甲醇装车油气回收技术改造

夏祖虎（中海油惠州石化有限公司，广东惠州516086）

0 引言

国内某石化公司煤气化联合装置低温甲醇洗单元配套两台甲醇储罐T001、T002，用来储存装置停工后退出的再生甲醇，并配套甲醇装车设施，用于甲醇出厂。甲醇易挥发，装车过程中的甲醇尾气挥发至环境中造成污染，就此，技术改造增设油气回收系统，处理甲醇装车过程中挥发的含甲醇废气。挥发性有机物（VOCs）无组织排放对大气环境影响突出，同时引起地区性气候变化。相对于悬浮颗粒物、硫化物、氮氧化物等污染物控制，VOCs 管理基础薄弱，源头控制力度不足，监控检测不到位，对大气环境管理造成很大困难。石油化工行业是VOCs 重点排放源，为改善环境空气质量，需全面加强石油化工装置及有机液体化学品罐区VOCs综合治理，确保废气满足排放标准。

1 工艺条件

甲醇储罐T001、T002均为内浮顶罐，常温，容积1000m3，罐顶设置氮封，正常操作时罐顶压力控制在0.8～1.2kPa。甲醇罐区配置1套装车鹤位，采取底部装车形式，装车能力为100m3/h，鹤管对位采用手动对位，底部装车鹤管配有防拉断阀，与槽车连接为干式阀。

甲醇物理性质见表1：

表1 甲醇物理性质表

甲醇装车设施油气回收装置仅考虑对甲醇（含微量苯、甲苯、二甲苯等苯系物）回收，油气回收设施处理量为100Nm3/h，保证甲醇装车过程安全进行。

油气回收后排放标准见下表：

表2 油气回收排放标准

2 方案选择

采样分析甲醇储罐顶部挥发油气中组成，如表3：

表3 甲醇储罐挥发油气组成表

由上表可知，罐存甲醇中苯系物含量满足排放要求，无需处理，仅考虑处理挥发油气中的甲醇组分。甲醇可与水无限互溶，考虑到技术成熟度、操作便捷度及投资经济性等多方面因素，甲醇装车挥发油气处理考虑采用水洗方法，即：水喷淋吸收甲醇。

3 方案说明

3.1 概况

甲醇装车油气回收系统主要设备有吸收塔、风机、排液泵、阻火器、仪表配件及配套PLC 控制系统等，实现甲醇装车操作过程中尾气的达标排放。

主要设备列表4如下：

表4 油气回收系统设备一览表

3.2 工艺流程

甲醇挥发油气从装车排气管经过管道收集，再经过风机抽吸，从水洗塔下端进入水洗塔，贫液（新鲜水）利用自身压力输送到吸收塔顶，甲醇气在吸收塔内自下而上通过水洗塔填料层，水从塔顶流下在填料中与气体全面逆流接触，甲醇气在此过程中被水逆流吸收，吸收液回到塔釜，经过排液泵将含甲醇的工艺废水送至污水处理装置，经吸收后的尾气满足甲醇排放标准，可直接从吸收塔塔顶排放至大气。

工艺流程示意如图1：

图1 油气回收模块流程示意图

设计数据如下：

（1）尾气流量取最大处理值：100 m3/h；

（2）甲醇浓度320 g/m3；

（3）贫液（新鲜水）供水温度≤40℃；

（4）贫液用量为：2000 kg/h；

（5）油气排放浓度：甲醇＜50mg/m3；

（6）富液浓度：≤2%（质量含量），富液流量：2033 kg/h（装置运行时平均排放量）。

3.3 控制说明

油气回收系统的控制是由PLC 通过测量装置的被控参数（贫液流量、吸收塔釜液位等），输出操作调节阀（贫液流控阀、吸收塔塔釜液控阀等）开度、电磁阀及电机（风机、排液泵）等设备的开停。PLC控制系统放置在甲醇罐区控制室内，通过仪表接线箱与PLC连接进行信号的接受与发送。在PLC控制柜上，显示油气回收系统工艺流程、相关工艺参数及趋势、仪表阀门开度趋势、参数调节画面及工艺参数报警等，通过操作油气回收系统PLC画面，可掌握装置的运行情况并及时调整或紧急停工，实现自动化远程控制。

3.4 运行模式

油气回收系统运行方式有自动方式和手动方式，操作员在装置现场可进行应急停车保护操作及排液泵手动启停操作。在自动方式下，油气处理装置根据中控室信号启动，PLC 系统会根据设定参数自动控制装置运行。在手动方式下，操作员可以通过开关将装置强制启动或停运。

3.5 管理功能

油气回收模块自带的PLC 控制系统，可实现全自动运行，实现一键开关机，并根据来气情况自动调整运行状态，保证装置始终处于节能状态。PLC控制系统可实时监测装置压力、温度、流量和液位以及机泵和控制阀门的开关状态等，具有压力、温度、流量和液位报警联锁停车功能，并在自带液晶显示屏中显示监控机组运行状态。

4 结语

通过技术改造，增加甲醇装车油气回收系统，有效解决了甲醇装车过程中VOCs 排放不合格的问题，满足尾气排放环保要求，保证了生产操作过程中的人员安全。改造的成功经验适用于有机液体化学品罐区，若集中回收处理同种化学品储罐及车设施的VOCs，改造项目一次性投资经济性更佳，后期装置运行成本也将更低。