粗甲醇罐尾氣洗滌塔設(shè)計(jì)總結(jié)

周玉紅，李兆靜

（中國(guó)天辰工程有限公司，天津 300400）

粗甲醇罐尾氣洗滌塔設(shè)計(jì)總結(jié)

周玉紅，李兆靜

（中國(guó)天辰工程有限公司，天津 300400）

粗甲醇罐頂部放空尾氣帶甲醇現(xiàn)象嚴(yán)重，且不滿足GB 31571—2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)甲醇排放限值50mg/m3的要求，因此對(duì)粗甲醇罐進(jìn)行了改造，增設(shè)了尾氣洗滌塔，處理后尾氣排放達(dá)標(biāo)。從尾氣洗滌塔的工藝流程、設(shè)備布置、管道布置三個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)總結(jié)。

甲醇罐區(qū)；尾氣洗滌塔；改造

Abstract：The top of the crude methanol tank vent with methanol is serious，and does not satisfy the GB 31571-2015 “petroleum chemical industry pollutant emission standards” limit of 50 mg/m3 of methanol emissions，so the crude methanol tank was modified and added a tail gas washing tower，after the treatment of exhaust emission standards.This paper summarizes the design of the exhaust washing tower in three aspects：process flow，equipment arrangement and piping layout.

Key words：methanol tank farm；exhaust gas washing tower；modification

1 概述

隨著近年來安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的要求不斷提高，煤化工設(shè)計(jì)要求更加精細(xì)化。甲醇（CH3OH）是重要的煤化工產(chǎn)品和原料，具有劇毒、易燃燒性，其蒸汽與空氣在一定范圍內(nèi)可形成爆炸性混臺(tái)物。因此，有效地儲(chǔ)存和使用非常重要。

根據(jù)GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，甲醇現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值是220mg/m3，新污染源大氣污染物排放限值是190mg/m3。而GB 31571—2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定廢氣中甲醇排放限值是50mg/m3，且明確指出：新建企業(yè)自2015 年7 月1 日起，現(xiàn)有企業(yè)自2017 年7 月1 日起，其大氣污染物排放控制按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，不再執(zhí)行GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。粗甲醇槽頂部呼吸閥帶甲醇現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅浪費(fèi)甲醇還污染環(huán)境，更重要的是重大安全隱患。因此需要為粗甲醇罐頂部放空尾氣增加尾氣洗滌塔，用脫鹽水洗滌達(dá)標(biāo)后排放。

本文以某項(xiàng)目改造增加洗滌塔為例，從尾氣洗滌塔工藝流程、設(shè)備布置、管道布置三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)，為相關(guān)的設(shè)計(jì)和改造提供經(jīng)驗(yàn)。

2 尾氣洗滌塔改造

2.1 改造原因及工藝流程

粗甲醇里溶有少量的氣體輕組分，例如氬氣、氫氣、氮?dú)獾取４旨状紡纳嫌卧O(shè)備出口時(shí)一般是0.4MPa，進(jìn)儲(chǔ)罐時(shí)壓力為常壓，故有一個(gè)閃蒸的過程。通過這個(gè)閃蒸的過程，溶解在粗甲醇里的氣體輕組分就會(huì)被釋放出來，并且攜帶了很多甲醇?xì)怏w。這部分氣體通過呼吸閥釋放到大氣中，就會(huì)造成甲醇排放超出GB 31571—2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中甲醇排放限值50mg/m3。經(jīng)計(jì)算排放量，需要在呼吸閥連接處并聯(lián)增加一臺(tái)尾氣洗滌塔，由于呼吸閥呼氣的設(shè)定壓力為1.5kPa，大部分閃蒸的氣體可進(jìn)入水洗塔進(jìn)行洗滌。通過PROII模擬軟件，模擬計(jì)算滿足甲醇大氣排放標(biāo)準(zhǔn)的洗滌水量，保證甲醇被充分洗滌出來，再洗滌后尾氣通過洗滌塔頂部阻火器排放至大氣，洗滌液返回粗甲醇罐。為防止尾氣洗滌塔故障或者檢修，保留原罐頂呼吸閥放空管線，正常工況下關(guān)閉。

