等都会造成甲醇损耗增大。

2.2、二氧化碳放空尾气在系统温度高，甲醇循环量匹配不合适以及甲醇质量不好的情况下，在吸收塔中甲醇吸收效果不好，导致在硫化氢浓缩塔中闪蒸出的二氧化碳相对较少经过富硫甲醇/尾气换后温度较高，势必会造成甲醇夹带量的增大。

另外，硫化氢浓缩塔的气提氮气量不匹配也会造成二氧化碳解析量下降，换热后造成温度升高，甲醇损失量加大。

2.3、酸性气夹带富含H2S的酸性气体温度偏高导致气体带液量增大，各闪蒸段的甲醇分离器分离不彻底，从而造成甲醇流失?酸性气体温度偏高主要有3个方面的原因：①回流的出口温度较高?主要是热再生塔冷凝器换热能力较差或者是热再生塔再沸器热量偏高造成的?②硫化氢浓缩塔中CO2未完全解析造成热再生塔出口流量增大，经过换热后导致并网酸性气温度升高。

技术协议书甲方：XXXXXXXXX有限公司乙方：XXXXXXXXX有限公司XXXXXXXXX有限公司（甲方）与XXXXXX有限公司（乙方），就合成氨变换系统设备的制造、检验、供货、服务等事宜经过充分协商，形成如下合同技术协议。

1总说明1.1本技术协议书规定了甲方在1.3条款中所列设备的供货范围和材料、制造、检验和试验采用的规范、标准和必须遵循的相关文件以及技术要求。

1.2本协议书提出的是最低限度的要求，并未对一切细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应保证提供符合本技术协议书和相关的国际国内标准的产品。

1.3甲方采购的设备基本数据见下表注：1.设备制造以甲方提供的最终施工图为依据。

2.冷凝液冷却器供货期3个月,其它设备6个月.1.4乙方对所供设备及工作的质量负有全部责任。

乙方的供货应完全遵循本协议书规定的各条款和甲方提供的施工图要求。

1.5乙方承诺，乙方接受甲方或其指定的第三方监检，但甲方或其指定的第三方的监检并不解除乙方的责任。

甲方对乙方文件的审核，不能减轻或取消乙方对所供设备应承担的责任和义务。

1.6乙方提供的所有图纸和技术文件中的文字和计量单位，均采用简体中文和中华人民共和国法定计量单位。

1.7规范、标准及相关的技术文件设备名称类别设备规格壳程/管程材质重量/Kg 数量塔顶冷凝器一类14800Cr19Ni1040301冷凝液汽提塔一类43.10Cr18Ni9161851水洗塔二类31.616MnR+0Cr18Ni10Ti 355351洗氨塔二类4.016MnR+0Cr18Ni10Ti 281151冷凝液冷却器2*894Q235B 0Cr18Ni94267011.7.1当各种技术文件存在矛盾时，乙方应向甲方提出,以便甲方澄清，原则上应以最严的要求执行。

1.7.2设备的材料、制造、检验、试验和包装运输应遵循下列主要规范、标准和技术文件（标准按最新版本的要求执行）：1《压力容器安全技术监察规程》1999版2GB150-1998《钢制压力容器》3GB151-1999《管壳式换热器》4HG20583-1998《钢制化工容器结构设计要求》5HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》6JB4730-2005《承压设备无损检测》7JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》8HG20592～20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》9JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》10JB/T4711-2003《压力容器涂覆与运输包装》11JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术重要条件》12JB4728-2000《压力容器用不锈钢锻件》13JB/4700-4707—2000《压力容器法兰》其它2设备材料、制造的技术要求及其验收要求2.1设备的材料、制造和检验应遵循甲方提供的施工图纸和本技术协议书所相关条款的要求。

某煤化工装置低温甲醇洗工序运行中存在问题及解决办法摘要:低温甲醇洗是物理吸收过程，以低温甲醇为吸收溶剂。

甲醇具有优秀的选择性、吸收性、稳定性、低毒性等特点，不起泡、不易被腐蚀。

利用甲醇在高压低温下对变换气中的H2S、CO2以及各种有机硫溶解吸收性大，而对CO和H2溶解吸收性小的特性，来脱除变换气中的酸性气，严格控制出工段净化气总硫质量分数在0.1×10－6以下。

