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600 kt/a甲醇装置大气污染治理方案及效果评价

[日期:2019-06-17] 来源:《中氮肥》2019年第3期  作者: [字体: ]

段付岗,郗海波

(陕西润中清洁能源有限公司,陕西 长武713600

 

   [摘  要] 随着国家一系列污染物排放新标准的颁布,实现化工装置污染物常态化达标排放成为企业的一项重要工作。陕西润中清洁能源有限公司600 kt/a甲醇装置针对其超优克劳斯硫回收系统排放尾气、甲醇合成系统弛放气、煤粉锅炉排放烟气、甲醇罐装站排放挥发性有机物(VOCs)、卸煤沟扬尘等大气污染现状及问题,分别于20172018年实施了一系列的治理(改造)措施。各项治理措施落实后,甲醇装置环保设施运行状态明显改善,污染物排放量大幅减少,实现了常态化达标排放,大气污染治理取得显著效果。

[关键词] 甲醇装置;硫回收系统排放尾气;甲醇合成弛放气;锅炉烟气;甲醇罐装站VOCs;卸煤沟扬尘;大气污染治理;效果评价

[中图分类号] TQ223.12+1[文献标志码]  B[文章编号]  1004-9932201903-0046-04

 

陕西润中清洁能源有限公司(原陕西煤化能源有限公司)600 kt/a甲醇装置主要包括空分、气化、净化及硫回收、合成及精馏等工序,采用当今世界上较为先进的生产技术和工艺包,关键设备和自控仪表均由国外进口,总投资高达57亿元;其中,环保设施投资达4.36亿元,约占总投资的7.6%。项目于2008年开始筹建,2014年底生产装置和环保设施同时建成并投入试运行;2016年甲醇装置达标达产,环保设施通过竣工验收;2017年生产甲醇633 kt,创造了开车以来的最高年产纪录。20172018年我们实施了多项大气污染治理改造项目,目前装置运行状态良好。

1  硫回收系统排放尾气治理

1.1  现状及问题

我公司硫回收系统采用荷兰荷丰JACOBS公司的超优克劳斯工艺,酸性气(H2S)处理量为2 870 m3/h,副产品硫磺设计产能为5 900 t/a,设计处理后尾气中SO2浓度为960 mg/m3201411月系统投运后,由于气化原料煤中硫含量较低,仅为0.5%左右(设计值为1.0%),硫磺产量平均只有10 t/d;经焚烧炉燃烧和空气激冷器冷却后,硫回收系统烟囱所排放的尾气中SO2浓度为440500 mg/m3

随着《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 315702015)的颁布实施,酸性气回收装置大气污染物SO2的排放限值为400 mg/m3,而我公司硫回收系统排放尾气的SO2含量较之高40100 mg/m3,属于超标排放。故需对硫回收系统进行技改,以实现尾气达标排放。

1.2  治理方案

治理方案:将硫回收系统排放尾气引入2台煤粉锅炉烟气脱硫塔中进行处理(2台煤粉锅炉共用1台脱硫塔)。具体工艺流程:硫回收系统焚烧炉出来的SO2尾气(温度高达430 ℃),直接进入新安装的废热锅炉(DN900翅片管式气水换热器),与循环水进行热交换后,SO2尾气温度降至135 ℃,再由新安装的送风机(风压4.5 kPa、风量20 000 m3/h,配套电机功率为45 kW)送至煤粉锅炉烟气脱硫塔进口烟道,随煤粉锅炉烟气一道进入脱硫塔,与塔内喷淋而下的脱硫浆液(补充石灰石浆液)逆流接触,经充分洗涤、吸收后,达到进一步脱硫之目的,最终实现硫回收系统尾气的达标排放。

本硫回收系统尾气治理方案另辟新径,将尾气送入烟气脱硫塔进行二次处理,所需主要设备包括增加1台废热锅炉、1台引风机及其前后连接的DN900碳钢管道(约100 m),其他辅助设施包括2台防爆电动插板阀、2台金属膨胀节、1台就地/远程电源控制箱、100 m钢结构管道支架等,技改合计投资约500万元。

1.3  效果评价

硫回收系统尾气治理项目于20174月开始实施,20184月完工并投入试运行,20187月硫回收系统和烟气脱硫系统运行趋于正常,煤粉锅炉烟囱所排放尾气中SO2浓度的在线监测数据均显示在30 mg/m3以下。20188月,经第三方机构检测,尾气中SO2浓度最大值为28 mg/m3,既达到了《关中地区重点行业大气污染物排放限值》(DB 619412014)中有关SO2浓度排放限值50 mg/m3的要求,又满足了陕环函〔2017481号《关于加快推进关中地区20蒸吨/小时以上燃煤锅炉超低排放改造工作的指导意见》中有关要求(SO2浓度≤35 mg/m3)。硫回收系统尾气经治理后,排放气中的SO2浓度由440 mg/m3以上降至35 mg/m3以下,实现了超低排放,SO2减排效果十分显著。

2  甲醇合成弛放气治理

2.1  现状及问题

甲醇合成过程中存在许多副反应,会生成大量的惰性气体,并在系统中不断累积,影响合成系统的正常运行和合成气的单程转化率,故必须不断地排放部分气体,即所谓的弛放气。甲醇合成弛放气的主要成分为H2COH2OCH4等,其中H2CH4合计含量约90%(体积分数),原设计合成弛放气经火炬燃烧后放空,所排放的气体组分主要以CO2H2O为主,也有微量的COSO2等,会对大气产生一定的污染,且这些弛放气常年送至火炬燃烧还会在夜间产生较严重的光污染。

2.2  治理方案

治理方案:将甲醇合成弛放气送至2#煤粉锅炉作为燃料气予以回收利用。治理方案主要用材为DN200碳钢管道约200 m2DN200电动切断阀、2台有毒有害和可燃气体检测仪等。

甲醇合成弛放气回收操作要点和注意事项:每次煤粉锅炉启运正常后,方可联系送入合成弛放气;每次停运煤粉锅炉时(此时甲醇装置并不停车)提前停送合成弛放气,合成弛放气仍经原事故火炬管线送至火炬燃烧放空。如此操作的目的是防止甲醇合成弛放气在锅炉炉膛内聚集,以免遇见明火时发生爆燃事故。因此,生产中应严格执行此操作规程,严防事故发生。

2.3  效果评价

更多内容详见《中氮肥》2019年第3

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