淺談甲醇尾氣制LNG綜合利用項目節能降排

徐劍峰

摘 要：隨著人民生活水平提高，化工合成材料的廣泛應用， 化工生產企業的數量和規模日益擴大，化工裝置產能越來越大，化工業向循環利用，節能降排方向發展，深挖上游下游產業鏈，吃干榨凈，利用好化工生產工藝先決條件，順應時代和社會發展，變劣勢為優勢，逐步成為時代和社會需要，據實際工作經驗，對甲醇尾氣回收制LNG液化石油氣項目管理實踐經驗，淺談該項目建設時期的背景，工藝生產流程情況，建設施工中得優化改進，及項目設備特點得技改升級優化，得出甲醇尾氣制項目建設過程到運行生產一些列寶貴建議，該論文指導火炬尾氣弛放氣回收利用化工企業起到一定指導幫助作用。

關鍵詞：節能降排發展;循環經濟;LNG生產技術;進展研究

隨著化工企業面臨國家環保局勢發展，“不要金山銀山，只要綠水青山”的國家環境保護政策，化工企業面臨嚴峻的環境壓力挑戰，為求生產、求發展，不斷在技術方面推出以適應內外部環境不斷變化的技術革新。通過實踐挖掘潛在熱能熱源燃料，將用火炬排放空氣中燃燒的燃料作為原料，回收利用綜合通過凈化、脫碳、得到尾氣中主要成分辛烷、甲烷氣體，通過配套裝置膨脹機冷箱的低溫法，得到液化LNG液化天然氣是變廢為寶的道理。

1 火炬尾氣制LNG項目思路

文本著重通過火炬尾氣制LNG液化天然氣項目的實踐管理經驗，從理論和實際相結合角度出發，通過對東方希望呼倫貝爾東能化工有限公司火炬尾氣弛放氣做LNG對建設實際工程優化，和項目運行生產后一些技術升級，有針對性提出尾氣制LNG項目具體方案和優化。

2 火炬尾氣制LNG生產工藝流程

馳放氣來源，由于甲醇合成工藝甲烷化工藝反應消耗不掉的甲烷、乙烷、丙烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等一些不能直接排放空氣有害氣體尾氣，常規生產都做地面高架火炬在安全地方進行燃燒，這樣持續燃燒對大氣增加污染，并且伴隨工藝是持續進行燃燒的，由于尾氣量穩定氣源，并且工藝尾氣主要成分是甲烷、乙烷、丙烷，利用低溫分餾工藝可以得到高純度99.9%LNG液化天熱氣，創造一定經濟價值。

2.1 凈化工段

凈化工藝是針對尾氣中H2S氣體，6.4MPa原料氣經管道持續不斷的輸送到LNG裝置緩沖罐，經緩沖罐調節后進行兩道過濾，機械過濾器濾掉尾氣中雜質粗醇，經過機械過濾后到活性炭過濾器，過濾掉尾氣中的硫化氫氣體，經過簡單的脫H2S處理。

原料氣經粗脫硫化氫后，進行脫碳工藝，脫碳主要目的脫去尾氣中的CO2，脫碳工藝很多種，該項目選擇可循環使用MDEA液作為脫原料氣中的CO2和CO，主要通過尾氣脫碳塔將尾氣自塔的底層氣向經塔盤填料及泡罩向上，塔內液相MDEA溶液進行洗滌混合塔內尾氣，MDEA將尾氣中的CO2和CO脫掉，脫碳后生產MDEA貧液，MDEA貧液通過還原塔再沸器加熱，將AMDE貧液溶液蒸餾還原成AMDE液再供脫碳塔重復使用。

經脫碳后的粗原料氣中含有少量H2S、CO、CO2這些成分是生產LNG不需要的成分，脫碳凈化不徹底，對于后續冷箱分餾工藝影響較大，不同成分的液化溫度不同，含有非LNG成分進入分餾塔冷箱會造成凍堵，生產停車事故，凈化后粗原料氣需要經分子篩、吸附器、加熱器、徹底去除掉原料氣中不需要的氣體成分，得到有用氣態原料氣。

