焦炉煤气制lng联产合成氨工艺废气产生量的评估与控制

焦炉煤气制lng联产合成氨工艺废气产生量的评估与控制

0解决焦化企业困境的lng设计山东钢铁集团有限公司焦化工程带来的副产品焦墙煤炭，属于化工原料和高热值燃料。利用焦炉煤气制LNG，是实现焦炉煤气的综合利用和下游产品的多元化，从根本上治理环境、解决焦化企业困境的必然选择。项目依托焦化项目的剩余焦炉煤气资源制取LNG（液化天然气），设计年产LNG232448t，年产氨11.2万吨，一方面减少了焦炉煤气直接排入大气对环境的污染，另一方面制成清洁无污染的LNG。装置运行期间主要污染因素为火炬燃烧废气（编号：G1），来源于开车工况下蒸氨尾气及非正常工况下各废气等，主要污染物为CH1蒸氨尾气及废气焦炉煤气制LNG工艺中，有组织废气排放主要为火炬燃烧产生的废气（即G1）。全厂设置火炬系统，包括冷火炬、热火炬和氨火炬，用于正常工况蒸氨尾气及非正常工况下各废气的焚烧。其中，冷火炬主要收集来自液化工段冷剂系统各安全阀气体；热火炬管网主要收集本项目净化部分各装置、甲烷化装置、部分液化装置和部分合成氨装置的高温气体；氨火炬管网收集合成氨装置排放的氨气（NH正常工况，火炬系统仅长明灯持续燃烧焦炉煤气，焦炉煤气来自甲烷化工段天然气产品总管。甲烷产生浓度约331.43mg/m2非组织废物的排放和控制2.1bog循环收集利用在LNG储罐及装车系统，LNG进出储罐时、储罐环境温度变化时、LNG装车时均有可能产生蒸发气（BOG）。为保持LNG储罐和装车臂气相保持平衡，LNG储罐及装车系统设有BOG循环收集利用系统。BOG经集气管道收集后，由BOG压缩机压缩后送到液化冷箱前的天然气管道内、不外排。可能导致无组织废气放散的环节为LNG装车。LNG运输采用专用车辆，运输车辆为罐车，运输重量为20t左右，预计2～4h装车一次，正常工况下年装车次数约7670次。类比同类项目并参考行业相关经验数据，项目LNG装车区无组织废气产生量按总装车量的0.01‰进行核算，则无组织甲烷挥发量约15.34t/a。2.2液氨罐不泄漏液氨储罐采取的污染防治措施如下：(1）氨储罐设置冷却水喷淋系统，并采取密闭装车方式。(2）采用密封性能良好的设备和管件。(3）加强生产运行期间的设备管理，严格控制装置动、静密封点物料的泄漏，同时建立必要的各项管理制度，加强操作人员的岗位巡查制度，发现泄露及时进行处理，防止污染扩散。(4）液氨装车栈台鹤管排气返回液氨球罐，液氨球罐罐顶气相管线设置有压力调节阀，对球罐压力进行调节。氨储存工段设置有微动力氨回收装置，用来回收液氨球罐压力调节产生的排放气（其中含装车排气）和液氨闪蒸罐的闪蒸气。微动力氨回收装置排放尾气中氨含量≤1%(mol.），氨回收率≥95%。回收后的氨为液氨，压力大于1.5MPa(G.），返回液氨罐区低压闪蒸罐，最终进入液氨球罐。所以液氨储罐没有无组织废气排放。可能导致无组织废气放散的环节为液氨装车。项目液氨运输采用专用车辆，运输车辆为罐车，运输重量为12.5t左右，预计3～4h装车一次，正常工况下年装车次数约5914次。类比同类项目并参考行业相关经验数据，项目液氨装车区无组织废气产生量按总装车量的0.01‰核算，则无组织氨挥发量约7.40t/a。2.3无组织废气的产生量核算根据以上分析，类比同类项目并参考行业相关经验数据，项目生产装置区无组织废气产生量按总处理气量的0.1‰进行核算。经计算，项目生产装置区预净化工段H2.4减少装置泄漏焦炉煤气制LNG生产过程中，臭气来源主要为焦炉煤气制LNG产生的H(1）各工艺装置采用先进、可靠的工艺方案，生产过程为密闭运行，减少恶臭物质的散失。(2）生产过程中产生的各不凝气经收集后排入火炬系统燃烧处理。(3）使用泄漏损耗低的泵、高质量阀门、密封性能好的垫片，减少装置泄漏。项目无组织废气排放情况如表2所示。3无组织气体产生量能控制根据《石油天然气工程设计规范》的要求，焦炉煤气制LNG联产合成氨生产装置区煤气及甲烷气系统进行严格的密封设计并设置火炬系统，生产装置超压排放气全部送火炬系统燃烧，同时通过采取相应的控制措施，将无组织气体产生量能控制在较低水平，基本满足了现代企业生产对环保的高要求。根据GB50183—2004《石油天然气工程设计规范》的规范要求，焦炉煤气制LNG工艺涉及的原料焦炉煤气和产品天然气均为甲类火灾危险性物质，相关安全规范对生产设备的严密性有着极其严格的要求：(1)对焦炉煤气及甲烷气系统按规范要求进行严格的密封设计，并在开停工时进行严格的气密性试验与检查；(2)生产装置均采