2.2 尾氣洗滌塔的設(shè)備布置

洗滌塔的位置，空間允許的情況下可以布置在管廊和罐之間，以縮短脫鹽水、氮?dú)夤芫€和洗滌液管線。如果空間不足，可以布置在罐遠(yuǎn)離管廊的另一側(cè)。洗滌塔的布置可以從地面起基礎(chǔ)，也可以借助設(shè)備在設(shè)備頂部或者設(shè)備聯(lián)合平臺(tái)處設(shè)置尾氣洗滌塔。前者適用于改造項(xiàng)目。后者主要適用于新建項(xiàng)目，罐在設(shè)計(jì)時(shí)考慮尾氣洗滌塔的荷載。某項(xiàng)目中間罐區(qū)尾氣洗滌塔單獨(dú)從地面起四根柱基礎(chǔ)，并設(shè)置四層聯(lián)合平臺(tái)。布置平臺(tái)操作空間充足，方便改造項(xiàng)目施工和以后的檢修操作。

2.3 尾氣洗滌塔的管道布置

罐頂呼吸閥放空管線，根據(jù)GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第5.5.11條：間歇排放的排氣筒頂或放空口應(yīng)高出10m范圍內(nèi)的平臺(tái)或建筑物3.5m以上。罐頂原呼吸閥放空口在尾氣洗滌塔最高平臺(tái)10m范圍內(nèi)，因此呼吸閥排氣管線引至尾氣洗滌塔平臺(tái)附近，并至少高出最高平臺(tái)3.5m。但是如果呼吸閥排氣端管線較長(zhǎng)，氣體流動(dòng)阻力較大，導(dǎo)致呼吸閥排氣端系統(tǒng)背壓較大，可考慮調(diào)整呼吸閥位置，減少排氣端管線長(zhǎng)度?；蛘哌x擇呼出壓力較低的呼吸閥。

由于洗滌液返回粗甲醇罐，但粗甲醇罐沒有預(yù)留口，故接在粗甲醇進(jìn)口管線上。為防止粗甲醇罐中甲醇或者粗甲醇管線中甲醇反竄進(jìn)入洗滌塔，要求用U型彎水封，且U型彎低點(diǎn)切線高度至少與儲(chǔ)罐的高液位報(bào)警值高度平齊。

3 結(jié)束語

經(jīng)過改造，甲醇尾氣濃度降低至50mg/m3以下，滿足了GB 31571—2015的要求。但受限于現(xiàn)有條件，改造后仍有些不足之處。①甲醇罐頂尾氣洗滌的工藝設(shè)計(jì)還有待完善。洗滌液返回粗甲醇罐，就造成了罐中粗甲醇水含量的增加，如能返回甲醇地下槽更為合適。②呼吸閥后尾氣可以考慮用風(fēng)機(jī)引走重新利用。總之，希望以后多借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)優(yōu)化甲醇罐區(qū)的設(shè)計(jì)。

[1] GB 50160—2008，石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] GB 31571—2015，石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 王允升.甲醇罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及防火防爆設(shè)計(jì)[J].化工設(shè)計(jì)，2000，10（5）：32-37.

[4] 徐才華.甲醇罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及防控[J].安全管理，2013，（24）.

[5] 張拂曉，邱海燕.常壓.低壓儲(chǔ)罐呼吸閥的設(shè)置、選型與計(jì)算研究[J].山東化工，2015，44（20）：120-121.

[6] 汪麗.低溫甲醇洗尾氣洗滌塔結(jié)冰凍堵原因分析及改造[J].小氮肥 ，2015（6）：17-19.

[7] 陳延林.工業(yè)萘法制苯酐尾氣洗滌塔設(shè)計(jì)[J].石油化工設(shè)計(jì) ，2016，33（4）：15-17.

Design Summary of Exhaust Scrubber for Crude Methanol Tank

Zhou Yu-hong，Li Zhao-jing

X784；TQ523

A

1003–6490（2017）09–0021–01

2017–06–27

周玉紅（1985—），女，山東濟(jì)寧人，工程師，主要從事化工相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。