回收放空气体保护现场环境实现节能减排

王兴元

(中海石油天野化工有限责任公司甲醇生产部，内蒙古 呼和浩特　100070)



回收放空气体保护现场环境实现节能减排

王兴元

(中海石油天野化工有限责任公司甲醇生产部，内蒙古 呼和浩特100070)

摘要：中海石油天野化工有限责任公司(简称天野)20万t/a甲醇装置，由中国五环科技有限公司设计，中化二建集团有限公司承建。所采用技术均为国产，设备除压缩机为进口外，其余均为国产。自2005年投产以来，粗甲醇精馏工序的预塔、常压塔放空气体未回收，也未排入火炬燃烧，一直在现场排放，对现场环境造成破坏，影响作业员工身体健康，同时对能源造成浪费，不符合国家可持续发展的要求，为此，依托氢回收装置去转化大烧的尾气，带动抽气器，送入转化燃烧。

关键词：甲醇精馏；放空气；回收；改善环境；节能减排

1甲醇装置工艺介绍

1.1　工艺特点

天野化工甲醇装置的主要工艺特点是在设计上综合利用能量，来提高装置的整体效率。主要生产单元包括：配气站、压缩、天然气转化、湿法回收CO2、甲醇合成、粗甲醇精馏、膜分离回收氢气技术、中间罐区、火炬系统等。

一段蒸汽转化炉前采用了天然气饱和塔流程来回收蒸汽冷凝液，以降低工艺冷凝液的处理成本和节省部分蒸汽转化所使用的中压蒸汽；补碳工艺采用了转化炉前补CO2，以调整转化气中CO与CO2的比例，提高CO来提高总碳利用率。甲醇合成塔为气冷式合成塔，由杭州林达化工技术工程有限公司(简称林达)设计，冷进料气在塔内往返一次由反应热加至反应温度，再进入催化剂床层，同时控制催化剂温度。甲醇精馏采用四塔精馏工艺，包括预塔、加压塔、常压塔和回收塔，精甲醇产品由加压塔和常压塔各采出一股进入精甲醇罐，杂醇油由回收塔采出，保证了产品质量。

精馏工序设计优缺点分析

优点1：合理利用转化气的余热，节约了蒸汽；

优点2：设计上采用了多效精馏，节约了能量，降低了成本；

优点3：操作方便，易于控制，弹性大。

缺点1：精馏放空气体直接排入大气，对现场环境造成破坏，浪费能源；

缺点2：放空气体带走了甲醇，降低了装置收率，降低了产量；

缺点3：回收塔达不到设计性能，产品与废水只能达到一个指标合格；

缺点4：从预塔回流槽采出的轻馏份中带走的甲醇含量高；

缺点5：转化气腐蚀造成装置检维修工作量的增加；

缺点6：转化气热源管线长，开车过程中容易造成液封，水击现象。

1.2　装置流程简图(附图1，图2，图3)

图1　甲醇装置流程示意图

图2　预塔放空流程图

图3　常压塔放空流程图

2论点的产生

1)针对缺点1、缺点2中放空气体的危害，决定研究回收利用。

2)回收方法：利用氢回收去转化炉的尾气作动力，依托喷射泵带入转化炉燃烧。

3回收放空气体

3.1　放空气体标准

(GB14554-93)二级新扩改建标准，见表1,2。

表1　废气污染物排放限值

表2　无组织排放限值

3.2　各放空气体组成

表3　预塔放空气体设计组份

表4　预塔放空分析结果

表5　轻馏份组份

表6　常压塔放空气体组份

表7　常压塔放空作样结果

3.3　每天排入大气中CH3OH的量

(98+156)×24=6 096 kg/d

每月6 096×30=182 880 kg/月=182.88 t/月

3.4　每天排入大气中轻馏份的量

546×24=1 3104 kg/d，每月13 104×30=393 120 kg/月=393.12 t/月

3.5　每天排入大气中物质热值合计

3.5.1甲醇的低位燃烧值：638 514 J/mol

(1) 放空甲醇气的燃烧值总和：

182 880 kg/月÷32×638 514 J/mol=3 649 107 510 kJ/月

(2) 天然气的燃烧值：

根据公司测算目前使用天然气热值34 297 kJ/m3(标)

