河南煤业化工集团根据企业现有的资源和市场形势新建了20万t/a乙二醇项目，利用中新化工20万t/a甲醇装置的净化气经过净化分离，生产出纯的CO和H2，为乙二醇项目提供原料气。
乙二醇原料气的精制工艺中，原甲醇项目低温甲醇洗工段送出的合成气不能满足乙二醇生产用气的要求，需送往变压吸附工序进行CO、H2的提纯和分离，由于出低温甲醇洗的合成气中CO2含量为3%，而PSACO吸附剂对CO2有较强的吸附力，CO2的含量会影响变压吸附过程中装置对CO的吸附能力，即使气体中的CO2含量达到1.0%，仍然会对PSACO吸附剂产生不利影响。因此，在进入PSACO吸附器之前，必须将净化气中的CO2含量降到50×10-6以内。考虑到甲醇项目原有低温甲醇洗装置的处理能力，经综合考虑，我公司决定采用变压吸附技术与低温甲醇洗技术相结合的新工艺路线对原甲醇系统低温甲醇洗、冰机等进行技术改造。
改造内容
在原低温甲醇洗系统增加1座精脱碳塔和2台回流泵以及其他辅助设备；在PSACO吸附器之前增加TSA系统，用来脱除少量的甲醇和CO2；新增2台缠绕管换热器以及4台螺杆冰机。
改造后的工艺流程
1.原料气精制
气化来的原料气经冷却、变换、分离后进入预冷和分离器，分离出水后在绕管冷却器中冷却，之后进入低温甲醇洗第1吸收塔与半贫液甲醇和新增加的精制脱碳塔来的甲醇接触，除去水分、H2S及大部分CO2后进入低温甲醇洗新增加的精制脱碳塔用深冷贫甲醇吸收，CO2脱除到工艺指标（0.01%）成为精脱气，精脱气经复热后达到变压吸附的最佳温度20～30 ℃，进行精脱气预处理。
2.精脱气预处理
精脱气中含极少量的甲醇和CO2，在进入CO和H2的分离和精制前要进行变温吸附脱除。气体经分子筛吸附剂脱除甲醇和CO2后（甲醇含量几乎为0，CO2含量<50×10-6），经精制净化气缓冲罐送入PSACO工序。变温吸附剂达到饱和后，由程控阀切换，用PSAH2工序来的解吸气经升温后进入变温吸附塔对吸附剂进行再生，吸附剂再生后，经降温后循环使用。
3.CO和H2的分离与精制
精制净化气进入PSACO 工段，每台吸附器在不同的时间依次经历吸附、均降、逆放、抽真空、均升、充压后，其中的H2、N2及部分CH4等非吸附性气体从吸附塔顶部排出成为富氢渗透气，作为PSAH2的原料；CO经逆放和抽真空等步骤后从吸附塔底排出，进入CO产品罐，作为CO产品送至乙二醇界区。
来自PSACO工序的富氢渗透气进入PSAH2工序的吸附塔，脱除杂质后在出口得到合格的H2产品送往乙二醇工序。过程中的解吸气作为变温吸附工序的吸附剂再生气，经加热进入变温吸附塔，对吸附塔吸附剂进行再生，完成后气体回收使用。
4.低温甲醇洗系统
为了将气体中所含的3%左右的CO2脱除至50×10-6以内，进一步回收出塔气冷量和满足氨冷负荷需要，对低温甲醇洗系统进行了改造，新增加了2台缠绕管换热器和4台冰机（冰机采用螺杆式制冷机组）。
5.尾气回收
从变温吸附和变压吸附来的解吸气进入气柜，缓冲均压后由往复式压缩机加压至6.8 MPa，经过油水分离器和油水吸附器进入到甲醇工序的合成气压缩机系统和甲醇合成系统，作为生产甲醇的原料。
改造前、后的比较
1.净化气组分的比较
改造前净化气组分（体积分数）为：H265.737%，CO 29.376%，CO2 2.877%，（N2+Ar） 1.96%，CH4 0.05%。改造后净化气组分（体积分数）为：H2 65.81%，CO 33.00%，CO2 0.005%，（N2+Ar） 1.105%，CH4 0.06%，CH3OH 0.02%。
2.消耗和投资的比较
采用PSA脱除CO2，需新增1套PSA装置（14台吸附塔）和5台真空泵，设备投资共计2500万元，增加设备小时耗电800 kW·h。而采用冷甲醇脱除CO2、TSA预处理少量冷甲醇和CO2的工艺，只需新增1台甲醇吸收塔、2台冷甲醇泵、2台TSA处理塔，设备投资共计1400万元，增加设备小时耗电130 kW·h、耗蒸汽3 t。
改造效果
可以看出，采用低温甲醇洗将气体中的CO2脱除到0.01%，用变温吸附处理少量的甲醇和CO2，然后再去变压吸附分离的新工艺路线，不仅减少了改造投资，而且改造后的工艺流程简洁、操作稳定，各项指标得到优化，有效降低了生产成本，改造达到了预期目的。
（河南能源化工 李志花 范景中）