甲醇裝車油氣回收技術改造

夏祖虎（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州516086）

0 引言

國內某石化公司煤氣化聯合裝置低溫甲醇洗單元配套兩臺甲醇儲罐T001、T002，用來儲存裝置停工后退出的再生甲醇，并配套甲醇裝車設施，用于甲醇出廠。甲醇易揮發，裝車過程中的甲醇尾氣揮發至環境中造成污染，就此，技術改造增設油氣回收系統，處理甲醇裝車過程中揮發的含甲醇廢氣。揮發性有機物（VOCs）無組織排放對大氣環境影響突出，同時引起地區性氣候變化。相對于懸浮顆粒物、硫化物、氮氧化物等污染物控制，VOCs 管理基礎薄弱，源頭控制力度不足，監控檢測不到位，對大氣環境管理造成很大困難。石油化工行業是VOCs 重點排放源，為改善環境空氣質量，需全面加強石油化工裝置及有機液體化學品罐區VOCs綜合治理，確保廢氣滿足排放標準。

1 工藝條件

甲醇儲罐T001、T002均為內浮頂罐，常溫，容積1000m3，罐頂設置氮封，正常操作時罐頂壓力控制在0.8～1.2kPa。甲醇罐區配置1套裝車鶴位，采取底部裝車形式，裝車能力為100m3/h，鶴管對位采用手動對位，底部裝車鶴管配有防拉斷閥，與槽車連接為干式閥。

甲醇物理性質見表1：

表1 甲醇物理性質表

甲醇裝車設施油氣回收裝置僅考慮對甲醇（含微量苯、甲苯、二甲苯等苯系物）回收，油氣回收設施處理量為100Nm3/h，保證甲醇裝車過程安全進行。

油氣回收后排放標準見下表：

表2 油氣回收排放標準

2 方案選擇

采樣分析甲醇儲罐頂部揮發油氣中組成，如表3：

表3 甲醇儲罐揮發油氣組成表

由上表可知，罐存甲醇中苯系物含量滿足排放要求，無需處理，僅考慮處理揮發油氣中的甲醇組分。甲醇可與水無限互溶，考慮到技術成熟度、操作便捷度及投資經濟性等多方面因素，甲醇裝車揮發油氣處理考慮采用水洗方法，即：水噴淋吸收甲醇。

3 方案說明

3.1 概況

甲醇裝車油氣回收系統主要設備有吸收塔、風機、排液泵、阻火器、儀表配件及配套PLC 控制系統等，實現甲醇裝車操作過程中尾氣的達標排放。

主要設備列表4如下：

表4 油氣回收系統設備一覽表

3.2 工藝流程

甲醇揮發油氣從裝車排氣管經過管道收集，再經過風機抽吸，從水洗塔下端進入水洗塔，貧液（新鮮水）利用自身壓力輸送到吸收塔頂，甲醇氣在吸收塔內自下而上通過水洗塔填料層，水從塔頂流下在填料中與氣體全面逆流接觸，甲醇氣在此過程中被水逆流吸收，吸收液回到塔釜，經過排液泵將含甲醇的工藝廢水送至污水處理裝置，經吸收后的尾氣滿足甲醇排放標準，可直接從吸收塔塔頂排放至大氣。

工藝流程示意如圖1：

圖1 油氣回收模塊流程示意圖

設計數據如下：

（1）尾氣流量取最大處理值：100 m3/h；

（2）甲醇濃度320 g/m3；

（3）貧液（新鮮水）供水溫度≤40℃；

（4）貧液用量為：2000 kg/h；

（5）油氣排放濃度：甲醇＜50mg/m3；

（6）富液濃度：≤2%（質量含量），富液流量：2033 kg/h（裝置運行時平均排放量）。

3.3 控制說明

油氣回收系統的控制是由PLC 通過測量裝置的被控參數（貧液流量、吸收塔釜液位等），輸出操作調節閥（貧液流控閥、吸收塔塔釜液控閥等）開度、電磁閥及電機（風機、排液泵）等設備的開停。PLC控制系統放置在甲醇罐區控制室內，通過儀表接線箱與PLC連接進行信號的接受與發送。在PLC控制柜上，顯示油氣回收系統工藝流程、相關工藝參數及趨勢、儀表閥門開度趨勢、參數調節畫面及工藝參數報警等，通過操作油氣回收系統PLC畫面，可掌握裝置的運行情況并及時調整或緊急停工，實現自動化遠程控制。

3.4 運行模式

油氣回收系統運行方式有自動方式和手動方式，操作員在裝置現場可進行應急停車保護操作及排液泵手動啟停操作。在自動方式下，油氣處理裝置根據中控室信號啟動，PLC 系統會根據設定參數自動控制裝置運行。在手動方式下，操作員可以通過開關將裝置強制啟動或停運。

3.5 管理功能

油氣回收模塊自帶的PLC 控制系統，可實現全自動運行，實現一鍵開關機，并根據來氣情況自動調整運行狀態，保證裝置始終處于節能狀態。PLC控制系統可實時監測裝置壓力、溫度、流量和液位以及機泵和控制閥門的開關狀態等，具有壓力、溫度、流量和液位報警聯鎖停車功能，并在自帶液晶顯示屏中顯示監控機組運行狀態。

4 結語

通過技術改造，增加甲醇裝車油氣回收系統，有效解決了甲醇裝車過程中VOCs 排放不合格的問題，滿足尾氣排放環保要求，保證了生產操作過程中的人員安全。改造的成功經驗適用于有機液體化學品罐區，若集中回收處理同種化學品儲罐及車設施的VOCs，改造項目一次性投資經濟性更佳，后期裝置運行成本也將更低。