甲醇裝車油氣回收技術(shù)改造

夏祖虎（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州516086）

0 引言

國內(nèi)某石化公司煤氣化聯(lián)合裝置低溫甲醇洗單元配套兩臺甲醇儲罐T001、T002，用來儲存裝置停工后退出的再生甲醇，并配套甲醇裝車設(shè)施，用于甲醇出廠。甲醇易揮發(fā)，裝車過程中的甲醇尾氣揮發(fā)至環(huán)境中造成污染，就此，技術(shù)改造增設(shè)油氣回收系統(tǒng)，處理甲醇裝車過程中揮發(fā)的含甲醇廢氣。揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）無組織排放對大氣環(huán)境影響突出，同時引起地區(qū)性氣候變化。相對于懸浮顆粒物、硫化物、氮氧化物等污染物控制，VOCs 管理基礎(chǔ)薄弱，源頭控制力度不足，監(jiān)控檢測不到位，對大氣環(huán)境管理造成很大困難。石油化工行業(yè)是VOCs 重點排放源，為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，需全面加強(qiáng)石油化工裝置及有機(jī)液體化學(xué)品罐區(qū)VOCs綜合治理，確保廢氣滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 工藝條件

甲醇儲罐T001、T002均為內(nèi)浮頂罐，常溫，容積1000m3，罐頂設(shè)置氮封，正常操作時罐頂壓力控制在0.8～1.2kPa。甲醇罐區(qū)配置1套裝車鶴位，采取底部裝車形式，裝車能力為100m3/h，鶴管對位采用手動對位，底部裝車鶴管配有防拉斷閥，與槽車連接為干式閥。

甲醇物理性質(zhì)見表1：

表1 甲醇物理性質(zhì)表

甲醇裝車設(shè)施油氣回收裝置僅考慮對甲醇（含微量苯、甲苯、二甲苯等苯系物）回收，油氣回收設(shè)施處理量為100Nm3/h，保證甲醇裝車過程安全進(jìn)行。

油氣回收后排放標(biāo)準(zhǔn)見下表：

表2 油氣回收排放標(biāo)準(zhǔn)

2 方案選擇

采樣分析甲醇儲罐頂部揮發(fā)油氣中組成，如表3：

表3 甲醇儲罐揮發(fā)油氣組成表

由上表可知，罐存甲醇中苯系物含量滿足排放要求，無需處理，僅考慮處理揮發(fā)油氣中的甲醇組分。甲醇可與水無限互溶，考慮到技術(shù)成熟度、操作便捷度及投資經(jīng)濟(jì)性等多方面因素，甲醇裝車揮發(fā)油氣處理考慮采用水洗方法，即：水噴淋吸收甲醇。

3 方案說明

3.1 概況

甲醇裝車油氣回收系統(tǒng)主要設(shè)備有吸收塔、風(fēng)機(jī)、排液泵、阻火器、儀表配件及配套PLC 控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)甲醇裝車操作過程中尾氣的達(dá)標(biāo)排放。

主要設(shè)備列表4如下：

表4 油氣回收系統(tǒng)設(shè)備一覽表

3.2 工藝流程

甲醇揮發(fā)油氣從裝車排氣管經(jīng)過管道收集，再經(jīng)過風(fēng)機(jī)抽吸，從水洗塔下端進(jìn)入水洗塔，貧液（新鮮水）利用自身壓力輸送到吸收塔頂，甲醇?xì)庠谖账?nèi)自下而上通過水洗塔填料層，水從塔頂流下在填料中與氣體全面逆流接觸，甲醇?xì)庠诖诉^程中被水逆流吸收，吸收液回到塔釜，經(jīng)過排液泵將含甲醇的工藝廢水送至污水處理裝置，經(jīng)吸收后的尾氣滿足甲醇排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接從吸收塔塔頂排放至大氣。

工藝流程示意如圖1：

圖1 油氣回收模塊流程示意圖

設(shè)計數(shù)據(jù)如下：

（1）尾氣流量取最大處理值：100 m3/h；

（2）甲醇濃度320 g/m3；

（3）貧液（新鮮水）供水溫度≤40℃；

（4）貧液用量為：2000 kg/h；

（5）油氣排放濃度：甲醇＜50mg/m3；

（6）富液濃度：≤2%（質(zhì)量含量），富液流量：2033 kg/h（裝置運(yùn)行時平均排放量）。

3.3 控制說明

油氣回收系統(tǒng)的控制是由PLC 通過測量裝置的被控參數(shù)（貧液流量、吸收塔釜液位等），輸出操作調(diào)節(jié)閥（貧液流控閥、吸收塔塔釜液控閥等）開度、電磁閥及電機(jī)（風(fēng)機(jī)、排液泵）等設(shè)備的開停。PLC控制系統(tǒng)放置在甲醇罐區(qū)控制室內(nèi)，通過儀表接線箱與PLC連接進(jìn)行信號的接受與發(fā)送。在PLC控制柜上，顯示油氣回收系統(tǒng)工藝流程、相關(guān)工藝參數(shù)及趨勢、儀表閥門開度趨勢、參數(shù)調(diào)節(jié)畫面及工藝參數(shù)報警等，通過操作油氣回收系統(tǒng)PLC畫面，可掌握裝置的運(yùn)行情況并及時調(diào)整或緊急停工，實現(xiàn)自動化遠(yuǎn)程控制。

3.4 運(yùn)行模式

油氣回收系統(tǒng)運(yùn)行方式有自動方式和手動方式，操作員在裝置現(xiàn)場可進(jìn)行應(yīng)急停車保護(hù)操作及排液泵手動啟停操作。在自動方式下，油氣處理裝置根據(jù)中控室信號啟動，PLC 系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定參數(shù)自動控制裝置運(yùn)行。在手動方式下，操作員可以通過開關(guān)將裝置強(qiáng)制啟動或停運(yùn)。

3.5 管理功能

油氣回收模塊自帶的PLC 控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)全自動運(yùn)行，實現(xiàn)一鍵開關(guān)機(jī)，并根據(jù)來氣情況自動調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，保證裝置始終處于節(jié)能狀態(tài)。PLC控制系統(tǒng)可實時監(jiān)測裝置壓力、溫度、流量和液位以及機(jī)泵和控制閥門的開關(guān)狀態(tài)等，具有壓力、溫度、流量和液位報警聯(lián)鎖停車功能，并在自帶液晶顯示屏中顯示監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)語

通過技術(shù)改造，增加甲醇裝車油氣回收系統(tǒng)，有效解決了甲醇裝車過程中VOCs 排放不合格的問題，滿足尾氣排放環(huán)保要求，保證了生產(chǎn)操作過程中的人員安全。改造的成功經(jīng)驗適用于有機(jī)液體化學(xué)品罐區(qū)，若集中回收處理同種化學(xué)品儲罐及車設(shè)施的VOCs，改造項目一次性投資經(jīng)濟(jì)性更佳，后期裝置運(yùn)行成本也將更低。