甲醇制烯烃装置废气处理措施应用
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摘要：山东某项目甲醇制烯烃装置，设置旋风除尘及波尔过滤器、CO处理系统等废气处理措施，并设置烟气在线监测，装置工艺废气得到有效处理，减少了对环境的污染。
关键词：甲醇制烯烃装置;工艺废气;烟气;在线监测;颗粒物;氮氧化物
0 前言
山东某项目30万吨/年甲醇制烯烃装置，主要生产乙烯及丙烯，采用美国环球油品公司（UOP）和挪威海德鲁（Hydro）公司共同开发的甲醇制烯烃工艺。该项目甲醇制烯烃装置工艺废气中含有污染物氮氧化物、颗粒物。本文对该项目甲醇制烯烃装置工艺废气的处理措施应用进行论述。
1 废气来源
甲醇制烯烃装置整个工艺过程分为：
甲醇制烯烃反应及烯烃浓缩单元、烯烃分离单元、烯烃裂解单元。装置产生的废气主要来自反应及烯烃浓缩单元烯烃反应催化剂再生烟气、烯烃裂解单元加热炉烟气、烯烃裂解单元CO处理系统的工艺废气。工艺废气的主要污染物包括氮氧化物和颗粒物。
2 廢气处理措施
甲醇制烯烃装置反应及烯烃浓缩单元设有再生烟气能量回收系统，由固体颗粒（催化剂）旋风分离器、烟气能量回收（冷却）设施和烟囱组成。再生器尾气经过两级旋风分离器排出，尾气中催化剂颗粒100wt%小于60 微米，42wt%小于5微米;尾气进入烟气冷却器中回收热量，副产低压蒸汽;回收热量后的烟气进入烟气过滤器。采用美国颇尔过滤器过滤，提高了过滤精度，其过滤精度为1微米。经烟气过滤器过滤后，再经降压孔板室降压，高空排往大气。
烯烃裂解单元进料加热炉燃料气燃烧后的烟气经过回收热量后通过烟囱排入大气。
烯烃裂解单元设有CO处理系统，由焚烧炉、风机和烟囱组成。烯烃裂解催化剂再生时生成的废气进入CO处理系统，焚烧后主要污染物为CO2，通过烟囱排入大气。
根据该项目环境影响评价报告和环境影响评价报告批复及环保检测规范要求，反应及烯烃浓缩单元再生器排放烟囱、烯烃裂解单元进料加热炉排气筒烟囱上设置在线监测，监测SO2、NOx、颗粒物，并设置规范的采样孔及平台，并与环保部门联网。
3 环境监测结果
根据该项目环境保护验收监测报告，反应及烯烃浓缩单元再生烟气经三级旋风除尘+波尔过滤器处理后，通过再生烟气排气筒45.5m高空排放，外排废气中NOx<3mg/m3，NOx排放速率最大值为0.043kg/h。颗粒物浓度均<1.0mg/m3，排放速率为0.013kg/h。
烯烃裂解单元进料加热炉烟气：
烯烃裂解进料加热炉以回收的出料热量为热源，以燃料气为燃料。进料加热炉烟气排气筒39m排放。烯烃裂解进料加热烟气NOx浓度最大值为98mg/m3，排放速率最大值为0.955kg/h。
烯烃裂解单元CO处理系统废气：
烯烃裂解单元催化剂再生工序产生的烧焦热气中含不完全燃烧生成的CO，送往CO处理系统。CO处理系统以烯烃分离单元分离出的燃料气为燃料，将CO转化成CO2，并通过排气筒15m排放。NOx浓度最大值为33mg/m3，排放速率最大值为0.160kg/h。
上述环境监测结果表明反应及烯烃浓缩单元烯烃反应催化剂再生烟气、烯烃裂解单元加热炉烟气、烯烃裂解单元CO处理系统的工艺废气的排放满足《山东省固定源大气颗粒物综合排放标准》（DB37/1996-2011）、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）和《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）的排放要求。
4 结论
南京诚志30万吨/年甲醇制烯烃装置、盛虹集团江苏斯尔邦240万吨/年甲醇制烯烃装置已投产，在建的山东聊城30万/年甲醇制烯烃装置、吉林康乃尔60万吨/年甲醇制烯烃装置、南京诚志60万吨/年甲醇制烯烃装置，均采用了相同的甲醇制烯烃技术。该项目甲醇制烯烃装置已经投产，装置工艺废气处理后，满足项目环境影响评价报告及环境评价报告批复要求，对环境的影响在可接受范围。
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