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閃蒸氣中甲醇的回收方法及回收效果分析

文檔作者：茹文杰文檔來源：云南解化清潔能源開發(fā)有限公司解化化工分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月16日
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小氮肥 第 44 卷 第 3 期 2016 年 3 月閃蒸氣中甲醇的回收方法及回收效果分析茹文杰(云南解化清潔能源開發(fā)有限公司解化化工分公司 云南開遠 661600)0 前言云南解化清潔能源開發(fā)有限公司解化化工分公司(以下簡稱解化化工分公司) 甲醇合成裝置于 2008 年 8 月正式建成投入生產(chǎn)。 甲醇分離器底部出來的粗甲醇經(jīng)過濾器過濾后先進入閃蒸槽閃蒸,然后用泵抽至罐區(qū)。 閃蒸出來閃蒸氣的主要成分有 H2 ,CO 及甲醇氣等,閃蒸氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓后送往燃料氣系統(tǒng)。 閃蒸氣中的 H2 及 CO 雖然得到回收利用,但閃蒸氣中一定濃度的甲醇氣沒有進行回收處理,在燃料氣管中液化累積,存在巨大安全隱患,也造成一定甲醇的浪費,不利于甲醇合成裝置的安全生產(chǎn)以及節(jié)能降耗。 為此,解化化工分公司利用原有舊設備,改造了 1 座水洗塔,用氫回收系統(tǒng)的含醇水洗滌閃蒸氣中的甲醇,閃蒸氣中的甲醇回收后,再送往燃料氣系統(tǒng)。1 甲醇合成裝置工藝流程甲醇合成裝置工藝流程見圖 1。 來自合成氣壓縮機的合成氣經(jīng)氣氣換熱器預熱進入管殼式甲醇合成塔,在銅基催化劑的作用下,CO,CO2與 H2進行反應,生成甲醇和水;甲醇合成塔出口氣進入氣氣換熱器,與甲醇合成塔入口氣換熱,將入塔氣加熱至活性溫度以上;同時,甲醇合成塔出口氣溫度下降,出氣氣換熱器再經(jīng)水冷器冷卻后,進入甲醇分離器進行氣液分離。 出甲醇分離器的大部分氣體作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機增壓循環(huán)利用,小部分作為弛放氣送往氫回收系統(tǒng),通過膜分離回收其中的 H2 ,回收的 H2 再送往壓縮工段回收利用。 從甲醇分離器分離出來的粗甲醇由過濾器進入閃蒸槽,粗甲醇經(jīng)閃蒸釋放其中的溶解氣體后再由粗甲泵送至甲醇精餾系統(tǒng)。圖 1 甲醇合成裝置工藝流程2 閃蒸氣處理過程中存在的問題閃蒸槽的主要作用是暫時儲存甲醇以及減壓,閃蒸使溶解在甲醇液中的氣體釋放出來,閃蒸氣的主要成分有 H2 ,CO 及甲醇氣等。 閃蒸氣中的 H2和 CO 雖然得到了回收利用,但是閃蒸氣中7. 13% (體積分數(shù))的甲醇氣沒有得到回收處理,造成一定甲醇的浪費,存在巨大安全隱患。3 閃蒸氣中甲醇回收方法回收甲醇合成閃蒸氣中甲醇最簡單、最好的方法是新建 1 座水洗塔,先吸收閃蒸氣中的甲醇,13小氮肥 第 44 卷 第 3 期 2016 年 3 月然后將閃蒸氣送往燃料氣系統(tǒng)作為燃料氣使用,并對吸收閃蒸氣中甲醇后的含醇水進行回收利用。 在水洗塔的內(nèi)部裝填一定高度的填料,閃蒸氣作為連續(xù)相自塔底向上流動,與作為吸收劑的水進行逆流傳質(zhì),氣液兩相的組分濃度沿塔高連續(xù)變化,即利用水洗塔作為連續(xù)型的傳質(zhì)設備分離閃蒸氣中的甲醇。洗滌閃蒸氣所用的水可用現(xiàn)在氫回收系統(tǒng)水洗塔過來進閃蒸槽Ⅰ的含醇水。 此含醇水的甲醇質(zhì)量分數(shù)約為 7% 、流量約為 1 m3/ h,用于吸收500 m3/ h 左 右 的 甲 醇 氣, 基 本 可 以 滿 足 工 藝要求。3. 1 水洗塔工作原理水洗塔運行時,來自合成系統(tǒng)的尾氣自下部進入塔內(nèi),經(jīng)氣體均勻分布裝置自下而上穿過填料間隙,此時從塔頂進水管進來的水通過蓬頭式分布器自上而下沿填料表面下流,氣液兩相在填料表面進行連續(xù)逆流接觸,由于 H2 ,CO 及甲醇氣等氣體在水中的溶解度不同(甲醇氣的溶解度遠大于 H2和 CO 的溶解度),甲醇溶于水而形成含醇水溶液,則閃蒸氣中的甲醇得以分離。3. 2 閃蒸氣中甲醇回收工藝流程閃蒸氣中甲醇回收工藝流程見圖 2。 來自閃蒸槽的閃蒸氣首先經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓至 0． 4 MPa 后由下部進入水洗塔,與來自塔頂?shù)臍浠厥障到y(tǒng)含醇水充分接觸,經(jīng)塔液位調(diào)節(jié)閥將提高濃度后的含醇水由塔底送至閃蒸槽。 經(jīng)洗滌后的閃蒸氣中甲醇體積分數(shù) < 0． 05% ,由塔頂出來經(jīng)氣液分離器進行氣液分離后,閃蒸氣最終送至燃料氣管網(wǎng)回收使用。圖 2 閃蒸氣中甲醇回收工藝流程3. 