粗合成气经过氨预洗塔后进入低温变换气洗涤塔(T1601)，主要脱除粗合成气中大量的CO2、H2S和少量的NH3、COS。

经过下塔的脱硫与上塔的脱碳后，得到新鲜的合成气，低温甲醇洗装置的操作弹性为40%~135%。

关键词:低温甲醇洗;尾气改造;解决方法介绍某化工装置低温甲醇洗装置在运行中的突出问题。

分析冷量不平衡、丙烯压缩机入口分离器长期高液位、低温甲醇洗热再生塔憋压、尾气甲醇含量超标、净化系统压力与合成压缩机进口压力一致等问题，并进行有效解决，为低温甲醇洗行业提供宝贵经验。

1工艺流程某化工装置中的低温甲醇洗净化工段，采用德国林德低温甲醇洗的工艺包，具有净化度高、吸收选择性好、低能耗的特点。

原设计中，处理干煤气能力为25万m3/h，2018年扩能改造后，处理干煤气能力为32万m3/h。

来自变换工段的变换气成分复杂，有大量的CO、H2、CO2、H2S，还有少量的NH3、COS、氢氰酸(HCN)、CH4、N2、氩气(Ar)等。

2低温甲醇洗装置运行中的问题2.1低温甲醇洗冷量不平衡低温甲醇洗的主要冷量来源于H2S浓缩塔上塔甲醇中CO2的解吸。

吸收了大量CO2的低温甲醇，通过汽提介质N2，在甲醇中降低CO2的气相分压，解吸出CO2的同时带走热量，将上塔中甲醇的温度降到最低。

生产中发现上塔甲醇量缓慢减少，导致甲醇输送泵入口压力不足，甲醇输送泵经常出现气蚀现象，而H2S浓缩塔下塔甲醇量增多，下塔甲醇温度下降到－41℃左右，甲醇输送泵出口后段低温碳钢管线设置－10℃的低联锁，给碳钢管线和操作带来了挑战，出现了系统冷量不平衡的问题[1]。

ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（２）浅谈低温甲醇洗装置设备布置曹运长 陈　虎　中国五环工程有限公司　武汉　４２０２２３摘要　结合低温甲醇洗装置设备布置实例以及在布置时遇到的问题，重点对影响低温甲醇洗装置设备布置的关键因素进行说明，通过对两种典型布置进行优缺点对比，明确低温甲醇洗装置布置的重难点及优化方向，希望能对以后提升和完善设备布置起到一定的参考作用。

关键词　低温甲醇洗装置　设备布置　影响因素　绕管换热器曹运长：高级工程师。

１９８７年毕业于湖南大学有机化工专业。

现主要从事化工设计相关工作。

联系电话：（０２７）８１９２６０４２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｏｙｕｎｃｈａｎｇ＠ｃｗｃｅｃ ｃｏｍ。

低温甲醇洗装置作为煤化工项目中净化工艺的核心组成，接收上游来的变换气，为下游提供洁净的净化气。

通过调整甲醇循环量和温度逐步除去变换气中的ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ等有害杂质气，在整个系统中起着至关重要的作用。

由于该装置建设费用在整个项目中占有较大比重，其布置方案是否经济合理正受到越来越多业主和设计单位的重视。

随着煤化工技术水平的提升和工艺流程的优化，低温甲醇洗工序设备布置也在逐步调整。

笔者通过对多个大型煤化工项目低温甲醇洗装置对比分析发现，合理的设备布置不仅可以节省占地，还可以减少投资，大幅提升经济效益。

１　低温甲醇洗装置工艺特点低温甲醇洗技术本质上是以甲醇为气体吸收溶剂，利用不同温度情况下不同气体在冷甲醇溶液中的溶解度差异来分离出不同组分的气体，气体的脱硫和脱碳可在同一个吸收塔内分段、选择性地进行，从而得到净化气、回收杂质气、排放无用气。

其中甲醇循环贯穿整个工艺过程，最开始变换气在吸收塔中通过低温贫甲醇吸收其中的酸性气体（主要为ＣＯ２、Ｈ２Ｓ），得到净化原料气，送至下游工序，贫甲醇变为富甲醇；富甲醇进而通过闪蒸、解析将其中的酸性气体（主要ＣＯ２）分离出来按照实际需求进行利用或排放；最后通过甲醇热再生、甲醇／水分离系统将甲醇中的酸性气体（主要为Ｈ２Ｓ）进行浓缩、回收送往硫回收装置回收利用，富甲醇则再生为贫甲醇进入系统循环利用。

低温技术联合协议书甲方（以下简称“甲方”）：地址：法定代表人：职务：联系方式：乙方（以下简称“乙方”）：地址：法定代表人：职务：联系方式：鉴于甲方拥有低温技术领域的相关知识产权及专有技术，乙方具有市场推广和应用该技术的实际需求，双方本着平等互利、共同发展的原则，经友好协商，就低温技术合作事宜达成如下协议：第一条合作目的1.1 本协议旨在明确双方在低温技术领域的合作范围、方式及权利义务，以实现资源共享、优势互补，共同推进低温技术的研发、应用和产业化。

