甲醇尾氣吸收塔的改造設(shè)計(jì)

盧志剛，王慶建，黃玲玲

（萬華化學(xué)（寧波）有限公司，浙江寧波315812）

甲醇尾氣吸收塔的改造設(shè)計(jì)

盧志剛，王慶建，黃玲玲

（萬華化學(xué)（寧波）有限公司，浙江寧波315812）

利用ASPEN PLUS流程模擬軟件，對(duì)甲醇尾氣的吸收塔進(jìn)行吸收模擬，根據(jù)模擬結(jié)果設(shè)計(jì)吸收塔的塔徑、塔高、填料高度。新塔投用后解決了實(shí)際氣體排放超標(biāo)問題。

甲醇尾氣；吸收塔；模擬

0　前言

在萬華，我們樹立了無組織排放為零，有組織排放100%達(dá)標(biāo)的目標(biāo)，采用本質(zhì)環(huán)保設(shè)計(jì)，對(duì)儲(chǔ)罐呼吸氣、廢水處理裝置構(gòu)筑物揮發(fā)廢氣及裝卸車揮發(fā)廢氣進(jìn)行密閉、收集和集中處理。同時(shí)我們持續(xù)對(duì)照美國及歐盟的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，不斷實(shí)施工藝優(yōu)化、逐步推廣LDAR（泄漏檢測(cè)和修復(fù)）技術(shù)并進(jìn)行全方位檢測(cè)，在行業(yè)內(nèi)廢氣處理領(lǐng)域起到良好表率作用。

隨著萬華化學(xué)（寧波）有限公司的近年來的一系列擴(kuò)能改造工作，甲醇尾氣處理系統(tǒng)的進(jìn)氣量也在增加。現(xiàn)有的甲醇尾氣吸收塔無法滿足后期新增的尾氣處理要求。

1　流程簡(jiǎn)介

現(xiàn)有工藝流程為將尾氣送入尾氣吸收塔后，尾氣吸收塔出口尾氣再進(jìn)入活性炭吸附塔吸附，然后排空。氣體組成來源如下：持續(xù)排放：3000 Nm3/h；間歇排放：1300 Nm3/h；來自某裝置的300 Nm3/h的氮封氣。最終進(jìn)氣最大量組成：氣量4600 Nm3/h，氣體中甲醇濃度按5000mg/Nm3計(jì)算。

圖1　甲醇尾氣吸收塔流程簡(jiǎn)圖

2　改造設(shè)計(jì)

2.1方案分析

吸收塔C5201進(jìn)料組成及吸收要求：進(jìn)料溫度、壓力：尾氣溫度為35℃，壓力為0.106 MPa；洗滌新鮮水溫度為40℃，壓力為0.3 MPa（G）。進(jìn)料組成和洗滌要求詳見表1。該塔常壓操作，模擬時(shí)塔模型采用ASPEN PLUS軟件中RADFRAC模型，考慮到該塔為常壓操作,且水與甲醇均為強(qiáng)極性物質(zhì),因此采用NRTL活度系數(shù)法來進(jìn)行物性計(jì)算。

表1　塔底進(jìn)料組成

2.2模擬結(jié)果

尾氣吸收塔模擬計(jì)算結(jié)果見表3。從表3可以看出尾氣吸收塔PW（工藝水）的用量為6 000 kg/h；塔頂排放尾氣中甲醇含量（wt%）的理論計(jì)算值4×10-6，折算排放濃度為5 mg/Nm3，比要求排放標(biāo)準(zhǔn)低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，能夠滿足表2的尾氣洗滌要求，塔徑選用1200 mm塔，采用材質(zhì)為304不銹鋼，直徑為25 mm散裝鮑爾環(huán)填料，填料的計(jì)算高度為4m。全塔壓降很小，為1 kPa。

表3　模擬結(jié)果

根據(jù)以上設(shè)計(jì)，新采購的吸收塔在2016年2月已經(jīng)投用，經(jīng)過取樣檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過排放指標(biāo)。尾氣吸收塔運(yùn)行情況良好。具體檢測(cè)結(jié)果詳見表4，結(jié)合表3和表4看出，該塔模擬計(jì)算的結(jié)果與其實(shí)際操作的情況基本一致；塔頂排尾氣中甲醇的含量控制在50 mg/Nm3以下。

表4　吸收塔檢測(cè)結(jié)果

［1］徐寶學(xué).ASPEN PLUS在MDI裝置的甲醇除去塔中的應(yīng)用［J］.浙江化工，2008，39（1）:23-25.

［2］ASPEN TECH公司.ASPEN PLUS用戶指南,第10版.

［3］ASPEN TECH公司.ASPEN PLUSu單元操作模型,第10版.

Design of the Adsorption Tower for M ethanol Exhaust Gas

LU Zhi-gang，WANG Qing-jian，HUANG Ling-ling
（Wanhua Chemical（Ningbo）Co.，Ltd.，Ningbo，Zhejiang 315812，China）

In the process of off-gas absorption process simulation,the application of ASPEN PLUS methods and process simulation steps were introduced.The results were supported by the analysis of improved methanol exhaust gas adsorption tower,aswell as the data from actual operation.

methanolexhaust gas；adsorption tower；simulation

1006-4184（2016）9-0045-02

2016-04-27

盧志剛（1982-），男，工程師，從事化工技術(shù)管理工作。E-mail：zglu@whchem.com。