甲醇罐区节能和安全性分析及优化

司海琳

摘 要：在煤化工企业中，甲醇罐区作为生产辅助单元，不直接参与产品生产。甲醇作为重要的基础有机化工原料，具有较强的挥发性、流动扩散性、易燃易爆性、易受热膨胀、易产生静电，且对人体中枢神经系统有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变，对呼吸道及胃肠道粘膜有刺激作用。因此，甲醇罐区的节能和安全存储显得尤为重要。

关键词：甲醇;罐区;节能;安全性;分析;优化

最近几年来，随着我国科学技术的发展和人们环保意识的提高，各行各业对于节能和安全的要求也越来越高。煤化工企业在发展过程中，也在不断提升企业素养，追求节能、安全与企业效益同比增长。甲醇罐区作为煤化工企业中必不可少的中间存储环节，节能和安全占据了越来越重要的位置。在实际生产过程中，通过对甲醇罐区节能和安全性能的进一步研究发现，采用合理的措施，不仅能够实现企业降本增效的目的，还能保障企业的长远发展。

1 甲醇罐区特点分析

神华新疆化工有限公司的甲醇罐区作为全厂公用系统的重要组成，承担着装置原料供应及产品接收的任务，发挥了承上启下的重要作用。作为中间存储单元，甲醇罐区主要接收来自甲醇合成装置生产的粗甲醇，并将连续稳定的供给MTO装置进一步深加工所需的粗甲醇，不直接参与产品生产。甲醇罐区的存储作用能够有效维持上、下游装置连续生产，当上、下游装置出现故障或停车时，利用罐区内储存的甲醇，尽量保证不影响相关装置。

2 甲醇罐区危险性分析

神华新疆化工有限公司甲醇罐区主要设置2台MTO级甲醇罐、1台不合格甲醇罐、1台精甲醇罐及1台甲醇水罐，总罐容72900m3，约合甲醇58000t，日储量约30000t。甲醇作为重要的基础有机化工原料，爆炸极限为5.5%～44.0%，其蒸气能够与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃;若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险，燃烧时无光焰。甲醇罐区具有储量大、危险性高、爆炸极限范围广、事故发生后救助困难、危害面广等特点。因此，在实际生产过程中，对甲醇罐区节能和安全性进一步提高有着不可替代的重要意义。

3 甲醇罐区节能和安全性分析及优化

3.1 甲醇罐区储罐选型优化

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008规定及甲醇的物化性质、节能、安全性要求，甲醇罐区为常压罐区，主要选用内浮顶储罐。相比于其他类型的常压储罐，内浮顶罐存在耗材多，施工要求高，密封结构检查维修不便等缺点，但内浮顶罐不仅能够有效改善油品储存条件，防止雨水杂质进入储罐和减缓密封圈老化，还能够有效减少油品蒸发损耗。由于内浮盘覆盖于甲醇液面，使得甲醇与空气有效隔离，大大减少了甲醇蒸发对大气环境的污染，同时降低了甲醇储罐着火爆炸的危险。另一方面，甲醇储罐内气相空间相对非常小，能够有效降低甲醇对储罐内壁的腐蚀，从而延长储罐使用寿命。内浮顶罐的顶盖能够防止雨、雪、风沙、灰尘进入储罐内污染甲醇产品，且内浮顶与顶盖之间静止的空气层能够起到良好的隔热或保温作用，从而进一步降低甲醇产品的蒸发损耗，也因此内浮顶罐能够应用于气候多变或相对恶劣的生产环境当中。

3.2 甲醇储罐工艺优化

鉴于甲醇易挥发，为保证产品品质及减少环境污染，甲醇罐区多采用氮封工艺，以控制甲醇罐内混合气体中的含氧量。氮封工艺实际上是利用氮气补充甲醇罐内气相空间，氮气比甲醇蒸气轻，故氮气浮在甲醇蒸气上方。当甲醇罐内压力高于设定值时，罐顶呼吸阀打开呼出上方氮气而不是甲醇蒸气;当罐内压力低于设定值时，信号阀打开，降低氮封阀薄膜下侧压力，氮封阀也相应打开，将氮气输入罐内，使储罐压力逐渐回升到设定值，以此降低甲醇的蒸发损耗，减少环境污染。且罐内甲醇液面上方为氮气，有效阻隔了甲醇与空气接触，降低了储罐内气相空间中的含氧量，防止甲醇蒸气与空气形成爆炸性混合气体，还能够阻止甲醇产品变质。

3.3 甲醇罐区优化实施对比

神华新疆化工有限公司在甲醇罐区不合格甲醇储罐（10000m3）投产初期，考虑到产品质量不稳定，含有较多轻质组分，为促使轻质组分尽快挥发而选择拱顶罐。在后期生产过程中，随着装置运行成熟，甲醇产品质量趋于稳定，发现该类储罐由于甲醇液面与罐顶之间存在较大的空隙，为甲醇挥发提供了良好的气相空间，甲醇蒸气容易与罐内气体形成爆炸性混合物，还会进一步加深储罐内壁腐蚀;加之拱顶罐隔热或保温效果差，不合格甲醇罐大小呼吸损耗及蒸发损耗较大。为降低安全风险及减少甲醇产品蒸发损耗，神华新疆化工有限公司综合考虑，决定对不合格甲醇储罐进行优化改造，即：将拱顶罐改造为内浮顶罐，并采用氮封工艺来降低损耗。改造结束后，通过分析對比，发现在相同储存条件下，不合格甲醇罐的蒸发损耗由改造前的426t/月下降为34t/月，很大程度上达到了降本增效的目的，同时还对环境保护做出了贡献。

4 结束语

综上所述，甲醇作为重要的基础有机化工原料，对于煤化工企业的重要性不言而喻。因此在实际生产过程中，如何有效提高甲醇储罐的储存能力，降低甲醇产品的蒸发损耗，减少环境污染，达到降本增效的目的成为现代煤化工企业发展的目标之一。

参考文献：

[1]王玉玲.甲醇和硫酸罐区节能和安全性分析及优化[J].小氮肥，2015，43（05）：19-20.