降低精餾系統(tǒng)不凝氣對(duì)環(huán)境污染的研究

李建平

(淄礦集團(tuán)內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017313)

1 問題的提出

粗甲醇產(chǎn)品是一種化工原料，它里面除了含有大量甲醇外，還含有其他的一些雜質(zhì)物質(zhì)，其中水占有很大的比例。另外，粗甲醇中還含有幾十種微量的有機(jī)雜質(zhì)，如醛、酮、醚、酸、酯、烷烴、胺和羰基鐵等。這些包含有水和其他大量有機(jī)雜質(zhì)的甲醇，通稱為粗甲醇。我們的精甲醇就是通過對(duì)粗甲醇精餾提純后得到的。

進(jìn)入到預(yù)精餾塔后的粗甲醇，首先會(huì)在預(yù)精餾塔中除去粗甲醇中含有的溶解氣(CH4、N2、CO、H2、甲酸甲脂、多碳烷烴、CO2、二甲醚)等沸點(diǎn)比較低的物質(zhì)。通過預(yù)精餾塔餾出的氣體(0.035MPa、75℃)在出塔以后，會(huì)首先經(jīng)過預(yù)塔冷凝器，在被冷凝成65℃左右，膨脹氣經(jīng)過冷卻器，會(huì)被冷卻到40℃左右，這時(shí)候會(huì)通過不凝氣分離器，被冷凝分離。其中，被冷凝后的絕大部分甲醇會(huì)被收集到預(yù)精餾塔的回流槽部分中。而被收集到預(yù)精餾塔的回流槽中的液體更會(huì)從預(yù)精餾塔的回流泵部件中被加壓，加壓以后(40m3/h、0.5MPa)，再被管道送回到預(yù)精餾塔的塔頂，在經(jīng)過預(yù)精餾塔排放槽部分洗滌后的不凝性低沸點(diǎn)組分氣體(0.01MPa、39℃、315m3/h)會(huì)被放空。由于這一部分的氣體壓力很低，所以無法被火炬總管回收，設(shè)計(jì)這部分尾氣現(xiàn)場(chǎng)排放，造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境氣味大，且尾氣中夾帶有大量的甲醇，會(huì)造成甲醇的浪費(fèi)。

2 問題的解決和應(yīng)用效果

針對(duì)以上提出的這種情況，現(xiàn)經(jīng)過研究和測(cè)試，在精餾排放槽的東側(cè)部位增加一臺(tái)洗滌塔和一臺(tái)洗滌泵，我們決定采用脫鹽水循環(huán)洗滌的方式來洗滌尾氣中的甲醇。在經(jīng)過脫鹽水循環(huán)洗滌以后，當(dāng)甲醇的濃度值達(dá)標(biāo)以后，將甲醇排入到精餾地下槽中去，通過精餾塔的地下槽泵，將回收的甲醇送到罐區(qū)粗甲醇槽，進(jìn)行回收利用。同時(shí)，加長排放管的高度，將剩余的廢氣引至高處安全點(diǎn)后再排放。這樣不僅回收了甲醇，還有利于環(huán)境的保護(hù)，更是達(dá)到了氣體凈化的目的。

3 技術(shù)方案

內(nèi)件介紹：預(yù)精餾塔不凝氣洗滌塔，采用了泡罩塔盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的防止漏液風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，因?yàn)椴荒龤獾牧坎皇翘貏e的穩(wěn)定，不凝氣的量會(huì)隨著時(shí)間、溫度或組成成分的不同而發(fā)生大幅度變化。經(jīng)過研究和測(cè)試，我們決定采用泡罩塔盤。

泡罩塔盤還具有其他優(yōu)點(diǎn)，比如操作彈性大，特別是在低負(fù)荷的情況下及波動(dòng)比較大的情況下，塔板不會(huì)產(chǎn)生漏液現(xiàn)象，并且不影響吸收效率。

工藝流程說明：吸收塔采用的是釜液循環(huán)洗滌吸收的形式，塔釜設(shè)有循環(huán)槽，即塔釜設(shè)有一定的吸收液存儲(chǔ)量(初定2～3m3)，以供吸收液擁有足夠的時(shí)間循環(huán)，保證洗滌效果，循環(huán)時(shí)間初定為24h，后期可根據(jù)實(shí)際情況稍作調(diào)整。

脫鹽水補(bǔ)充說明：脫鹽水可以在每次的循環(huán)洗滌排液后，自動(dòng)由脫鹽水總管補(bǔ)充，當(dāng)達(dá)到塔釜操作液位后停止補(bǔ)充，暫定每天補(bǔ)充一次，后期可根據(jù)實(shí)際情況稍作調(diào)整。

設(shè)備選型：塔徑DN1000/1400；板層數(shù)10層；材質(zhì)：304。

塔頂塔釜指標(biāo)如圖1所示，水力學(xué)核算如表1所示，負(fù)荷性能圖如圖2所示。

圖1 塔頂塔釜指標(biāo)

表1水力學(xué)核算

圖2 負(fù)荷性能圖

4 創(chuàng)新點(diǎn)

在裝置設(shè)備不做其他調(diào)整的情況下，通過在原有工藝流程的基礎(chǔ)上增加一臺(tái)洗滌塔(自制)、一臺(tái)洗滌泵，就可對(duì)精餾排出的尾氣進(jìn)行洗滌，從而達(dá)到回收甲醇的目的，同時(shí)這樣也可以達(dá)到對(duì)尾氣進(jìn)行凈化的目的，大大的有利于環(huán)境的保護(hù)。在節(jié)能降耗方面具有很重要的意義。流程示意圖如圖3，洗滌回收的甲醇去精餾地下槽示意圖如圖4。

圖3 流程示意圖

圖4 洗滌回收的甲醇去精餾地下槽

5 效益分析

通過本次創(chuàng)新，精餾崗位可以每天回收一次甲醇水溶液，水溶液密度為0.948g/cm3，甲醇含量為64.2%；設(shè)備半徑為0.55m，一次回收甲醇量為π×0.5522×1×0.948×0.642=0.578t,為工廠提高了經(jīng)濟(jì)效益，減少了損耗，節(jié)省了能源，減少了廢氣排放處理帶來的壓力。