低温甲醇洗尾气洗涤塔冷量回收可行性分析
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王荣 陈 ，余 汪炎 ，孙 玉 亮
［ 新能凤凰 （ 滕州 ）能源有 限公 司，山东 滕州 ２ ７ ７ ５ ２ ７ ］
［ 摘
要 ］结 合实际生 产工 况 ，探讨 甲醇装置低 温 甲醇洗 系统 尾气洗 涤塔冷 量 回收 利用 的方 法 ，采用
Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 软件进行模拟计算 ，确定 了相关设 备 的规 格。模拟计 算结果 表 明，本 回收方 案具备 可行性 ，对
尾 气进 入洗 涤塔 经洗 涤后 ，现场 测得 出洗 涤 塔 尾气 温度 为 １ ２。 【 ＝ ，塔 底 洗 涤水 温 度 为 １ １ ｏ Ｃ，
此 工况 虽 然 已经 满 足 洗 涤 尾 气 中残 留 甲 醇 的 目
的，却未考虑冷量的充分 回收。因此 ，有必要探
讨 在满 足提 高尾 气温 度并保 证 尾气 中残 留 甲醇 不
第 ６期 ２ ０ １ ６年 １ １月
中 氮
肥
Ｎｏ ． ６
Ｍ— Ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
ＮＯ Ｖ ．２ ０１ ６
低 温 甲醇 洗尾 气 洗 涤 塔 冷 量 回收 可 行 性 分 析
度为 ３ Ｏ℃ ，压力 为 ｏ ． ７ ０ Ｍ Ｐ ａ ，密度 为 ９ ８ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ３ ，
流量 为 ８ ｍ ／ ｈ 。
循环上水 循环 回水
尾气 洗涤塔 规格 ：塔 径 ４ ． ８ Ｉ ｎ ，塔 高 ２ ０ Ｉ ｎ ，
［ 收稿 日期 ］２ ０ １ ６ — ０ ５ — ２ ４ ［ 修稿 日期］２ ０ １ ６ ． ０ ６ ． ０ ３
别 见表 １ 、表 ２ 、表 ３ 。
・ ５ ７・
水 所需 的冷 量 ，设 定 循 环 水 换 热 器 换 热条 件 为 ：
循 环上水 流 量 １ ２ ０ ｍ ／ ｈ、温度 ３ ０ ｏ 【 ＝ 、压 力 ０ ． ４ ＭＰ ａ ；循 环 回水 流 量 １ ２ ０ ｍ ／ ｈ、温 度 ２ ０ ｏ 【 ＝ 、压 力０ ． ３ ９ ＭＰ ａ 。
新能凤凰 （ 滕 州 ） 能 源有 限公 司 是 一 家 以
塔 板数 ｌ ６块 ，板 间距 ４ ５ ｍ ｍ。
煤 为原 料 ，采用 多 喷嘴对 置式水 煤浆 加压 气 化装 置制取 水煤 气合 成 甲醇 的化 工企 业 ，产能 为 ２× ３ ６ ０ ｋ ｔ ／ ａ 。净 化 工 序 采 用 的 是 低 温 甲醇 洗 工 艺 ， 尾 气排 放量 约 为 ８ Ｏ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 。尾 气 进 入 洗 涤 塔 前 的温 度约 ２ ２℃ ，主要 成 分 为 Ｃ Ｏ ，残 留 甲醇 含 量为 ０ ． ０ ２ ％左 右 ，经尾气 洗 涤 塔 吸 收 甲醇后 ，
超标的前提下 ，通过增大喷淋量增加塔内传热负
荷 ，以获取 更多 的冷 洗涤水 作 为冷介 质 ，实 现冷
量 回收的可 能性 。 ２ 冷量 回收流 程模至 １ ２℃ ，部分喷淋水蒸发被尾气带
走 的 同时带走 了大量 热量 ，使得 塔底 洗涤 水 温度 明显 下 降 ，但 目前 尚未 达 到温 降极 限 ，大 量 的冷 量 随放 空尾气 白 白浪 费 了。为此 ，设 想通 过加 大
的。拟定通过冷量 回收流程使 １ ２ ０ Ｉ １ ２ 。 ／ ｈ的循环 水 由３ Ｏ。 Ｉ ＝ 降至 ２ ０。 【 ＝ ，衡量冷量回收的价值 。
广 － — —— ＝＞
低 温 甲醇洗 系统尾 气洗 涤塔 工况 是依 据设计
院提 供 的工 艺包 确定 的 ，８ ｉ ｎ ／ ｈ 、２ ８ ｏ Ｃ的脱 盐 水 自洗 涤塔塔 顶 喷淋 ，洗 涤 ８ ０ ０ ０ ０ ｉ ｎ ／ ｈ 、２ ２ ｏ Ｃ