第二条合作内容2.1 甲方同意向乙方提供其拥有的低温技术相关知识产权及专有技术，并协助乙方进行技术转化和应用。

2.2 乙方同意按照本协议约定的条件和方式，使用甲方提供的低温技术，并负责市场推广和产品销售。

第三条知识产权3.1 甲方保证其提供的低温技术知识产权清晰，无权属争议。

3.2 乙方在使用甲方提供的低温技术过程中，应尊重甲方的知识产权，不得侵犯甲方的合法权益。

第四条合作方式4.1 双方同意通过技术许可、合作研发、共同投资等方式进行合作。

4.2 具体的合作方式、期限、条件等由双方另行商定，并签署相应的补充协议。

第五条利益分配5.1 双方根据各自在合作中的贡献和投入，按照约定的比例分享合作收益。

5.2 具体的分配比例和方式由双方根据实际情况另行商定。

第六条保密条款6.1 双方应对在合作过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密负有保密义务，未经对方书面同意，不得向第三方披露。

第七条违约责任7.1 如一方违反本协议约定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。

第八条协议的变更和解除8.1 本协议的任何变更和解除，须经双方协商一致，并以书面形式确认。

8.2 双方均可在提前通知对方的情况下，解除本协议。

第九条争议解决9.1 因本协议引起的或与本协议有关的任何争议，双方应首先通过友好协商解决。

9.2 如果协商不成，任何一方均可向甲方所在地的人民法院提起诉讼。

第十条其他10.1 本协议未尽事宜，双方可另行协商解决。

低温甲醇洗洗涤塔问题浅析内蒙古汇能煤化工有限公司天然气液化项目分两期建设，一期工程4亿Nm3/a煤制天然气全部液化项目，于2010年4月开工建设，2014年10月一次性投料试车成功，填补了国内采用水煤浆气化技术生产煤制气的技术空白。

二期工程10.2亿Nm3 /a煤制天然气全部液化，于2018年1月开工建设，2021年9月7日国内外单炉运行产气量最大的多喷嘴对置式水煤浆气化炉一次性投煤成功，9月14日二期生产装置全流程打通,产出合格LNG。

二期工程低温甲醇洗单元选用大连理工大学的工艺包，岗位任务是脱除上游变换工序来的变换气中的CO2、H2S及COS等杂质，同时脱除变换气中带入的饱和水，得到合格的净化气（总硫＜0.1ppm，CO2≈0.5%）；浓缩H2S馏分，并向硫回收工序提供富含H2S（≥30%）的气体；排放的尾气和废水满足环保排放标准。

设计工况100%负荷处理原料变换气流量：551762 Nm3/h；设计工况100%负荷处理原料未变换气流量：154071 Nm3/h；操作弹性为装置负荷：30％到110％；二期低温甲醇洗洗涤塔T1601塔分为四段，最下段（A段）为脱硫段，上面的三段（B、C、D段）为脱碳段。

在脱硫段，原料气利用脱碳段的部分富甲醇洗涤（流量：497.53m3/h），将原料气中的大部分H2S、COS和部分CO2脱除后进入脱碳段。

自投产至2023年初，T1601塔A段1-54层塔盘未达到最优设计：在操作负荷109%状态下，T1601塔盘A段运行压差65KPa左右，无法满足设计要求操作弹性30%-110%，压降≤40KPa的要求，且A段出口气夹带甲醇严重；问题分析：低压操作工况与原设计工况比较（数据摘录自工艺包及运行工况）从以上数据综合分析：（1）根据工艺包数据分析，100%投煤量产生的气体，当压力降低后时，气体体积流量和空塔气速、阀孔的气速均增大为原设计的1.06倍以上，对应塔盘所需的处理能力（塔负荷）增大为原设计压力时的1.06倍以上，同时液体的体积流量也略有增大。