2.2 循環氮壓機及汽輪機

該單元主要生產高壓氮氣，為膨脹機提供冷源媒介，該單元主要設備有：循環單壓機1臺，補充氮壓機2臺，汽輪機1臺，空分車間提供的低壓氮氣0.6MPa經補充氮壓機提升1.2MPa，再經汽輪機帶動的循環氮壓機繼續升壓，將1.2MPa氮氣升壓至2.2～2.4MPa，汽輪機消耗原料9.8MPa高壓蒸汽12t/h，將氮氣加壓至2.2MPa以上，該工段產品為中壓氮氣，10t/h以下氮氣滿足膨脹機生產負荷。

2.3 分餾膨脹機液化系統

該工段主要設備：高低溫增壓透平膨脹機22700Nm3/h、增壓機23800 Nm3/h、冷箱5500m3/h、2.2MPa中壓氮氣通過管道接入膨脹機，利用氮氣放壓吸熱原料，將分子篩凈化后合格原料氣進行液化，使其吸收氮氣膨脹吸走熱量獲得低溫，將低溫液化的原料氣接入冷箱進行分餾得到液化99.9%LNG，LNG出冷箱分餾塔高點液位，隨重力流經管道輸送LNG儲罐。

2.4 LNG低溫成品儲罐設施

LNG儲罐是特制低溫儲罐，該儲罐常壓低溫儲藏LNG液體，設計為兩層結構，內層與LNG接觸選用316L超低碳不銹鋼，LNG儲藏溫度-162℃，儲罐外殼用碳鋼板整體做外殼，內殼與外殼間用珠光砂進行填充，內膽罐底用泡沫玻璃及硅膠進行保冷隔離氣體，LNG主要是它重大危險源，它安全距離與裝置規劃要協調統一考慮，LNG的膨脹系數600倍氣化比，對于罐內所有設施全部采用低溫防爆選擇，再投入運行生產后，罐區范圍內不能進行任何改造，對于該區域，項目建設時期就得將避雷、滅火、泡沫消防、噴淋、有毒有害檢測、視頻等一次建設完畢接入中控，后期生產不建議在圍堰范圍內做任何作業。

2.5 LNG低溫裝車站及計量設施

由于LNG液化天然氣的介質特點：-162℃狀態下儲蓄，對于計量液位儀表和泵都在低溫狀態下使用，計量儀表選用在罐頂安裝雷達液位計，將儲罐內物料剩余量實時反饋到DCS中控室，裝車泵選擇專用低溫泵，低溫泵與裝車臂之間做低溫循環預冷工藝，使裝車時間簡短，避免常溫下裝車臂和裝車泵隨環境溫度氣化損失問題，減少裝車損耗量。

3 火炬尾氣制LNG項目長遠發展

在化工項目不斷創新改進中，作為火炬馳放氣燃燒給大氣帶來污染，同時產生大量的碳排放，環保形勢嚴峻考驗下順應時代發展，“吃干榨凈”節能降排是發展企業為環保事業應作出貢獻，LNG作為汽車清潔能源的替代品，市場有較大發展空間，由于LNG汽車可以節約車主和運輸公司的運營成本、改善天然氣生產商和供應商的盈利能力，近年來我國LNG汽車發展較快，到2015年底，中國的LNG汽車保有量為23萬輛。2017年環保高壓下北方部分港口禁止燃油貨車入港，如天津港明確規定2017年7月底前不再接收柴油貨車運輸集港煤炭，短期內將對天然氣汽車需求產生拉動作用。長期來看，國家已醞釀制定禁售燃油車時間表，這將推動天然氣汽車行業迎來長足發展。根據政策相關測算，預計2020年我國LNG汽車保有量將達到150萬輛，城市燃氣用LNG氣逐年增加，作業行業工作者不斷提高綜合利用循環經濟發展，去研究，去糟粕、取精華，大膽創新、超前實驗，竭盡全力創造企業相對優勢。

總而言之，化工行業近些年各地區“零排放”“超低排放”，相關的工作人員必須要不斷探索傳統尾氣火炬模式中存在的問題，燃料可回收、可利用、降排放綜合利用上做研究，并且積極應用新型的技術和手段優化工作內容，提高產業的科技含量，實現綠色可持續發展。

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