Ｃ Ｏ ：尾气携带的冷量进行 回收用于空分装置冷水机组 ，可实现较好 的节 电效益 。 ［ 关键词 ］低温 甲醇洗系统 ；尾气洗涤塔 ；冷量 回收；可行性分析 ；Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ ；模 拟计算 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｑ ２ ２ ３ ． １ ２ １ ［ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ４— ９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６— ０ ０ ５ ６— ０ ２
越窒尾气
主要 含 Ｃ Ｏ 的尾 气 ，以除去尾 气 中残 留的 甲醇 。 尾气 洗 涤 塔 工 况 如 下 ：人 塔 气 体 的 组 成 为 Ｃ Ｏ ２ ８ ８ ％ 、Ｎ ２ １ １ ． ９ ８ ％ 、Ｃ Ｈ ３ Ｏ Ｈ ０ ． ０ ２ ％及少 量水 蒸气 ，温 度 为 ２ ２ ． ７℃ ，压 力 为 ０ ． ０ ２ Ｍ Ｐ ａ ，流量 为４ ０ ０ ０ ｋ ｍｏ ｌ ／ ｈ ，密度 为 ２ ． ０ ９ ｋ ｇ ／ ｍ ；脱盐 水温
洗涤水的流量使尾气带走更多水蒸气 ，并利用喷 淋水 的蒸 发 潜 热 使 塔 底 洗 涤 水 的 温 度 进 一 步 降
低 ，然 后将其 作 为冷介 质 与循环 水换 热 ，提供 冷 量供 其 他操作 单元 利用 。
１ 装置 运行 情况
冷 量 回收流 程模 型设计 ：在现有 流 程 的基 础 上 增加 一股 回流 管 线 （ 见图 １ ） ，依 靠 回流 泵 使 洗 涤水 返 回洗涤 塔顶 部 ，同 时 ，回流洗 涤水人 塔 前 与循 环 水 进 行 换 热 ，从 而 达 到 冷 量 回 收 的 目
图１ 带回流 管线 的尾 气洗 涤塔模 型
２ ． ２ 模 拟 计算
［ 作者简介 ］王荣陈 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 山东滨州人 ， 助理工程师。
采用 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 软件进行模拟计算 ，据循环
第６ 期
王荣陈等 ：低温甲醇洗尾 气洗涤塔冷量回收可行性分析
［ 新能凤凰 （ 滕州 ）能源有 限公 司，山东 滕州 ２ ７ ７ ５ ２ ７ ］
［ 摘
要 ］结 合实际生 产工 况 ，探讨 甲醇装置低 温 甲醇洗 系统 尾气洗 涤塔冷 量 回收 利用 的方 法 ，采用
Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 软件进行模拟计算 ，确定 了相关设 备 的规 格。模拟计 算结果 表 明，本 回收方 案具备 可行性 ，对
尾 气进 入洗 涤塔 经洗 涤后 ，现场 测得 出洗 涤 塔 尾气 温度 为 １ ２。 【 ＝ ，塔 底 洗 涤水 温 度 为 １ １ ｏ Ｃ，
此 工况 虽 然 已经 满 足 洗 涤 尾 气 中残 留 甲 醇 的 目
的，却未考虑冷量的充分 回收。因此 ，有必要探
讨 在满 足提 高尾 气温 度并保 证 尾气 中残 留 甲醇 不
第 ６期 ２ ０ １ ６年 １ １月
中 氮
肥
Ｎｏ ． ６
Ｍ— Ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
ＮＯ Ｖ ．２ ０１ ６
低 温 甲醇 洗尾 气 洗 涤 塔 冷 量 回收 可 行 性 分 析
度为 ３ Ｏ℃ ，压力 为 ｏ ． ７ ０ Ｍ Ｐ ａ ，密度 为 ９ ８ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ３ ，
流量 为 ８ ｍ ／ ｈ 。
循环上水 循环 回水
尾气 洗涤塔 规格 ：塔 径 ４ ． ８ Ｉ ｎ ，塔 高 ２ ０ Ｉ ｎ ，
［ 收稿 日期 ］２ ０ １ ６ — ０ ５ — ２ ４ ［ 修稿 日期］２ ０ １ ６ ． ０ ６ ． ０ ３
别 见表 １ 、表 ２ 、表 ３ 。
・ ５ ７・
水 所需 的冷 量 ，设 定 循 环 水 换 热 器 换 热条 件 为 ：
循 环上水 流 量 １ ２ ０ ｍ ／ ｈ、温度 ３ ０ ｏ 【 ＝ 、压 力 ０ ． ４ ＭＰ ａ ；循 环 回水 流 量 １ ２ ０ ｍ ／ ｈ、温 度 ２ ０ ｏ 【 ＝ 、压 力０ ． ３ ９ ＭＰ ａ 。