化工设计低温甲醇洗低温甲醇洗是一种常用的化工设计方法，用于从天然气中分离甲烷和甲醇。

本文将详细介绍低温甲醇洗的工艺原理、设备设计以及操作注意事项。

一、工艺原理低温甲醇洗是利用甲醇与天然气中的酸性气体（如H2S、CO2等）反应生成溶解度较高的甲硫醇和甲碳酸酯。

该工艺主要包括以下几个步骤：1.压缩：将原料天然气经过压缩，使其达到适宜的洗涤压力。

2.冷凝：通过冷凝器将天然气中的水分冷凝成液体，以避免与甲醇反应形成氢氧化物。

3.填料塔洗涤：将压缩后的天然气与富含甲醇的洗涤剂在填料塔中充分接触，使酸性气体与甲醇发生反应，生成溶解度较高的产物。

4.甲醇再生：将与酸性气体反应得到的甲硫醇和甲碳酸酯通过蒸馏等方法分离，并进行再生处理，得到可重复使用的洗涤剂。

5.干燥：将洗涤后的天然气通过干燥塔除去残留的甲醇和水分。

二、设备设计低温甲醇洗的设备主要包括压缩机、冷凝器、填料塔、再生塔和干燥塔等。

1.压缩机：选择适宜的压缩机种类和工作参数，使得压缩后的天然气能与洗涤剂充分接触。

2.冷凝器：采用适当的冷却介质（如冷水或液氨）冷凝天然气中的水分，以避免与甲醇反应。

3.填料塔：选择合适的填料材料和填充方式，使得洗涤剂和天然气在塔内充分接触，增加反应效率。

4.再生塔：通过适当的加热和分离操作，将洗涤剂中的甲硫醇和甲碳酸酯分离出来，再经过一系列处理后进行再生。

5.干燥塔：使用适当的干燥剂（如活性炭或分子筛）除去洗涤剂中的甲醇和水分，保证出口天然气的干燥度。

三、操作注意事项在低温甲醇洗的操作中，需要特别注意以下几点：1.洗涤剂的选择：应选择溶解度适宜的洗涤剂，以提高酸性气体的去除效率。

2.填料塔的操作：应控制好填料塔的进料流量和填料高度，使洗涤剂得以充分接触酸性气体。

3.洗涤液的分离与再生：应选择适宜的再生方法，避免成本过高或对环境造成污染。

4.安全操作：在操作过程中应注意安全防护，避免甲醇或酸性气体对人身安全和设备造成伤害。

综上所述，低温甲醇洗是一种常用的化工设计方法，通过使用甲醇洗涤剂与酸性气体反应，实现对天然气中甲醇和甲烷的分离。

A标段技术协议甲方：xx旭阳焦化有限公司乙方：为了更好地保证清洗质量及进度工期，经甲乙双方友好协商，于2015年月日在河北省定州市河北旭阳焦化有限公司就化产一车间1#蒸氨塔、分缩器、及15米DN100氨水进料管清洗签订如下技术协议：一、协议依据和说明1.河北旭阳焦化有限公司《安全技术规程》2.中华人民共和国原化工部行业标准HG/T2387-92《工业设备化学清洗质量标准》3.双方提供需化学清洗设备概况4.乙方必须做到文明施工，并遵守甲方的各项规章制度二、施工范围1#蒸氨塔（碳钢材质）、1分缩器（包括管程、壳程，钛合金材质）、上料管（由混合器至蒸氨塔入料口处，不锈钢材质）、DN100氨水进料管15米（不锈钢材质）三、化学清洗前的准备3.1甲方施工前的准备：3.1.1及时审核乙方清洗技术方案和施工方案；3.1.2为乙方办理用电、清洗施工作业和焊接动火手续；3.1.3对施工人员进行技术交底和安全教育.3.2乙方施工前的准备：3.2.1根据工艺图纸、结合设备实际结构，作出清洗施工方案；3.2.2与甲方技术人员作好施工前技术沟通并办理施工相关手续；3.2.3根据施工方案做好清洗前的临时配管工作；3.2.4临时清洗系统装备完善并试水完毕，可保证化学清洗要求；3.2.5清洗的临时泵试运行完毕，自循环泵运转满足要求；四、化学清洗施工程序1、蒸氨塔主体内部清洗水冲洗→化学清洗→水冲洗→检查验收复位2、水冲洗用泵把水从塔顶部打入、由塔底部的排污阀排出，进行水冲洗，把塔内的污物全部冲出。

3、配置清洗剂进行化学清洗水冲洗完后，在清洗槽内配置清洗剂，从塔顶部泵入清洗剂，同时把蒸汽阀打开进行加温，从塔底部的排污阀导出，进入清洗槽，进行循环清洗。

4、工艺条件温度40-60℃流速0.5～1.0 m/s时间24～48小时检测试项目浊度1次/30～60分钟温度1次/30分钟pH 1次/30～60分钟5、在清洗过程中视清洗液的浊度进行重新更换新的清洗液，直到从塔底部导出的清洗液浊度不发生变化时为清洗完毕。

