甲醇和硫酸罐區節能和安全性分析及優化

王玉玲

(河南能源化工集團鶴煤公司 河南鶴壁458000)

甲醇和硫酸罐區節能和安全性分析及優化

王玉玲

(河南能源化工集團鶴煤公司 河南鶴壁458000)

河南能源化工集團鶴煤公司煤化工項目為設計能力600kt/a甲醇，副產6kt/a硫酸。罐區包括甲醇罐區和硫酸罐區，其中甲醇罐區有2臺2500m3粗甲醇罐、2臺1000m3精甲醇計量罐、1臺1000m3雜醇罐、3臺10000m3成品罐，硫酸罐區有2臺530m3硫酸罐。甲醇罐區的主要任務是儲存粗甲醇、精甲醇、雜醇油，硫酸罐區的主要任務是儲存硫回收單元制成的質量分數98%的硫酸，并外售。通過對罐區現有設備進行節能和安全性分析，發現存在一些問題，針對存在的問題提出了相應的優化方案，并加以實施，取得了良好的效果。

1 工藝流程

1.1 甲醇罐區

甲醇合成單元送來的壓力為0.4MPa、溫度為40℃的粗甲醇進入全容積5000m3的粗甲醇罐(81T101A/B)中儲存。精餾單元運行時，粗甲醇經粗甲醇泵(81P101A/B)升壓后送往精餾單元，經四塔精餾，生產出合格甲醇送往精甲醇計量罐(81T103A/B)。

81T103A/B中的精甲醇分析合格后，經精甲醇泵(81P103A/B)升壓后送往全容積30000m3的甲醇成品儲罐(81T201A/B/C)，常溫下儲存，經汽車裝車泵(81P201A/B)升壓至0.4MPa后，再送至1#～5#鶴管裝車。如果貯于81T103A/B中的精甲醇分析不合格，則需通過81P103A/B出口的1根跨線送至81T101A/B，再重新送往精餾單元進行精餾。

從甲醇精餾常壓塔(10C003)以及甲醇回收塔(10C004)采出的雜醇油(0.3MPa，45℃)送往全容積1000m3的雜醇油儲罐(81T102)，然后經雜醇油泵(81P102)外送至6#鶴管裝車。

本罐區內其他罐的排放導淋排放的甲醇收集至容積為6.6m3的地下槽(81T202)中，經地下槽泵(81P203)送至81T101A/B。

1.2 硫酸罐區

來自硫回收單元質量分數為98%濃硫酸經硫酸泵(06P001A/B)輸送至硫酸罐區的硫酸罐(81T501A/B)中，經硫酸外送泵(81P501A/B)外送至7#鶴管裝車或者送至污水處理廠用于調節污水pH。

2 優化方案

2.1 甲醇罐區安全性分析及處理

甲醇罐區的8臺儲罐罐頂原設計沒有遠傳壓力表，儲罐壓力僅靠罐頂呼吸閥和自立式閥門控制，無法直接觀察到儲罐壓力，一旦自立式閥門和呼吸閥出現故障，儲罐容易發生以下故障:①儲罐無壓力時，若啟動泵向外打液，儲罐極易被抽扁;②如呼吸閥不回座或系統內壓力高，但自立式閥門不會自動關閉，甲醇蒸氣持續被氮氣帶走，不但造成大量甲醇損耗，還會污染周邊環境。

2.2 硫酸罐區防腐設計優化與實施

技改前，硫酸罐區硫酸罐(81T501A)低壓蒸汽伴熱與硫酸地下槽抽氣器蒸汽之間未設切斷閥，在地下槽需要抽水時，罐體伴熱需投用而無法切出，在夏季無需伴熱時，伴熱的投用造成罐體的腐蝕加劇，也不利于操作。

技改后，從位于外管網上的蒸汽管線閥前接出，截止閥位于外管廊平臺上，原噴射汽蒸汽接出口用鋼板封死。

經濟效益:每臺儲罐投資費用57～69萬元;因硫酸儲罐無法接收硫酸，造成硫回收單元停車，環保不能達標，直接影響著前系統能否正常開車，由此產生的影響是無法估計的。此次改造使用管線長20m及1只閥門加2只墊片，共計約500元。以上措施可直接挽回經濟損失60萬元左右。

3 甲醇罐區節能降耗措施實施效果

技改前，甲醇儲罐罐頂沒有降溫設施。經調研，可采用“涼涼漆”、“涼涼膠”，一般隔3～4年對儲罐進行一次新的涂料涂裝，投資較大。

技改后，采用水冷卻，水的溫度約在6℃，在夏季氣溫30℃以上時投用，氣溫降低后及時切除，防止在高溫天氣甲醇儲罐溫度高、超壓揮發，經濟實用，可有效避免呼吸閥不回座，甲醇蒸氣持續被氮氣帶走。按甲醇價格3000元/t計，年可減少甲醇損耗經濟損失17萬元左右。此外，減少甲醇揮發對環境造成的影響是不可估量的。

4 甲醇罐區排水系統管網優化實施效果

技改前，在甲醇罐區圍堰內集水溝外排進入地下管網時，集水溝中的水直接排入管網，罐區內垃圾一旦進入地溝中，隨雨水或者儲罐噴淋降溫水沖入集水溝，容易進入地下管網而堵塞在雨污切換閥門處。由此產生的影響:①地溝中水無法正常排出，在雨季時，罐區內地面積水影響工藝操作;②人工清理難度較大，且集水溝為受限空間，易發生人員窒息，需辦理受限空間票證。

技改后，在集水溝外排管口加絲網，過濾地溝中的垃圾，有利于清潔地下管網。

按2個月清理一次人工費約9600元，增加4個絲網的人工及材料所用費用約100元。在雨季時，因罐區內地面積水影響工藝操作而引起前系統停車，由此帶來的影響是無法估計的。以上措施可直接減少經濟損失約9500元。

2014-11-07)