新能凤凰 （ 滕 州 ） 能 源有 限公 司 是 一 家 以
塔 板数 ｌ ６块 ，板 间距 ４ ５ ｍ ｍ。
煤 为原 料 ，采用 多 喷嘴对 置式水 煤浆 加压 气 化装 置制取 水煤 气合 成 甲醇 的化 工企 业 ，产能 为 ２× ３ ６ ０ ｋ ｔ ／ ａ 。净 化 工 序 采 用 的 是 低 温 甲醇 洗 工 艺 ， 尾 气排 放量 约 为 ８ Ｏ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 。尾 气 进 入 洗 涤 塔 前 的温 度约 ２ ２℃ ，主要 成 分 为 Ｃ Ｏ ，残 留 甲醇 含 量为 ０ ． ０ ２ ％左 右 ，经尾气 洗 涤 塔 吸 收 甲醇后 ，
超标的前提下 ，通过增大喷淋量增加塔内传热负
荷 ，以获取 更多 的冷 洗涤水 作 为冷介 质 ，实 现冷
量 回收的可 能性 。 ２ 冷量 回收流 程模至 １ ２℃ ，部分喷淋水蒸发被尾气带
走 的 同时带走 了大量 热量 ，使得 塔底 洗涤 水 温度 明显 下 降 ，但 目前 尚未 达 到温 降极 限 ，大 量 的冷 量 随放 空尾气 白 白浪 费 了。为此 ，设 想通 过加 大
的。拟定通过冷量 回收流程使 １ ２ ０ Ｉ １ ２ 。 ／ ｈ的循环 水 由３ Ｏ。 Ｉ ＝ 降至 ２ ０。 【 ＝ ，衡量冷量回收的价值 。
广 － — —— ＝＞
低 温 甲醇洗 系统尾 气洗 涤塔 工况 是依 据设计
院提 供 的工 艺包 确定 的 ，８ ｉ ｎ ／ ｈ 、２ ８ ｏ Ｃ的脱 盐 水 自洗 涤塔塔 顶 喷淋 ，洗 涤 ８ ０ ０ ０ ０ ｉ ｎ ／ ｈ 、２ ２ ｏ Ｃ
Ｃ Ｏ ：尾气携带的冷量进行 回收用于空分装置冷水机组 ，可实现较好 的节 电效益 。 ［ 关键词 ］低温 甲醇洗系统 ；尾气洗涤塔 ；冷量 回收；可行性分析 ；Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ ；模 拟计算 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｑ ２ ２ ３ ． １ ２ １ ［ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ４— ９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６— ０ ０ ５ ６— ０ ２
越窒尾气
主要 含 Ｃ Ｏ 的尾 气 ，以除去尾 气 中残 留的 甲醇 。 尾气 洗 涤 塔 工 况 如 下 ：人 塔 气 体 的 组 成 为 Ｃ Ｏ ２ ８ ８ ％ 、Ｎ ２ １ １ ． ９ ８ ％ 、Ｃ Ｈ ３ Ｏ Ｈ ０ ． ０ ２ ％及少 量水 蒸气 ，温 度 为 ２ ２ ． ７℃ ，压 力 为 ０ ． ０ ２ Ｍ Ｐ ａ ，流量 为４ ０ ０ ０ ｋ ｍｏ ｌ ／ ｈ ，密度 为 ２ ． ０ ９ ｋ ｇ ／ ｍ ；脱盐 水温
洗涤水的流量使尾气带走更多水蒸气 ，并利用喷 淋水 的蒸 发 潜 热 使 塔 底 洗 涤 水 的 温 度 进 一 步 降
低 ，然 后将其 作 为冷介 质 与循环 水换 热 ，提供 冷 量供 其 他操作 单元 利用 。
１ 装置 运行 情况
冷 量 回收流 程模 型设计 ：在现有 流 程 的基 础 上 增加 一股 回流 管 线 （ 见图 １ ） ，依 靠 回流 泵 使 洗 涤水 返 回洗涤 塔顶 部 ，同 时 ，回流洗 涤水人 塔 前 与循 环 水 进 行 换 热 ，从 而 达 到 冷 量 回 收 的 目
图１ 带回流 管线 的尾 气洗 涤塔模 型
２ ． ２ 模 拟 计算
［ 作者简介 ］王荣陈 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 山东滨州人 ， 助理工程师。
采用 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 软件进行模拟计算 ，据循环
第６ 期
王荣陈等 ：低温甲醇洗尾 气洗涤塔冷量回收可行性分析