关键词：低温甲醇洗；设备布置；管道布置；优化设计低温甲醇洗是煤化工净化装置变换工序后的工序，其对气体净化脱除CO2和H2S起着重要的作用，而低温甲醇洗工序的设备布置设计和管道布置设计的好坏，直接影响装置运行、装置的投资成本，因此做好其设备布置和管道布置的设计工作，对甲醇洗装置乃至整个项目起着至关重要的作用。

1低温甲醇洗设备布置设计1.1设备布置的基本要求[1-2]（1）满足工艺流程的要求，按照流程顺序和同类设备适当集中相结合的方式布置。

（2）布置紧凑，节省占地面积和管道投资。

（3）满足操作、维护、检修、施工和消防的要求。

（4）满足安全生产、环境保护、工厂总体布置要求。

（5）设备布置应满足标准规范如防火间距等要求。

（6）设备平面布置、竖向布置，应结合管道布置的要求确定。

1.2工序内主要设备的布置要求1.2.1动设备类（1）泵类：低温甲醇洗冷区流程的泵类设备按照工艺流程顺序统一布置在装置内主管廊的下方。

贫甲醇泵设备较大，一般露天布置在热区贫甲醇罐附近，便于操作和检修。

若在寒区，需设置泵房，应考虑泵房内设置吊车，便于设备检修。

热区内与甲醇水分离塔和热再生塔相关的泵设备，满足流程最短的要求，布置在热区结构框架的下方。

（2）氢气循环气压缩机：本工序的压缩机一般布置在装置的边缘，布置时一定要考虑压缩机的驱动功率，如果功率大于等于150kW,则压缩机与其他甲类工艺设备的距离不得小于9m，以满足防火间距的要求。

1.2.2塔类塔类设备布置需重点考虑：①从大型设备的吊装考虑，塔类设备一般布置在装置的外侧;②从塔内件安装考虑，布置在外侧以方便吊装、安装塔内件;③便于日常维护和检修;④注意塔设备与框架或管廊的距离，保证离开塔的管道满足管道支撑的要求。

1.2.3换热器类[3]卧式换热器的布置要考虑的因素：①换热器的基础高度，应能满足换热器上、下管口配管空间的要求;②要考虑换热器抽空空间的要求及换热器封头盖的检修要求;③换热器的固定端位置需要考虑连接管道的柔性计算需要;④应避免换热器的中心线与结构梁中心线重合，以确保换热器配管上下穿管通畅。

（602）低温甲醇洗岗位培训教材1.概述1.1本工序的任务从变换工序来的变换气中除含有氢气、氮气外，约含有44.7％的CO2和少量的H2S与COS等硫化物，还含有CO、CH4、Ar以及饱和的水份等。

含氧化合物与含硫化合物是氨合成触媒的毒物，气体在进入合成工序之前，必须将他们脱除干净；并且，由于后续工序是采用液氮洗脱除CO、CH4等，为防止CO2与水份等冻结成固体堵塞管道和设备，也必须将它们脱除干净。

另外，从变换气中分离出来的CO2数量较大，浓度较高，而它又是生产纯碱、尿素、干冰等化工产品的主要原料；H2S及COS等硫化物数量虽小，但它们也是生产硫酸等的原料，而且，H2S、COS等硫化物对大气污染严重。

因此，低温甲醇洗工序的任务是：（1）、净化原料气将进入甲醇洗的原料气中CO2、H2O 、H2S 等脱除至规定的含量，以满足后续工序液氮洗和氨合成的生产要求。

（2）、回收副产品CO2是低温甲醇洗工序的主要副产品，可用于生产纯碱、尿素以及食用CO2等，因此，低温甲醇洗工序必须保证CO2产品的质量和数量，以满足用户生产的需要；对H2S及其它含硫化合物的回收，也要保质保量，达到配套装置规定的要求。

（3）、环保任务由于低温甲醇洗工序还向外界排放废气和废水，它们含有污染环境的H2S、甲醇等有毒物质，因此，必须加强生产控制，以满足环境保护的需要。

1.2吸收剂的特性低温甲醇洗的吸收剂是甲醇，甲醇是一种有机溶剂，其一般性质如下表1-1所示。

作为吸收剂，它应具备以下一些要求：（1）、吸收剂的吸收能力。

气体中待脱除的组分在吸收剂中的溶解度以及它与温度、压力的关系是吸收剂的最重要性质。

吸收过程的主要指标如吸收剂的循环量，气体解吸所需要的能耗，溶液再生的条件，设备的大小等都与溶解度有关。

一个良好的吸收剂应当具备有较高的吸收能力以减少溶液的循环量，增大溶质的吸收速度。

甲醇的吸收能力与其它吸收剂的比较见表1-2（2）、吸收剂的选择。