甲醇和硫酸罐区节能和安全性分析及优化

王玉玲

(河南能源化工集团鹤煤公司 河南鹤壁458000)

甲醇和硫酸罐区节能和安全性分析及优化

王玉玲

(河南能源化工集团鹤煤公司 河南鹤壁458000)

河南能源化工集团鹤煤公司煤化工项目为设计能力600kt/a甲醇，副产6kt/a硫酸。罐区包括甲醇罐区和硫酸罐区，其中甲醇罐区有2台2500m3粗甲醇罐、2台1000m3精甲醇计量罐、1台1000m3杂醇罐、3台10000m3成品罐，硫酸罐区有2台530m3硫酸罐。甲醇罐区的主要任务是储存粗甲醇、精甲醇、杂醇油，硫酸罐区的主要任务是储存硫回收单元制成的质量分数98%的硫酸，并外售。通过对罐区现有设备进行节能和安全性分析，发现存在一些问题，针对存在的问题提出了相应的优化方案，并加以实施，取得了良好的效果。

1 工艺流程

1.1 甲醇罐区

甲醇合成单元送来的压力为0.4MPa、温度为40℃的粗甲醇进入全容积5000m3的粗甲醇罐(81T101A/B)中储存。精馏单元运行时，粗甲醇经粗甲醇泵(81P101A/B)升压后送往精馏单元，经四塔精馏，生产出合格甲醇送往精甲醇计量罐(81T103A/B)。

81T103A/B中的精甲醇分析合格后，经精甲醇泵(81P103A/B)升压后送往全容积30000m3的甲醇成品储罐(81T201A/B/C)，常温下储存，经汽车装车泵(81P201A/B)升压至0.4MPa后，再送至1#～5#鹤管装车。如果贮于81T103A/B中的精甲醇分析不合格，则需通过81P103A/B出口的1根跨线送至81T101A/B，再重新送往精馏单元进行精馏。

从甲醇精馏常压塔(10C003)以及甲醇回收塔(10C004)采出的杂醇油(0.3MPa，45℃)送往全容积1000m3的杂醇油储罐(81T102)，然后经杂醇油泵(81P102)外送至6#鹤管装车。

本罐区内其他罐的排放导淋排放的甲醇收集至容积为6.6m3的地下槽(81T202)中，经地下槽泵(81P203)送至81T101A/B。

1.2 硫酸罐区

来自硫回收单元质量分数为98%浓硫酸经硫酸泵(06P001A/B)输送至硫酸罐区的硫酸罐(81T501A/B)中，经硫酸外送泵(81P501A/B)外送至7#鹤管装车或者送至污水处理厂用于调节污水pH。

2 优化方案

2.1 甲醇罐区安全性分析及处理

甲醇罐区的8台储罐罐顶原设计没有远传压力表，储罐压力仅靠罐顶呼吸阀和自立式阀门控制，无法直接观察到储罐压力，一旦自立式阀门和呼吸阀出现故障，储罐容易发生以下故障:①储罐无压力时，若启动泵向外打液，储罐极易被抽扁;②如呼吸阀不回座或系统内压力高，但自立式阀门不会自动关闭，甲醇蒸气持续被氮气带走，不但造成大量甲醇损耗，还会污染周边环境。

2.2 硫酸罐区防腐设计优化与实施

技改前，硫酸罐区硫酸罐(81T501A)低压蒸汽伴热与硫酸地下槽抽气器蒸汽之间未设切断阀，在地下槽需要抽水时，罐体伴热需投用而无法切出，在夏季无需伴热时，伴热的投用造成罐体的腐蚀加剧，也不利于操作。

技改后，从位于外管网上的蒸汽管线阀前接出，截止阀位于外管廊平台上，原喷射汽蒸汽接出口用钢板封死。

经济效益:每台储罐投资费用57～69万元;因硫酸储罐无法接收硫酸，造成硫回收单元停车，环保不能达标，直接影响着前系统能否正常开车，由此产生的影响是无法估计的。此次改造使用管线长20m及1只阀门加2只垫片，共计约500元。以上措施可直接挽回经济损失60万元左右。

3 甲醇罐区节能降耗措施实施效果

技改前，甲醇储罐罐顶没有降温设施。经调研，可采用“凉凉漆”、“凉凉胶”，一般隔3～4年对储罐进行一次新的涂料涂装，投资较大。

技改后，采用水冷却，水的温度约在6℃，在夏季气温30℃以上时投用，气温降低后及时切除，防止在高温天气甲醇储罐温度高、超压挥发，经济实用，可有效避免呼吸阀不回座，甲醇蒸气持续被氮气带走。按甲醇价格3000元/t计，年可减少甲醇损耗经济损失17万元左右。此外，减少甲醇挥发对环境造成的影响是不可估量的。

4 甲醇罐区排水系统管网优化实施效果

技改前，在甲醇罐区围堰内集水沟外排进入地下管网时，集水沟中的水直接排入管网，罐区内垃圾一旦进入地沟中，随雨水或者储罐喷淋降温水冲入集水沟，容易进入地下管网而堵塞在雨污切换阀门处。由此产生的影响:①地沟中水无法正常排出，在雨季时，罐区内地面积水影响工艺操作;②人工清理难度较大，且集水沟为受限空间，易发生人员窒息，需办理受限空间票证。

技改后，在集水沟外排管口加丝网，过滤地沟中的垃圾，有利于清洁地下管网。

按2个月清理一次人工费约9600元，增加4个丝网的人工及材料所用费用约100元。在雨季时，因罐区内地面积水影响工艺操作而引起前系统停车，由此带来的影响是无法估计的。以上措施可直接减少经济损失约9500元。

2014-11-07)