李棟 江福英

摘 要：本文介紹焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝過(guò)程中的一種除塵凈化技術(shù)。該技術(shù)采用纖維除塵器對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行過(guò)濾除雜質(zhì)，降低進(jìn)入系統(tǒng)煤氣中粉塵、焦油及萘等雜質(zhì)含量，降低甲醇系統(tǒng)設(shè)備損壞頻次;設(shè)計(jì)在線清洗流程，進(jìn)行纖維除塵器在線清洗，既保證生產(chǎn)連續(xù)性，又大大減少了原設(shè)計(jì)中更換運(yùn)行材料的費(fèi)用，降低運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：纖維床;焦?fàn)t煤氣;甲醇;粉塵;清洗

1 引言

根據(jù)原料的不同，目前工業(yè)甲醇生產(chǎn)方式主要分為煤制甲醇、天然氣制甲醇、焦?fàn)t煤氣制甲醇三種方式。采用焦化工藝得到的焦?fàn)t煤氣，其間夾帶部分粉塵、焦油、萘、苯、氨等物質(zhì)，通過(guò)化產(chǎn)系統(tǒng)的除塵、除焦油、脫硫、洗脫苯、洗萘等過(guò)程，去除大部分的焦油、粉塵、苯、氨、萘等物質(zhì)。自化產(chǎn)氣柜后焦?fàn)t煤氣，通過(guò)干脫塔裝置處理后，進(jìn)入甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)壓縮、精脫硫轉(zhuǎn)化、合成精餾，得到滿足GB/T338-2011要求的甲醇。在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)干脫運(yùn)行壓差情況，需要定期進(jìn)行干脫塔切除處理，更換內(nèi)部吸附材料，對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化過(guò)程，確保甲醇系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

本公司采用焦?fàn)t煤氣制甲醇的生產(chǎn)工藝，干脫塔設(shè)備設(shè)計(jì)為2臺(tái)，一開一備，單臺(tái)煤氣處理量為30000Nm3/h，設(shè)計(jì)形式為四框式干脫塔，內(nèi)部裝填活性炭及吸油劑材料進(jìn)行焦?fàn)t煤氣凈化處理。

2 運(yùn)行問題及分析

①甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，干脫塔運(yùn)行壓差升高后，需定期進(jìn)行內(nèi)部材料更換，增加生產(chǎn)成本;

②夏季煤氣指標(biāo)波動(dòng)大的情況下，導(dǎo)致甲醇后系統(tǒng)精脫硫多次出現(xiàn)運(yùn)行阻力升高及壓縮機(jī)氣閥頻繁更換等一系列的問題，影響生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定及生產(chǎn)成本升高，主要問題如下：

a.干脫塔運(yùn)行阻力過(guò)高，導(dǎo)致進(jìn)入壓縮機(jī)前煤氣壓力低，存在聯(lián)鎖停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，危及系統(tǒng)安全運(yùn)行。自氣柜供甲醇車間煤氣壓力約4-6 kPa，煤氣進(jìn)入干脫塔進(jìn)行凈化除雜，運(yùn)行阻力約1-1.5 kPa，活性炭及吸油劑材料吸附飽和后，壓差升高，系統(tǒng)煤氣量波動(dòng)情況下容易造成進(jìn)壓縮機(jī)前煤氣壓力低（壓力低聯(lián)鎖值0.5kPa），對(duì)生產(chǎn)安全性造成影響;b.壓縮機(jī)氣缸頻繁異常，多次出現(xiàn)打氣量減少、振動(dòng)值升高以及壓縮機(jī)異響等情況。嚴(yán)重情況下壓縮機(jī)非計(jì)劃性倒機(jī)檢查更換氣閥，共計(jì)8次，嚴(yán)重影響了車間的穩(wěn)定生產(chǎn)，且造成大量的電能浪費(fèi)，生產(chǎn)運(yùn)行成本升高;c.經(jīng)干脫塔凈化后煤氣進(jìn)入精脫硫系統(tǒng)，過(guò)濾器、預(yù)脫硫槽及預(yù)加氫催化劑運(yùn)行阻力頻繁升高，導(dǎo)致更換及系統(tǒng)清理頻繁。精脫硫系統(tǒng)過(guò)濾器、預(yù)脫硫槽進(jìn)出口壓力差設(shè)計(jì)小于0.1MPa，經(jīng)數(shù)據(jù)匯總，改造前，出現(xiàn)多達(dá)18次非正常運(yùn)行壓差升高的情況，導(dǎo)致車間催化劑實(shí)際費(fèi)用超過(guò)計(jì)劃費(fèi)用約150萬(wàn)元，造成大量人力、財(cái)力浪費(fèi);

③單臺(tái)干脫塔煤氣處理量為30000Nm3/h，后期生產(chǎn)負(fù)荷升高情況下（滿負(fù)荷煤氣量～50000Nm3/h），需兩臺(tái)干脫設(shè)備同時(shí)使用，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行阻力升高需更換內(nèi)部吸附材料時(shí)，無(wú)法保證甲醇車間滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)阻力持續(xù)升高情況下，危及車間安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 改進(jìn)方式

①在原有干脫塔基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，除去常規(guī)使用的活性炭、焦炭等吸附材料，更換為纖維除塵器，利用除霧除塵技術(shù)替代現(xiàn)有活性炭吸附技術(shù)，降低焦?fàn)t煤氣中的粉塵、焦油、萘含量;同時(shí)增加在線反清洗管線及程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)備定期自動(dòng)清洗的功能，確保設(shè)備連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。吸附原理為：焦?fàn)t煤氣進(jìn)入疏松纖維床，因纖維比表面積大，微小含塵霧滴因擴(kuò)散作用，與纖維發(fā)生碰撞后反彈，在疏松纖維床空隙中，與其他含塵液滴碰撞吸附增大，增大后的含塵液滴不斷吸附氣體中的微小顆粒，增大至一定程度后形成液流，在重力作用下沿纖維表面并在疏松纖維床的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)作用下形成脫離疏松纖維床流入設(shè)備底部，經(jīng)除霧除塵后的煤氣達(dá)到使用要求;

②原干脫纖維床除塵沖洗水為脫鹽水，用水量約0.65m3/h，為提高沖洗效果，減少纖維床粘附萘，增加蒸汽加熱器將沖洗水加熱，水溫控制40～50℃。通過(guò)安裝管道將降溫前的精餾殘液作為干脫纖維床除塵沖洗水，每天可實(shí)現(xiàn)節(jié)約一次水0.65*24m3=15.6m3及加熱蒸汽5t左右。

4 改造效果及結(jié)論

①煤氣引入除霧除塵器后，含焦油、塵的煤氣在除霧除塵器纖維上被攔截、吸附、聚集成大的含塵液滴，在纖維床導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的作用下流下。凈化后的煤氣含塵量，基本可控制在5mg/Nm3以下，滿足生產(chǎn)需求;

②自干脫塔更換纖維材料，后期生產(chǎn)過(guò)程中，未進(jìn)行內(nèi)部活性炭、吸油劑等吸附材料的更換，大大降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本;

③干脫塔改造完成后，通過(guò)近一年的運(yùn)行跟蹤，精脫硫設(shè)備非計(jì)劃更換或倒換頻次明顯減少，大大節(jié)約了生產(chǎn)運(yùn)行成本，降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度;

④改造完成后，焦?fàn)t氣壓縮機(jī)運(yùn)行情況穩(wěn)定，設(shè)備因煤氣質(zhì)量問題導(dǎo)致的非正常倒機(jī)及氣閥更換維修頻次明顯減少。

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