甲醇生产中工艺和蒸汽冷凝液的回收处理与利用

甲醇生产中工艺和蒸汽冷凝液的回收处理与利用摘要:通过对甲醇生产过程中工艺冷凝液和蒸汽冷凝液成份的测定和分析,选择合理的处理方案,从而实现冷凝液中能量的回收与利用,为企业取得了良好的经济效益和环保效益。

关键词:冷凝液工艺蒸汽回收利用

榆林天然气化工有限公司是陕北第一个利用天然气制造甲醇的企业,它于1992年开始筹备建设,1994年建成投产。经过2003年的技改和2004年及2007年的扩建,目前已发展成为拥有四套甲醇和空分及锅炉等生产装置的大型企业,日产工业甲醇1300吨左右。甲醇生产采用四塔精馏工艺,其工艺技术先进,操作性能较为稳定,但在生产过程中产生了许多废水污染物,其中工艺冷凝液和蒸汽冷凝液就是产生量较多的两种。我公司于2006年和2008年分别将甲醇生产的工艺冷凝液和蒸汽工艺冷凝液全部加以回收处理与利用,投运后装置运行情况良好,处理效率较高,不仅节约了能耗,而且减少了排放污染,达到了经济效益与环保效益的和谐统一。

1 甲醇生产工艺冷凝液的处理

1.1 甲醇工艺冷凝液的来源

在甲醇生产过程中,天然气与蒸汽和氧气进行反应,为了提高甲烷转化率和防止结碳,必须加入过量的蒸汽,所以转化气体中含有部分未

参加反应的蒸汽,在经过主装置锅炉给水预热器-精馏再沸器-CO2回收再生塔再沸器-脱盐水预热器-转化气冷却器五次换热降温,并通过汽水分离器分离后,产生了大量的工艺冷凝液。由于泄漏,冷凝液中可能含有CO、CO2、CH4等气体,同时还含有少量的Ca2+、Mg2+、Fe3+和CO32-、HCO3-、SO42-等离子和铁屑,在排放或回收利用前要预先经过一定的工艺处理,使之成为合格的除盐水,从而作为锅炉补给水使用。

1.2 甲醇工艺冷凝液的处理

我公司的工艺冷凝液分别来自四套甲醇生产装置,由于1#和2#甲醇装置的冷凝液温度高且带气多,而3#和4#甲醇装置的冷凝液温度低且带气少,而四套装置冷凝液的电导平均在180us/cm,所以处理流程是:1#和2#甲醇装置的高温工艺冷凝液经换热器降温至50℃左右,通过曝气除去可爆性气体,并与3#和4#甲醇装置的低温工艺冷凝液汇合,经励磁除铁器除去铁离子,再引入双室固定床处理降低电导,最后送入除盐水箱作为锅炉补充给水(图1)。

1.3 甲醇工艺冷凝液回收的意义

(1)我公司工艺冷凝液的电导率平均为180us/cm,而活性炭出水电导率平均为500us/cm,冷凝液并入阳床可以降低进口电导,减轻了阳床处理负荷,提高了周期产水量,同时也降低了酸碱消耗,表1是回收前后酸碱消耗对照表。

(2)工艺冷凝液的回收直接减少了直供水(净水器出水)的用量,工艺冷凝液回收量约为65t/h,以我公司直供水成本0.96元/t计算,年可节约水处理费用539,136元。

(3)工艺冷凝液的回收直接提高了脱盐水的温度,为冬季阴床及混床的再生提供了温度(能保证在40℃左右)保障。

(4)工艺冷凝液回收进入阳床,提高了冬季阳床进水温度,有利于其周期产水量的提高。

2 甲醇蒸汽冷凝液的处理

2.1 甲醇蒸汽冷凝液的来源

甲醇蒸汽冷凝液主要来源于低压蒸汽经过主装置预塔再沸器-回收塔再沸器-加压塔再沸器-CO2再沸器换热后与空分蒸汽加热器冷凝水、部分采暖冷凝水汇合,最后进入脱盐水箱作为锅炉补充给水。

2.2 甲醇蒸汽冷凝液工艺流程

图2甲醇蒸汽冷凝液回收流程如下:

2.3 甲醇蒸汽冷凝液回收的意义

(1)蒸汽冷凝液的回收直接节约了脱盐水量,蒸汽冷凝液回收量约为20t/h,以我公司2008年脱盐水成本3.25元/t计算,年可节约水处理

费用为561,600元。

(2)蒸汽冷凝液的回收直接提高了脱盐水的温度,为冬季阴床及混床的再生提供了温度(能保证在40℃左右)保障。

3 结语

随着化工企业装置规模的不断发展和壮大,它产生的废水和废气也在不断增多,如果我们能合理有效地加以利用这些能量,不仅给企业带来可观的经济效益,而且还减少了对环境的污染。