3 水洗塔填料的選擇填料是填料塔中的傳質(zhì)元件,按填料的堆放形式可分為散堆填料和規(guī)整填料。 散堆填料也稱為亂堆填料,是具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體,在塔內(nèi)以散堆的方式堆積;規(guī)整填料也稱為結(jié)構(gòu)填料,是由絲網(wǎng)、薄板或柵格等構(gòu)件制成的具有一定幾何形狀的單元體,在塔內(nèi)規(guī)則、整齊地排放。 另外,填料還可分為拉西環(huán)矩鞍填料和鮑爾環(huán)填料。一般對填料的基本要求有:傳質(zhì)效率高,能提供大的氣液接觸面,即要求具有大的比表面積;并14小氮肥 第 44 卷 第 3 期 2016 年 3 月■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■要求填料表面易于被液體潤濕,只有潤濕的表面才是氣液接觸表面。 因此,要求填料層的空隙率大,不應引起偏流和溝流。 填料須經(jīng)久耐用、具有良好的耐腐蝕性,且有較高的機械強度和必要的耐熱性,取材容易,價格便宜。由于鮑爾環(huán)填料是對拉西環(huán)的改進,在拉西環(huán)的側(cè)壁上開出 2 排長方形的窗孔,被切開的環(huán)壁的一側(cè)仍與壁面相連,另一側(cè)向環(huán)內(nèi)彎曲,形成內(nèi)伸的舌葉,而舌葉的側(cè)邊在環(huán)中心相搭。 鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔,大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率,氣流阻力小,液體分布均勻。 與拉西環(huán)相比,鮑爾環(huán)的氣體通量可增加 50% 以上,傳質(zhì)效率提高 30% 左右。 因此,改造的水洗塔選用鮑爾環(huán)型散堆填料。4 效果分析閃蒸氣洗滌前、后氣體組分含量對比(體積分數(shù))見表 1。表 1 閃蒸氣洗滌前、后氣體組分含量對比(體積分數(shù)) %項 目 H2 CO CO2 N2 Ar CH3OH H2O洗滌前 31. 17 14. 27 26. 33 19. 05 1. 72 7. 13 0. 32洗滌后 33. 21 15. 27 27. 83 20. 07 1. 91 0. 03 0. 52由表 1 可以看出,經(jīng)水洗塔后大部分甲醇都溶于水中,氣體中甲醇體積分數(shù) < 0. 05% ,達到了工藝上要求的指標。解化化工分公司利用原有廢舊洗滌塔拆除內(nèi)件后裝填鮑爾環(huán)填料,改造后的水洗塔用以處理閃蒸氣,其投資少,但效果顯著,既消除了安全隱患,又取得了很好的經(jīng)濟效益。(收稿日期 2015-06-29)A / O 工藝污水生化處理裝置運行總結(jié)張秉臣(山東聯(lián)盟化工股份有限公司 山東壽光 262700)0 前言山東聯(lián)盟化工股份有限公司配置的污水生化處理裝置污水處理量為 5 600 m3/ d,其中造氣系統(tǒng)污水量 600 m3/ d 和普通污水量 5 000 m3/ d,普通污水主要為工藝污水 + 生活污水3 470 m3/ d、精餾殘液 30 m3/ d、脫鹽水站中和池污水1 500 m3/ d;進水水質(zhì)為 pH 6 ~ 9,COD≤2 000 mg / L,懸浮物(SS)≤54. 3 mg / L,NH3-N≤200 mg / L;出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》,出水pH 7 ~ 8,COD≤100 mg / L,NH3-N≤2 mg / L。1 生化處理裝置工藝流程污水生化處理裝置采用 A/ O 工藝流程,來自生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的工藝污水、生活污水、造氣循環(huán)水、精餾殘液、脫鹽水站中和池污水與 O 池回流液、壓濾機回流液進入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)均勻的污水經(jīng)提升泵輸送至初沉池,聚合氯化鋁(PAC)、液堿經(jīng)計量泵加壓后也送至初沉池,經(jīng)絮凝沉淀后的污水與硝化回流液、二沉池回流活性污泥一并進入 A/ O 池。 污水在 A/ O 池內(nèi)進行脫碳、硝化和反硝化反應,除去大部分 COD 和 NH3- N,絕大部分處理后的污水進入二沉池,活性污泥重力濃縮后去 A 池,二沉池中的污水經(jīng)進一步脫除微量污染物、懸浮物后去清水池;清水池中的部分清水去消防水系統(tǒng),另一部分清水外排。2 異常情況及解決辦法2. 1 污泥沉降性能異常在污水生化處理裝置運行過程中,

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