甲醇生产中环保设施的升级改造总结
武少辉，张仲平
（山西焦化股份有限公司，山西 洪洞041606）
［摘 要］针对山西焦化股份有限公司甲醇厂配套环保设施存在的缺陷，分析原因并制定升级改造措施，有效解决了问题，提高并优化了环保设施的运行水平，确保了现场污染物的达标排放，取得了环保效益和经济效益的双丰收。
［关键词］ 甲醇装置；环保设施；缺陷；升级改造；环保效益；经济效益
［中图分类号］ TQ 223.12+1 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）04-0053-03
山西焦化股份有限公司甲醇厂（以下简称甲醇厂）以焦炉煤气和水煤气为原料生产精甲醇，副产熔融硫、杂醇油等，精甲醇产能为200 kt/a。主要有造气、吹风气回收、脱硫、转化、合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏、空分、循环水、氢回收等系统，工艺路线采用国内首创的焦炉煤气配水煤气生产甲醇工艺，主要产品精甲醇质量符合GB 338—2004要求。
甲醇厂是以焦炉煤气为原料配以适量水煤气后进行甲醇生产，其原料气净化、甲醇生产工艺在配套先进、可靠、自动化水平高的集散控制系统后，装置本身污染物产生较少且易于控制。甲醇厂共有环保设施9套，其中水污染防治设施6套、气污染防治设施3套，分别是：造气吹风气回收装置、氢回收装置、废水输送装置、总排口废水在线监测装置、焦化厂污水在线监测装置、造气循环水装置、电捕焦油循环水装置、合成车间油回收装置、全封闭原煤堆场。
总的来说，甲醇厂建设初期就配套建设了较为完善的环保装置和设施：通过设置全封闭原煤堆场，从根本上控制煤尘的产生和排放；甲醇生产中经变压吸附提氢后的弛放气部分送转化预热炉燃烧，部分送吹风气回收装置；闪蒸槽排出的闪蒸气送转化预热炉作为燃料；部分循环水系统排污水和脱盐水站排水复用于地坪和设备冲洗，而含有较多污染成分的废水则送公司内部的焦化厂污水处理站，处理装置出水用于焦化厂熄焦，不外排。
从2008年6月甲醇装置试生产开始，甲醇厂就做到了环保设施与主体工程同步试车与运行，并严格执行操作规程，确保了所有污染防治设施均一次开车成功，建成设施运行率均为100%，从而确保了生产过程中的废水、废气、废渣等各类污染物得到有效控制。但部分环保设施运行效率由于各方面的原因还存在一些问题，如：吹风气余热回收锅炉列管壁积灰严重；引风机能力不足造成部分吹风气不能回收；工艺冷凝液直接作为循环水系统补水，引起总排口NH3－N超标；油回收隔油池分离效果太差，外排污水达不到排放标准；精馏工序蒸汽冷凝液量大；单焦炉煤气生产甲醇时弛放气大量放散；循环水排污水未回收利用等。通过原因分析并制定升级改造措施后，有效解决了上述问题，提高并优化了环保设施的运行水平。以下就甲醇生产中环保设施存在的问题及采取的升级改造措施进行总结。
1 存在的问题及原因分析
1.1 吹风气回收装置存在的问题
原设计吹风气进入燃烧炉前缺少二、三级除尘器，使得进入燃烧炉的粉尘量太大，同时锅炉系统没有安装吹灰装置，吹风气中的粉尘附着在换热管束上后无法有效清除，引起甲醇厂造气车间吹风气余热回收锅炉列管壁积灰严重，局部积灰厚度达10 cm，严重制约了管内软水与高温气体的换热，影响锅炉的产汽量，而且周期性清灰期间系统所需蒸汽由外部系统供应，造成吹风气全部放空，这样不仅使甲醇生产成本增加，而且造成资源浪费和环境污染。
经分析，引起锅炉积灰严重的主要原因是：随着甲醇装置的扩产，水煤气生产装置需增开2台造气炉，但吹风气回收装置仅能回收6台造气炉排放的吹风气，如再增加吹风气回收量，烟道内就会出现微正压情况，使装置烟道内的微负压操作状态无法保持，大量烟气携带烟尘从烟道膨胀缝处泄漏，既造成吹风气回收装置周围环境恶劣，又存在极大的安全隐患。
1.2 弛放气的回收利用问题
当水煤气系统检修时，甲醇厂单独以焦炉气为原料生产甲醇，各工序产生的弛放气量约为15 000 m3/h，温度40 ℃、压力5.0 MPa，主要成分为H2 77.96%、CO 3.59%、CO2 6.15%、N2 9.73%、CH4 1.99%、甲醇 0.58%。其中，约6 000 m3/h的弛放气用于蒸焦加热炉和吹风气余热锅炉燃烧；约9 000 m3/h的弛放气直排，造成资源浪费且污染环境，需寻找新的用途。
1.3 工艺冷凝液的利用问题
甲醇厂原设计甲醇合成过程中产生的工艺冷凝液作为循环水系统补水，工艺冷凝液中溶解的氨在循环水系统环境中，经微生物的生化反应生成亚硝酸及硝酸，引起循环水系统水质持续恶化，导致循环水系统各换热器腐蚀泄漏。工艺冷凝液分析数据见表1。
更多内容详见《中氮肥》2016年第4期