胡亮 石新華(陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307)
30萬噸/年焦爐氣制甲醇冷凝液回收
胡亮 石新華(陜西黃陵煤化工有限責任公司,陜西黃陵727307)
以陜西黃陵煤化工有限責任公司30萬噸/年焦爐氣制甲醇為背景,闡述冷凝液利用現狀,討論了工藝冷凝液的回收利用方法,簡單敘述其回收方法及其經濟效益。
焦爐煤氣;甲醇;冷凝液;回收利用
陜西黃陵煤化工有限責任公司是目前國內最大的單套30萬噸/年焦爐氣制甲醇項目,并利用甲醇系統合成弛放氣配套生產10萬噸/年合成氨的煤化工企業。整個區域熱能管線多、長,且用量大。原設計工藝冷凝液回收系統不完善。加之產生冷凝液各介質壓力、溫度的不同,系統不能完全回收,導致了水資源浪費及熱量損失,又增加了脫鹽水系統運行負荷及成本,給公司造成了很大的經濟損失[1]。
甲醇裝置冷凝液主要來自以下幾個區域:
空分區域冷凝液主要來自蒸汽導淋形成的冷凝液,包括空、氧壓機蒸汽導淋、分子篩純化系統的外來中壓蒸汽導淋、自轉化系統來中壓蒸汽導淋及氣液分離器現場排放導淋。
甲醇裝置壓縮機選用汽輪機驅動的離心式壓縮機,運行平穩[2]。節能降耗。但造成現場蒸汽管道長、壓力等級多,且蒸汽用量大。系統開、停車時,由于管道溫度低,大量蒸汽形成冷凝液,正常情況下需及時排除,否則汽液在管道內產生液擊,使管道位移或損壞管道,而且當液體進入運轉設備時會對設備造成液擊傷害事故;正常生產期間,為防止管道內產生積液或在冬季導淋管道防凍時,會稍開一點導淋閥,造成蒸汽冷凝液長期少量外排了。
轉化區域內的冷凝液主要來自轉化爐和現場蒸汽導淋。轉化系統的轉化爐設計有水夾套,采用脫鹽水進入夾套以自然蒸發的方式進行散熱,以保證設備安全穩定的運行。但是,采取自然蒸發的形式,會消耗大量的脫鹽水。蒸汽導淋包括:開工蒸汽導淋、外送低壓蒸汽導淋、自產中壓蒸汽導淋等。
合成區域內的冷凝液主要來自區域內中、低壓蒸汽導淋、減溫減壓蒸汽冷凝液、膨脹槽冷凝液以及合成、精餾的復合式蒸發冷卻器溢流回收等。
我公司在回收冷凝液工藝的改造中,采取以區域為單位,冷凝液的回收分為四個子系統,四個子系統分別是空分、壓縮、凈化、合成冷凝液回收系統,每個回收系統將管道進行地面或地下鋪設,連接回收各路冷凝液,引至冷凝液回收池,形成閉路系統,通過自吸泵送至管廊冷凝液回收總管,為轉化、合成、精餾復合式蒸發冷卻器提供水源,減少脫鹽水消耗。水泵和水池液位連鎖,液位高時自啟泵,液位低時自停泵,實現無人操作。
主要形式如下:
(1) 導淋的回收:不同蒸汽管道的冷凝液,通過導淋閥門控制,使用管道連接,以自流的方式回收至冷凝液回收池。
(2) 空分系統冷凝液回收:在空壓機一樓蒸汽導淋旁放置一焊接的水箱,用來收集廠房內蒸汽導淋冷凝液,并在廠房外挖一冷凝液回收池。將分子篩純化系統的中壓蒸汽導淋以及氣液分離器現場排放、頂部放空閥、中壓蒸汽導淋冷凝液回收的管道接至冷凝液回收池。
(3) 外管廊中、低壓蒸汽冷凝液的回收:將中低壓蒸汽通過膨脹器,降低壓力和溫度,使蒸汽變成冷凝液,通過集水管道,將各個點的導淋匯集,考慮防凍,將集水管道埋至凍土層70cm以下,并保證5‰的坡度,使管道冷凝液自流至回收池,通過泵進行外送。

圖1 中低壓蒸汽冷凝液回收工藝流程圖
圖1中:1膨脹器;2集水總管;3回收池;4中高壓蒸汽管道;5低壓蒸汽管道;6低壓蒸汽管道;7回收泵
(4) 轉化冷凝液的回收:轉化爐夾套形成的蒸汽進行緩沖罐冷卻凝結成冷凝液,該冷凝液再通過回收池進行沉降、降溫。再使用泵將該冷凝液送至轉化系統的冷凝液蒸發式冷卻器降溫至30℃左右,最后,該冷凝液作為轉化、合成系統蒸發式冷卻器水箱冷卻水,減少冷卻器脫鹽水消耗。

圖2 轉化冷凝液回收工藝流程圖
該冷凝液回收系統的完成,實現了對具有回收點多面寬、分布零散的甲醇各區域冷凝液的回收,基本上消除現場跑、冒、滴、漏以及四處冒白氣的現象,減少了環境的污染、節約了水資源,消除了安全隱患。本回收系統累計共收集50余處回收點,每小時回收量約15.46噸冷凝液每年按7200小時生產,每噸脫鹽水15元計算,每年可回收111312噸,實現經濟效益166.968萬元。
[1]賴族銀,郝春源,劉興亞.工藝冷凝液回收探討[J]經濟管理:257-258。
[2]陳明亮,楊東亮,石新華30萬t/a焦爐煤氣制甲醇工藝優化及存在問題對策[J]化工管理:2013.10,233。
胡亮(1987-),男,陜西漢中人,漢族,本科,助理工程師,研究方向:煤化工生產技術管理。