煤化工行業(yè)甲醇拱頂罐VOCs處理方法

甲醇在工業(yè)上的應(yīng)用意義重大，目前工業(yè)上主要是采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇，天然氣、石腦油、重油、煤及其加工產(chǎn)品(焦炭、焦?fàn)t煤氣)、乙炔尾氣等均可作為生產(chǎn)甲醇合成氣的原料。
甲醇的合成在新型煤化工領(lǐng)域是不可忽略的一環(huán)，僅2015 年我國甲醇總產(chǎn)能達(dá)到80260 kt/a 規(guī)模以上的企業(yè)有 217 家，有效產(chǎn)能約70000 kt/a，占比超過全球的一半?，F(xiàn)有甲醇裝置主要集中在華北、華東、西北地區(qū)，其中寧夏、內(nèi)蒙古包頭、陜西榆林等地均占比較大。

對應(yīng)甲醇的儲存就運(yùn)輸就很頻繁，甲醇的蒸氣壓大，存儲及運(yùn)輸(裝車)過程的甲醇逸散量也非常大，關(guān)于甲醇儲罐及裝車的甲醇回收(VOCs治理)。

在煤化工集聚區(qū)，很多用戶選擇水噴淋+活性炭吸附工藝對甲醇儲罐及裝車尾氣進(jìn)行處理。

很多地區(qū)甲醇儲罐由固定頂改為內(nèi)浮頂，減少甲醇的揮發(fā)損失，但不少地區(qū)的甲醇罐仍為拱頂罐，由于工藝設(shè)計(jì)要求，不少企業(yè)的部分罐(甲醇中間罐)是在持續(xù)性有甲醇進(jìn)罐的，也就說是在一直進(jìn)行大呼吸的，罐頂?shù)募状紳舛绕鋵?shí)可以用安托因方程模擬出來，即在平均儲存溫度20-30℃下計(jì)算甲醇的飽和蒸汽濃度，這個(gè)數(shù)值可以作為參考。

根據(jù)方程，模擬出來的數(shù)值如上，可見如甲醇存儲溫度為25℃下，其飽和蒸汽濃度可以達(dá)到217g/m3，這就不難理解①為何做LDAR的朋友把FID探頭在呼吸口測時(shí)直接爆表(某款進(jìn)口FID爆表濃度為>10萬ppm)，②也不難理解你爬上甲醇罐頂時(shí)的艱難呼吸，③更不難理解某些企業(yè)將儲罐廢氣收集后(還不是直接接管按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行罐頂安全配件改造后的收集)用水噴淋塔進(jìn)行水洗，塔頂排出其仍是幾千毫克每標(biāo)立。這樣的廢氣接入活性炭吸附塔，根據(jù)活性炭的吸附飽和10-15%，結(jié)合設(shè)計(jì)時(shí)定的活性炭量，業(yè)主需要多長時(shí)間更換一次活性炭就很清楚了。

除了上面的方法，還有三級冷凝法。

根據(jù)中石化洛陽院在2016年發(fā)布的《石油化工儲運(yùn)罐區(qū) VOCs 治理項(xiàng)目油氣連通工藝實(shí)施方案及安全措施指導(dǎo)意見》的127號函，要對罐頂進(jìn)行安全配件改造。改造后的收集管路可接入三級冷凝系統(tǒng)，從0-3,、-35、-80℃直接深冷冷凝，國內(nèi)大部分的煤制甲醇企業(yè)儲罐大小呼吸甲醇尾氣處理量一般不超過300m3/h，大多數(shù)在50-100m3/h(投資適中，甚至在某些小氣量的項(xiàng)目上是水噴淋+活性炭吸附工藝的投資的一半)，將甲醇尾氣直接冷到-80℃，此時(shí)甲醇的飽和蒸汽濃度理論計(jì)算為35mg，滿足GB31571中規(guī)定的50mg排放標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，在整體撬裝設(shè)備后在新增一套活性炭吸脫附(變壓脫附，壽命2-3年)系統(tǒng)，確保在工藝波動(dòng)等非正常工況下也可持續(xù)性達(dá)標(biāo)排放。
來源：VOCs減排工作站