回收放空氣體保護現場環境實現節能減排

王興元

(中海石油天野化工有限責任公司甲醇生產部，內蒙古 呼和浩特　100070)

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回收放空氣體保護現場環境實現節能減排

王興元

(中海石油天野化工有限責任公司甲醇生產部，內蒙古 呼和浩特100070)

摘要：中海石油天野化工有限責任公司(簡稱天野)20萬t/a甲醇裝置，由中國五環科技有限公司設計，中化二建集團有限公司承建。所采用技術均為國產，設備除壓縮機為進口外，其余均為國產。自2005年投產以來，粗甲醇精餾工序的預塔、常壓塔放空氣體未回收，也未排入火炬燃燒，一直在現場排放，對現場環境造成破壞，影響作業員工身體健康，同時對能源造成浪費，不符合國家可持續發展的要求，為此，依托氫回收裝置去轉化大燒的尾氣，帶動抽氣器，送入轉化燃燒。

關鍵詞：甲醇精餾；放空氣；回收；改善環境；節能減排

1甲醇裝置工藝介紹

1.1　工藝特點

天野化工甲醇裝置的主要工藝特點是在設計上綜合利用能量，來提高裝置的整體效率。主要生產單元包括：配氣站、壓縮、天然氣轉化、濕法回收CO2、甲醇合成、粗甲醇精餾、膜分離回收氫氣技術、中間罐區、火炬系統等。

一段蒸汽轉化爐前采用了天然氣飽和塔流程來回收蒸汽冷凝液，以降低工藝冷凝液的處理成本和節省部分蒸汽轉化所使用的中壓蒸汽；補碳工藝采用了轉化爐前補CO2，以調整轉化氣中CO與CO2的比例，提高CO來提高總碳利用率。甲醇合成塔為氣冷式合成塔，由杭州林達化工技術工程有限公司(簡稱林達)設計，冷進料氣在塔內往返一次由反應熱加至反應溫度，再進入催化劑床層，同時控制催化劑溫度。甲醇精餾采用四塔精餾工藝，包括預塔、加壓塔、常壓塔和回收塔，精甲醇產品由加壓塔和常壓塔各采出一股進入精甲醇罐，雜醇油由回收塔采出，保證了產品質量。

精餾工序設計優缺點分析

優點1：合理利用轉化氣的余熱，節約了蒸汽；

優點2：設計上采用了多效精餾，節約了能量，降低了成本；

優點3：操作方便，易于控制，彈性大。

缺點1：精餾放空氣體直接排入大氣，對現場環境造成破壞，浪費能源；

缺點2：放空氣體帶走了甲醇，降低了裝置收率，降低了產量；

缺點3：回收塔達不到設計性能，產品與廢水只能達到一個指標合格；

缺點4：從預塔回流槽采出的輕餾份中帶走的甲醇含量高；

缺點5：轉化氣腐蝕造成裝置檢維修工作量的增加；

缺點6：轉化氣熱源管線長，開車過程中容易造成液封，水擊現象。

1.2　裝置流程簡圖(附圖1，圖2，圖3)

圖1　甲醇裝置流程示意圖

圖2　預塔放空流程圖

圖3　常壓塔放空流程圖

2論點的產生

1)針對缺點1、缺點2中放空氣體的危害，決定研究回收利用。

2)回收方法：利用氫回收去轉化爐的尾氣作動力，依托噴射泵帶入轉化爐燃燒。

3回收放空氣體

3.1　放空氣體標準

(GB14554-93)二級新擴改建標準，見表1,2。

表1　廢氣污染物排放限值

表2　無組織排放限值

3.2　各放空氣體組成

表3　預塔放空氣體設計組份

表4　預塔放空分析結果

表5　輕餾份組份

表6　常壓塔放空氣體組份

表7　常壓塔放空作樣結果

3.3　每天排入大氣中CH3OH的量

(98+156)×24=6 096 kg/d

每月6 096×30=182 880 kg/月=182.88 t/月

3.4　每天排入大氣中輕餾份的量

546×24=1 3104 kg/d，每月13 104×30=393 120 kg/月=393.12 t/月

3.5　每天排入大氣中物質熱值合計

3.5.1甲醇的低位燃燒值：638 514 J/mol

(1) 放空甲醇氣的燃燒值總和：

182 880 kg/月÷32×638 514 J/mol=3 649 107 510 kJ/月

(2) 天然氣的燃燒值：

根據公司測算目前使用天然氣熱值34 297 kJ/m3(標)

