浅谈甲醇尾气制LNG综合利用项目节能降排

徐剑峰

摘 要：随着人民生活水平提高，化工合成材料的广泛应用， 化工生产企业的数量和规模日益扩大，化工装置产能越来越大，化工业向循环利用，节能降排方向发展，深挖上游下游产业链，吃干榨净，利用好化工生产工艺先决条件，顺应时代和社会发展，变劣势为优势，逐步成为时代和社会需要，据实际工作经验，对甲醇尾气回收制LNG液化石油气项目管理实践经验，浅谈该项目建设时期的背景，工艺生产流程情况，建设施工中得优化改进，及项目设备特点得技改升级优化，得出甲醇尾气制项目建设过程到运行生产一些列宝贵建议，该论文指导火炬尾气弛放气回收利用化工企业起到一定指导帮助作用。

关键词：节能降排发展;循环经济;LNG生产技术;进展研究

随着化工企业面临国家环保局势发展，“不要金山银山，只要绿水青山”的国家环境保护政策，化工企业面临严峻的环境压力挑战，为求生产、求发展，不断在技术方面推出以适应内外部环境不断变化的技术革新。通过实践挖掘潜在热能热源燃料，将用火炬排放空气中燃烧的燃料作为原料，回收利用综合通过净化、脱碳、得到尾气中主要成分辛烷、甲烷气体，通过配套装置膨胀机冷箱的低温法，得到液化LNG液化天然气是变废为宝的道理。

1 火炬尾气制LNG项目思路

文本着重通过火炬尾气制LNG液化天然气项目的实践管理经验，从理论和实际相结合角度出发，通过对东方希望呼伦贝尔东能化工有限公司火炬尾气弛放气做LNG对建设实际工程优化，和项目运行生产后一些技术升级，有针对性提出尾气制LNG项目具体方案和优化。

2 火炬尾气制LNG生产工艺流程

驰放气来源，由于甲醇合成工艺甲烷化工艺反应消耗不掉的甲烷、乙烷、丙烷、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳等一些不能直接排放空气有害气体尾气，常规生产都做地面高架火炬在安全地方进行燃烧，这样持续燃烧对大气增加污染，并且伴随工艺是持续进行燃烧的，由于尾气量稳定气源，并且工艺尾气主要成分是甲烷、乙烷、丙烷，利用低温分馏工艺可以得到高纯度99.9%LNG液化天热气，创造一定经济价值。

2.1 净化工段

净化工艺是针对尾气中H2S气体，6.4MPa原料气经管道持续不断的输送到LNG装置缓冲罐，经缓冲罐调节后进行两道过滤，机械过滤器滤掉尾气中杂质粗醇，经过机械过滤后到活性炭过滤器，过滤掉尾气中的硫化氢气体，经过简单的脱H2S处理。

原料气经粗脱硫化氢后，进行脱碳工艺，脱碳主要目的脱去尾气中的CO2，脱碳工艺很多种，该项目选择可循环使用MDEA液作为脱原料气中的CO2和CO，主要通过尾气脱碳塔将尾气自塔的底层气向经塔盘填料及泡罩向上，塔内液相MDEA溶液进行洗涤混合塔内尾气，MDEA将尾气中的CO2和CO脱掉，脱碳后生产MDEA贫液，MDEA贫液通过还原塔再沸器加热，将AMDE贫液溶液蒸馏还原成AMDE液再供脱碳塔重复使用。

经脱碳后的粗原料气中含有少量H2S、CO、CO2这些成分是生产LNG不需要的成分，脱碳净化不彻底，对于后续冷箱分馏工艺影响较大，不同成分的液化温度不同，含有非LNG成分进入分馏塔冷箱会造成冻堵，生产停车事故，净化后粗原料气需要经分子筛、吸附器、加热器、彻底去除掉原料气中不需要的气体成分，得到有用气态原料气。

