粗甲醇罐尾气洗涤塔设计总结

周玉红，李兆静

（中国天辰工程有限公司，天津 300400）

粗甲醇罐尾气洗涤塔设计总结

周玉红，李兆静

（中国天辰工程有限公司，天津 300400）

粗甲醇罐顶部放空尾气带甲醇现象严重，且不满足GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》对甲醇排放限值50mg/m3的要求，因此对粗甲醇罐进行了改造，增设了尾气洗涤塔，处理后尾气排放达标。从尾气洗涤塔的工艺流程、设备布置、管道布置三个方面进行了设计总结。

甲醇罐区；尾气洗涤塔；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

随着近年来安全生产和环境保护的要求不断提高，煤化工设计要求更加精细化。甲醇（CH3OH）是重要的煤化工产品和原料，具有剧毒、易燃烧性，其蒸汽与空气在一定范围内可形成爆炸性混台物。因此，有效地储存和使用非常重要。

根据GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》，甲醇现有污染源大气污染物排放限值是220mg/m3，新污染源大气污染物排放限值是190mg/m3。而GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》中规定废气中甲醇排放限值是50mg/m3，且明确指出：新建企业自2015 年7 月1 日起，现有企业自2017 年7 月1 日起，其大气污染物排放控制按本标准的规定执行，不再执行GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》。粗甲醇槽顶部呼吸阀带甲醇现象严重，不仅浪费甲醇还污染环境，更重要的是重大安全隐患。因此需要为粗甲醇罐顶部放空尾气增加尾气洗涤塔，用脱盐水洗涤达标后排放。

本文以某项目改造增加洗涤塔为例，从尾气洗涤塔工艺流程、设备布置、管道布置三个方面进行设计总结，为相关的设计和改造提供经验。

2 尾气洗涤塔改造

2.1 改造原因及工艺流程

粗甲醇里溶有少量的气体轻组分，例如氩气、氢气、氮气等。粗甲醇从上游设备出口时一般是0.4MPa，进储罐时压力为常压，故有一个闪蒸的过程。通过这个闪蒸的过程，溶解在粗甲醇里的气体轻组分就会被释放出来，并且携带了很多甲醇气体。这部分气体通过呼吸阀释放到大气中，就会造成甲醇排放超出GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》中甲醇排放限值50mg/m3。经计算排放量，需要在呼吸阀连接处并联增加一台尾气洗涤塔，由于呼吸阀呼气的设定压力为1.5kPa，大部分闪蒸的气体可进入水洗塔进行洗涤。通过PROII模拟软件，模拟计算满足甲醇大气排放标准的洗涤水量，保证甲醇被充分洗涤出来，再洗涤后尾气通过洗涤塔顶部阻火器排放至大气，洗涤液返回粗甲醇罐。为防止尾气洗涤塔故障或者检修，保留原罐顶呼吸阀放空管线，正常工况下关闭。

2.2 尾气洗涤塔的设备布置

洗涤塔的位置，空间允许的情况下可以布置在管廊和罐之间，以缩短脱盐水、氮气管线和洗涤液管线。如果空间不足，可以布置在罐远离管廊的另一侧。洗涤塔的布置可以从地面起基础，也可以借助设备在设备顶部或者设备联合平台处设置尾气洗涤塔。前者适用于改造项目。后者主要适用于新建项目，罐在设计时考虑尾气洗涤塔的荷载。某项目中间罐区尾气洗涤塔单独从地面起四根柱基础，并设置四层联合平台。布置平台操作空间充足，方便改造项目施工和以后的检修操作。

2.3 尾气洗涤塔的管道布置

罐顶呼吸阀放空管线，根据GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》第5.5.11条：间歇排放的排气筒顶或放空口应高出10m范围内的平台或建筑物3.5m以上。罐顶原呼吸阀放空口在尾气洗涤塔最高平台10m范围内，因此呼吸阀排气管线引至尾气洗涤塔平台附近，并至少高出最高平台3.5m。但是如果呼吸阀排气端管线较长，气体流动阻力较大，导致呼吸阀排气端系统背压较大，可考虑调整呼吸阀位置，减少排气端管线长度。或者选择呼出压力较低的呼吸阀。

由于洗涤液返回粗甲醇罐，但粗甲醇罐没有预留口，故接在粗甲醇进口管线上。为防止粗甲醇罐中甲醇或者粗甲醇管线中甲醇反窜进入洗涤塔，要求用U型弯水封，且U型弯低点切线高度至少与储罐的高液位报警值高度平齐。

3 结束语

经过改造，甲醇尾气浓度降低至50mg/m3以下，满足了GB 31571—2015的要求。但受限于现有条件，改造后仍有些不足之处。①甲醇罐顶尾气洗涤的工艺设计还有待完善。洗涤液返回粗甲醇罐，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为合适。②呼吸阀后尾气可以考虑用风机引走重新利用。总之，希望以后多借鉴成熟经验，继续优化甲醇罐区的设计。

[1] GB 50160—2008，石油化工企业设计防火规范[S].

[2] GB 31571—2015，石油化学工业污染物排放标准[S].

[3] 王允升.甲醇罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计[J].化工设计，2000，10（5）：32-37.

[4] 徐才华.甲醇罐区的火灾危险性分析及防控[J].安全管理，2013，（24）.

[5] 张拂晓，邱海燕.常压.低压储罐呼吸阀的设置、选型与计算研究[J].山东化工，2015，44（20）：120-121.

[6] 汪丽.低温甲醇洗尾气洗涤塔结冰冻堵原因分析及改造[J].小氮肥 ，2015（6）：17-19.

[7] 陈延林.工业萘法制苯酐尾气洗涤塔设计[J].石油化工设计 ，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

周玉红（1985—），女，山东济宁人，工程师，主要从事化工相关的设计工作。