(3)放空甲醇浪費的熱量相當于多少天然氣的熱量：

3 649 107 510 kJ÷34 297 kJ/m3(標)=106 397 m3(標)

(4)按照每m3(標)2.05元計算，每月可節約費用：

106 397 m3(標)×2.05=218 114元≈21.8萬元

3.5.2輕餾份的燃燒值

放空輕餾份的量：

546 kg/h×24×30=393 120 kg/月≈393 t/月

3.6　輕餾份的低位燃燒值

526 385 J/mol

3.6.1放空輕餾份的燃燒值總和

393 120 kg/月÷20×526 385 J/mol=10 346 623 560 kJ

3.6.2放空甲醇浪費的熱量相當于多少天然氣的熱量

10 346 623 560 kJ÷34 297 kJ/m3(標)=301 677 m3(標)

3.6.3按照每m3(標)2.05元計算，每月可節約費用

301 677 m3(標)×2.05=618 438元≈61.8萬元

3.7　每月排入大氣中有機物的量

182.88 t/月+393.12 t/月=576 t

3.8　可見其對現場環境的污染程度非常嚴重

3.9利用氫回收裝置去轉化大燒的尾氣做動力源，帶動抽氣器，送入轉化燃燒的可行性研究

表8　氫回收尾氣參數

3.10　選擇噴射器

由于噴射器是非標設備，所以需要與廠家溝通制作，按照廠家型號規范，初步選擇以下兩個型號的噴射器，作為此次技改的主要設備。

P0.03-5000/7.0

P0.02-3000/7.0

4結論

4.1通過技改，采用馳放氣帶動噴射器回收精餾放空氣體，每年為公司節約費用：

(21.8+61.8)×12=1 003.2萬元

4.2　每年少排入大氣中有機物：

576×12=6 912 t

4.3雖然排放符合《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)，但是實施技改后既為公司節約了費用，又凈化了現場，保證了員工身體健康的環境，而且達到了節能減排、清潔生產的國家要求。

參考文獻：

[1]TY-JC-05-09-01，甲醇裝置流程圖冊.

[2]汪鎮安主編.化工工藝設計手冊[M].(第三版)/(上下冊).北京：化學工業出版社，2003.

[3]成大先主編.機械設計手冊[M].(第五版)/第4卷.北京：化學工業出版社，2008.

[4]張子峰,張凡軍主編.甲醇生產技術[M].北京：化學工業出版社，2008.

[5]GB31571-2015，石油化學工業污染物排放標準.

Vent gas recovery site environment to achieve energy savings

WangXing-yuan

(CNOOC Tianye Chemical Co. methanol production unit, Hohhot 100070,China)

Abstract：CNOOC Tianye Chemical Co., Ltd. (referred Amano) 200 000 t/a methanol plant, built by China Science and Technology Co., Ltd. designs rings, Sinochem Second Construction Group Limited. Technology are used in domestic and imported equipment in addition to the compressor, the rest are domestic. Since 2005 production, the pre-column distillation process of crude methanol, atmospheric tower blowdown gas is not recovered, nor into the torch burning, has been the scene emissions, on-site environmental damage, affecting the health of operations staff, while energy wasteful, does not meet the requirements of national sustainable development, therefore, rely on transforming a large burn hydrogen recovery unit tail gas, driven aspirator, transformed into combustion.

Key words：methanol distillation; discharge air; recycling; improve the environment; energy conservation

中圖分類號：TQ086.1

文獻標志碼：A

文章編號：1003-6490(2015)06-0049-03

作者簡介：王興元(1972-)，男，漢族，大專學歷，內蒙古土默特左旗人，工程師，甲醇生產部工藝技術經理，電子郵箱：wangxy7cnooc@.com.cn。

收稿日期：2015-12-02