2.2 循环氮压机及汽轮机

该单元主要生产高压氮气，为膨胀机提供冷源媒介，该单元主要设备有：循环单压机1台，补充氮压机2台，汽轮机1台，空分车间提供的低压氮气0.6MPa经补充氮压机提升1.2MPa，再经汽轮机带动的循环氮压机继续升压，将1.2MPa氮气升压至2.2～2.4MPa，汽轮机消耗原料9.8MPa高压蒸汽12t/h，将氮气加压至2.2MPa以上，该工段产品为中压氮气，10t/h以下氮气满足膨胀机生产负荷。

2.3 分馏膨胀机液化系统

该工段主要设备：高低温增压透平膨胀机22700Nm3/h、增压机23800 Nm3/h、冷箱5500m3/h、2.2MPa中压氮气通过管道接入膨胀机，利用氮气放压吸热原料，将分子筛净化后合格原料气进行液化，使其吸收氮气膨胀吸走热量获得低温，将低温液化的原料气接入冷箱进行分馏得到液化99.9%LNG，LNG出冷箱分馏塔高点液位，随重力流经管道输送LNG储罐。

2.4 LNG低温成品储罐设施

LNG储罐是特制低温储罐，该储罐常压低温储藏LNG液体，设计为两层结构，内层与LNG接触选用316L超低碳不锈钢，LNG储藏温度-162℃，储罐外壳用碳钢板整体做外壳，内壳与外壳间用珠光砂进行填充，内胆罐底用泡沫玻璃及硅胶进行保冷隔离气体，LNG主要是它重大危险源，它安全距离与装置规划要协调统一考虑，LNG的膨胀系数600倍气化比，对于罐内所有设施全部采用低温防爆选择，再投入运行生產后，罐区范围内不能进行任何改造，对于该区域，项目建设时期就得将避雷、灭火、泡沫消防、喷淋、有毒有害检测、视频等一次建设完毕接入中控，后期生产不建议在围堰范围内做任何作业。

2.5 LNG低温装车站及计量设施

由于LNG液化天然气的介质特点：-162℃状态下储蓄，对于计量液位仪表和泵都在低温状态下使用，计量仪表选用在罐顶安装雷达液位计，将储罐内物料剩余量实时反馈到DCS中控室，装车泵选择专用低温泵，低温泵与装车臂之间做低温循环预冷工艺，使装车时间简短，避免常温下装车臂和装车泵随环境温度气化损失问题，减少装车损耗量。

3 火炬尾气制LNG项目长远发展

在化工项目不断创新改进中，作为火炬驰放气燃烧给大气带来污染，同时产生大量的碳排放，环保形势严峻考验下顺应时代发展，“吃干榨净”节能降排是发展企业为环保事业应作出贡献，LNG作为汽车清洁能源的替代品，市场有较大发展空间，由于LNG汽车可以节约车主和运输公司的运营成本、改善天然气生产商和供应商的盈利能力，近年来我国LNG汽车发展较快，到2015年底，中国的LNG汽车保有量为23万辆。2017年环保高压下北方部分港口禁止燃油货车入港，如天津港明确规定2017年7月底前不再接收柴油货车运输集港煤炭，短期内将对天然气汽车需求产生拉动作用。长期来看，国家已酝酿制定禁售燃油车时间表，这将推动天然气汽车行业迎来长足发展。根据政策相关测算，预计2020年我国LNG汽车保有量将达到150万辆，城市燃气用LNG气逐年增加，作业行业工作者不断提高综合利用循环经济发展，去研究，去糟粕、取精华，大胆创新、超前实验，竭尽全力创造企业相对优势。

总而言之，化工行业近些年各地区“零排放”“超低排放”，相关的工作人员必须要不断探索传统尾气火炬模式中存在的问题，燃料可回收、可利用、降排放综合利用上做研究，并且积极应用新型的技术和手段优化工作内容，提高产业的科技含量，实现绿色可持续发展。

参考文献：

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