閃蒸汽甲醇回收初步方案

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1、兗礦國(guó)宏化工有限公司閃蒸汽甲醇回收實(shí)施方案兗礦國(guó)宏化工有限公司2011年3月16日—11—目　錄一、合成裝置閃蒸汽甲醇回收項(xiàng)目的必要性5二、合成裝置閃蒸汽甲醇回收項(xiàng)目改造的主要內(nèi)容5三、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、項(xiàng)目最終目標(biāo)5四、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)6五、技術(shù)路線7六、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性及可靠性分析8七、對(duì)安全、環(huán)境、健康的影響性分析8八、現(xiàn)有基礎(chǔ)、技術(shù)條件，保證體系9九、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析9十、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃10十一、經(jīng)費(fèi)計(jì)劃10—11—一、合成裝置閃蒸汽甲醇回收項(xiàng)目的必要性近年來(lái)，國(guó)家越來(lái)越重視節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境工作，大規(guī)模開(kāi)展了節(jié)能減排工作。《合成裝置閃蒸汽甲醇回收》正是在這種可持續(xù)發(fā)展的

2、前提下提出的新課題。甲醇合成裝置中甲醇在從甲醇分離器減壓至甲醇閃蒸槽的過(guò)程，是一個(gè)從高壓（設(shè)計(jì)壓力7.5MPa,現(xiàn)操作壓力6.0MPa）減壓至低壓（操作壓力0.4MPa）的物理過(guò)程，減壓后，氣體溶解度下降，會(huì)有大量的氣體閃蒸出來(lái)，主要成分是CO2（18%）、H2（29%）、N2（21%）、CH3OH（7%），根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：在壓力0.4MPa、溫度40℃情況下，每噸粗甲醇一般可產(chǎn)生閃蒸氣40Nm3，閃蒸氣中甲醇含量為6.95mol％，年產(chǎn)50萬(wàn)噸甲醇裝置，每小時(shí)生產(chǎn)的粗甲醇流量86.5噸，產(chǎn)生閃蒸氣量大約3460Nm3/h。而設(shè)計(jì)院給出的閃蒸汽設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)只有353Nm3/h，由于

3、設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤，甲醇閃蒸槽V2002閃蒸出來(lái)的甲醇?xì)鉀](méi)有回收裝置，其閃蒸出的甲醇白白浪費(fèi)掉，根據(jù)目前的實(shí)際運(yùn)行情況（閃蒸槽壓力0.4MPa、溫度40℃）和流量指示，閃蒸氣量大約在5000～6000Nm3/h，通過(guò)取樣分析，測(cè)定閃蒸氣中的甲醇含量大約占7％（體積比）。因此：取閃蒸氣平均值5500Nm3/h計(jì)算，在40℃時(shí)，閃蒸氣夾帶的甲醇為=550Kg/h；每年損失甲醇為550×8000=4400000kg大約為4400噸?！?1—且隨著生產(chǎn)周期的加長(zhǎng)，甲醇水冷器出口溫度高出設(shè)計(jì)值許多，閃蒸出來(lái)的甲醇會(huì)更多。會(huì)造成更大的浪費(fèi)，而且閃蒸氣甲醇排到火炬去，一方面浪費(fèi)，另一方面存在很大的安全隱

4、患。二、合成裝置閃蒸汽甲醇回收項(xiàng)目改造的主要內(nèi)容㈠新增一套閃蒸汽甲醇回收裝置，閃蒸汽洗滌后，經(jīng)原管線送往硫回收焚燒爐用作燃料或去火炬燃燒。㈡洗滌后的甲醇水溶液送至原裝置閃蒸槽甲醇管線，送往精餾工序精餾。三、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、項(xiàng)目最終目標(biāo)㈠原料氣條件流量：4000～5000Nm3/h（因甲醇水冷器溫度高，目前實(shí)際氣量約7000Nm3/h，考慮甲醇裝置擴(kuò)產(chǎn)及水冷器溫度，最大放空氣量為9000Nm3/h，建議按8000Nm3/h供貨。溫度：40℃壓力：0.4MPa組成（平均值v/v，%）：組成H2CO2CON2CH3OHARCH4∑V%29.4818.145.6521.886.957.75

5、9.4199.26另外含有微量的水、乙醇等。元月份氣體實(shí)際組成區(qū)間統(tǒng)計(jì)—11—組成H2CO2COCH3OHN2CH4∑最低～最高V%23.3～28.618.3～20.65.2～6.78.2320.3～23.29.3～11.5㈡通過(guò)閃蒸汽回收系統(tǒng)，大大降低氣相中甲醇含量，經(jīng)過(guò)閃蒸汽回收塔后氣相中甲醇含量≤0.03%(V)，全塔壓力降≤0.03MPa。㈢閃蒸汽經(jīng)回收塔將甲醇洗滌，甲醇水溶液經(jīng)閃蒸槽甲醇管線送入精餾系統(tǒng)?；厥占状嫉臐舛取?5%(W)，板效率≥85%。四、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)閃蒸汽甲醇回收塔的中下部是高效復(fù)合塔板，板效率≥85％，設(shè)備的上部是高效除霧裝置，保證出口氣中不帶水，不帶

6、醇。甲醇回收系統(tǒng)就是在回收塔上部進(jìn)入脫鹽水用于洗滌閃蒸汽，降低閃蒸汽中的甲醇含量，使其出口氣相中甲醇含量≤0.03%(V)。任何工況條件下，甲醇都是以三種形態(tài)存在的，即液態(tài)甲醇、霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇。不同工況條件下，三種狀態(tài)的甲醇分別所占的比例不同。壓力越高，霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇的含量越低。溫度越低，霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇的含量越低。在5.0Mpa、35℃工況下，霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇在氣體中的含量在1.0％—1.3％的范圍內(nèi)。在0.5Mpa、35℃—11—工況下，氣態(tài)甲醇在氣相中的含量為6.5％。在0.2Mpa、35℃工況下，氣態(tài)甲醇在氣相中的含量為14％。傳統(tǒng)的機(jī)械式分離器包括超濾式分離器在

7、內(nèi)統(tǒng)稱為慣性分離器，只能分離液態(tài)甲醇，不能分離霧狀甲醇，更不能分離氣態(tài)甲醇。要想徹底地分離霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇只能采用吸收法，最好的吸收劑是水，利用甲醇和水可以任意比例互溶的性質(zhì)，用水吸收霧狀甲醇和氣態(tài)甲醇，使其變成甲醇水溶液，徹底全部分離下來(lái)。利用水吸收甲醇進(jìn)行分離，不會(huì)對(duì)原工況條件產(chǎn)生任何負(fù)面影響，百利而無(wú)一害，是一個(gè)最佳方案。五、技術(shù)路線閃蒸汽甲醇回收系統(tǒng)的工藝流程簡(jiǎn)單，可分為氣相和液相兩部分。出甲醇閃蒸槽的甲醇閃蒸汽（5000NM3/h，0.4MPa