(3)放空甲醇浪费的热量相当于多少天然气的热量：

3 649 107 510 kJ÷34 297 kJ/m3(标)=106 397 m3(标)

(4)按照每m3(标)2.05元计算，每月可节约费用：

106 397 m3(标)×2.05=218 114元≈21.8万元

3.5.2轻馏份的燃烧值

放空轻馏份的量：

546 kg/h×24×30=393 120 kg/月≈393 t/月

3.6　轻馏份的低位燃烧值

526 385 J/mol

3.6.1放空轻馏份的燃烧值总和

393 120 kg/月÷20×526 385 J/mol=10 346 623 560 kJ

3.6.2放空甲醇浪费的热量相当于多少天然气的热量

10 346 623 560 kJ÷34 297 kJ/m3(标)=301 677 m3(标)

3.6.3按照每m3(标)2.05元计算，每月可节约费用

301 677 m3(标)×2.05=618 438元≈61.8万元

3.7　每月排入大气中有机物的量

182.88 t/月+393.12 t/月=576 t

3.8　可见其对现场环境的污染程度非常严重

3.9利用氢回收装置去转化大烧的尾气做动力源，带动抽气器，送入转化燃烧的可行性研究

表8　氢回收尾气参数

3.10　选择喷射器

由于喷射器是非标设备，所以需要与厂家沟通制作，按照厂家型号规范，初步选择以下两个型号的喷射器，作为此次技改的主要设备。

P0.03-5000/7.0

P0.02-3000/7.0

4结论

4.1通过技改，采用驰放气带动喷射器回收精馏放空气体，每年为公司节约费用：

(21.8+61.8)×12=1 003.2万元

4.2　每年少排入大气中有机物：

576×12=6 912 t

4.3虽然排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)，但是实施技改后既为公司节约了费用，又净化了现场，保证了员工身体健康的环境，而且达到了节能减排、清洁生产的国家要求。

参考文献：

[1]TY-JC-05-09-01，甲醇装置流程图册.

[2]汪镇安主编.化工工艺设计手册[M].(第三版)/(上下册).北京：化学工业出版社，2003.

[3]成大先主编.机械设计手册[M].(第五版)/第4卷.北京：化学工业出版社，2008.

[4]张子峰,张凡军主编.甲醇生产技术[M].北京：化学工业出版社，2008.

[5]GB31571-2015，石油化学工业污染物排放标准.

Vent gas recovery site environment to achieve energy savings

WangXing-yuan

(CNOOC Tianye Chemical Co. methanol production unit, Hohhot 100070,China)

Abstract：CNOOC Tianye Chemical Co., Ltd. (referred Amano) 200 000 t/a methanol plant, built by China Science and Technology Co., Ltd. designs rings, Sinochem Second Construction Group Limited. Technology are used in domestic and imported equipment in addition to the compressor, the rest are domestic. Since 2005 production, the pre-column distillation process of crude methanol, atmospheric tower blowdown gas is not recovered, nor into the torch burning, has been the scene emissions, on-site environmental damage, affecting the health of operations staff, while energy wasteful, does not meet the requirements of national sustainable development, therefore, rely on transforming a large burn hydrogen recovery unit tail gas, driven aspirator, transformed into combustion.

Key words：methanol distillation; discharge air; recycling; improve the environment; energy conservation

中图分类号：TQ086.1

文献标志码：A

文章编号：1003-6490(2015)06-0049-03

作者简介：王兴元(1972-)，男，汉族，大专学历，内蒙古土默特左旗人，工程师，甲醇生产部工艺技术经理，电子邮箱：wangxy7cnooc@.com.cn。

收稿日期：2015-12-02