煤制乙二醇火炬及管网设置初探

２０１９ꎬ２９(６)张江山等煤制乙二醇火炬及管网设置初探煤制乙二醇火炬及管网设置初探张江山∗赵中陈斌华陆工程科技有限责任公司西安７１００６５摘要本文通过对上海某乙二醇工艺火炬气特点的研究ꎬ结合水煤浆气化的火炬气特点ꎬ针对某新建乙二醇项目ꎬ分析各火炬气特点及相互影响ꎬ制定出符合该项目特点的煤制乙二醇火炬管网设置及相关火炬配置ꎮ关键词火炬排放气煤制乙二醇高架火炬∗张江山:工程师ꎮ２０１０年毕业于浙江大学化学工程专业ꎮ从事化工工艺设计工作ꎮ联系电话:(０２９)８７９８９３１５ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｚｊｓ２３１５＠ｃｈｉｎａｈｕａｌｕｅｎｇＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０１９ꎬ２９(６)表１火炬气排放汇总表火炬气来源泄放工况连续/间断泄放压力(ＭＰａ(Ｇ))泄放温度(℃)排放气组成(Ｖ％)排放气流量(Ｎｍ３/ｈ)排放气去向气化调节阀故障间断０２０１９ꎬ２９(６)张江山等煤制乙二醇火炬及管网设置初探利用水蒸气与ＮＯ２反应生成无色介质进行消烟ꎮ同时ꎬ消烟蒸汽的设置也可避免乙二醇火炬气中草酸二甲酯等含碳较高的介质因燃烧不充分产生的黑烟ꎮ(２)碳酸二甲酯火炬管网ꎮ因乙二醇装置的碳酸二甲酯单元存在碳酸二甲酯接近１００％组成的排放工况ꎬ考虑到其沸点高需伴热ꎬ同时其排放介质本身不含氮氧化物的情况ꎬ单独设置碳酸二甲酯火炬管网排放ꎬ材质考虑采用碳钢ꎬ碳酸二甲酯火炬管网至火炬界区内与乙二醇火炬管网共用分液罐ꎮ(３)富氢火炬管网ꎮ常规也称之为水煤浆气化火炬管网(因排放组成中含大量氢气ꎬ俗称富氢火炬管网)ꎬ无常排火炬气也进入此管网ꎬ材质考虑选用碳钢ꎻ此管网排放气中含水蒸汽ꎬ为防止因水蒸汽冷凝导致的管网负压ꎬ管网上设置紧急补氮气调节阀ꎬ当管网压力低时打开利用氮气补压ꎮ由于富氢火炬管网承担丙烯气排放ꎬ富氢火炬头据此情况ꎬ配置消烟蒸汽以防止黑烟生成ꎮ(４)酸性气火炬管网ꎮ考虑到变换装置汽提气为低压常排气的情况ꎬ设酸性气火炬管网ꎬ同时接入来自部分低温甲醇洗及硫回收装置的火炬排放气ꎬ材质采用不锈钢ꎬ该管网为防止碳铵结晶ꎬ需伴热至６０℃ꎬ酸性气火炬管网按此温度进行伴热设置ꎮ由于酸性气火炬背压仅０ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０１９ꎬ２９(６)为气体压缩系数ꎬ取相对分段计算的平均值ꎻＴ为排放气体的温度ꎬＫꎻｋ为排放气体的绝热指数ꎻＭ为排放气体平均分子量ꎮ根据以往煤化工项目情况分别为各个火炬界区内预留一定的压降ꎬ由预留压降值反核算排放处压力ꎬ确保此压力不高于火炬管网的最大允许背压ꎮ据此核定各火炬管网的最小尺寸ꎮ再根据火炬厂家返回的界区压降重新反算最大工况时压降ꎬ按照最大背压限制核实最终火炬管网管径ꎬ相关管网尺寸及阻力降核算情况见表２ꎮ表２各火炬管网阻力降计算情况汇总表名称富氢火炬管网酸性气火炬管网乙二醇火炬管网碳酸二甲酯火炬管网火炬系统总背压ꎬｋＰａ(Ｇ)２００５０１５０１５０预留火炬界区阻力降ꎬｋＰａ(Ｇ)４０４０４０４０初步核算火炬管网阻力降ꎬｋＰａ(Ｇ)７６２０１９ꎬ２９(６)ＡＢＳＴＲＡＣＴＳＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮＡＢＳＴＲＡＣＴＳＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＡｄｉａｂａｔｉｃａｎｄＩｓｏｔｈｅｒｍａｌＳｈｉｆｔＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓＳｃｈｅｍｅｓＨｕａｎｇＪｉｎｋｕꎬｅｔａｌ(ＢｅｉｊｉｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.Ｘｉ