張占偉(河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司, 河南 平頂山 467001)
我國資源相對不足,又處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段,資源消耗強度高,消費規(guī)模大,特別是高投入、高消耗、高污染的粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式,加劇了能源供求矛盾和環(huán)境污染狀況。資源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素,要從戰(zhàn)略和全局的高度,充分認(rèn)識做好資源工作的重要性,高度重視資源安全,實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展。
化工行業(yè)也是消耗資源較大的行業(yè),主要在水、電、煤和氣方面消耗量比較大。因此,在環(huán)己酮生產(chǎn)裝置中,需要大量的冷卻水進(jìn)行降溫,尤其在加氫反應(yīng)器和催化劑再生罐攪拌器機封處需要大量的冷卻水進(jìn)行降溫,攪拌器溫度一旦控制不好,會造成單元停車,所以冷卻水在生產(chǎn)中是很重要的。在原設(shè)計中,加氫反應(yīng)器和催化劑再生罐攪拌器機封處的冷卻水,在經(jīng)過多次冷卻完后作為生產(chǎn)廢水直接排入現(xiàn)場地溝,顯然造成了循環(huán)冷卻水的浪費。技術(shù)人員通過流量表統(tǒng)計,這兩股排入地溝的廢水5~6噸/小時,如能回收利用,會產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)價值。技術(shù)人員針對該技術(shù)缺陷進(jìn)行多次研究和討論,決定對機封處冷卻水進(jìn)行回收再利用。經(jīng)過技術(shù)改造后,循環(huán)冷卻水得到了回收利用,很好的避免水資源的不必要浪費。在國家資源供應(yīng)緊張情況下去合理利用,優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本,是符合國家開發(fā)與節(jié)約并舉、節(jié)約優(yōu)先的方針政策,符合應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機、減輕環(huán)境壓力、保障經(jīng)濟(jì)安全的必然選擇的發(fā)展方針,是我們每個企業(yè)一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)。
苯酚法生產(chǎn)環(huán)己酮是工業(yè)化生產(chǎn)制備環(huán)己酮的常用生產(chǎn)方法,其具體過程是,首先在苯酚中添加鎳作為催化劑,并通過加氫作用生成環(huán)己醇,然后在鋅的催化作用下將環(huán)己醇脫氫,最后生成環(huán)己酮。這種生產(chǎn)方法工藝路線流程簡單,且制得的環(huán)己酮產(chǎn)品質(zhì)量與純度均很高。雖然該方法具有安全節(jié)能、環(huán)保、操作便利等優(yōu)點,但在實際運行中也存在著不足之處,自環(huán)己酮裝置投產(chǎn)以來,加氫反應(yīng)器的攪拌器機封冷卻水和加氫催化劑再生罐攪拌器冷卻水在對機封冷卻以后,冷卻水作為生產(chǎn)廢水現(xiàn)場就地排放,據(jù)流量表統(tǒng)計,這兩股水5~6噸/小時,造成了大量循環(huán)冷卻水的浪費。
根據(jù)近10年的運行情況,每年造成循環(huán)冷卻水流失大約4.8萬噸,同時增大污水處理廠的外排總量,增加較大污水處理費用,為響應(yīng)國家節(jié)能減排政策,減少污水排放,創(chuàng)造清潔環(huán)境,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)過認(rèn)真研究討論,對環(huán)己酮裝置中加氫反應(yīng)器機封處和再生罐攪拌器機封處的冷卻廢水回收利用是十分必要的。
在原加氫反應(yīng)器和催化劑再生罐攪拌器機封處冷卻后的廢水排放管線上進(jìn)行甩頭,在甩頭處接數(shù)米碳鋼管,增設(shè)一臺廢水回收罐,一臺廢水打料泵,一個切斷閥、一個液位計和一個計量水表等,通過將這兩股水回收至廢水回收罐后,當(dāng)廢水回收罐液位計達(dá)到60%時,啟動廢水打料泵將回收的冷卻水送至循環(huán)水回水總管進(jìn)行再利用。其它設(shè)備采用原設(shè)備,儀表、電氣再原設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行小的改動,在整個廢水回收系統(tǒng)施工完畢后將外排水切入回收集罐進(jìn)行回收利用。
公司技術(shù)人員參與環(huán)己酮裝置廢水回收工藝設(shè)計、回收罐安裝。聯(lián)系電氣、儀表人員對廢水回收項目相關(guān)的附屬設(shè)施設(shè)計、訂貨、采購,并聯(lián)系指導(dǎo)設(shè)備安裝,定期與設(shè)備廠家溝通、交流,制定開車方案,系統(tǒng)調(diào)整,參數(shù)分析,廢水回收后的性能考核、驗收工作。
攪拌器機封冷卻水回收再利用工藝路線圖:
調(diào)度室和中央控制室于2014年6月至8月以計量水表進(jìn)行統(tǒng)計,具體數(shù)據(jù)見表1。
表1 回收后2014年6月~8月累計計量水表統(tǒng)計數(shù)據(jù)
通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計,從2014年6月到8月,該廢水回收改造運用于生產(chǎn)裝置中,從控制室操作系統(tǒng)運行情況分析,加氫反應(yīng)器運行非常穩(wěn)定,環(huán)己酮裝置的能源消耗也大量下降,自攪拌器機封冷卻后的廢水回收后,從三個月設(shè)備運行及環(huán)己酮裝置運行來綜合考核結(jié)果如下:
環(huán)己酮裝置加氫反應(yīng)器的攪拌器機封與加氫催化劑再生罐攪拌器機封穩(wěn)定運行,沒有出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。
廢水回收泵運行穩(wěn)定,在可控范圍之內(nèi),三個月共回收廢水累計12960噸,效果顯著。
通過技術(shù)改造的實施,環(huán)己酮裝置的能源消耗大量下降,生產(chǎn)成本顯著降低,經(jīng)統(tǒng)計,按年運行8000小時計算,減少外排循環(huán)水6噸/小時,共減少外排廢水4.8萬噸。按目前市場價格,循環(huán)水冷卻水平均價格0.35元/噸,每年節(jié)約成本1.68萬元,處理廢水4.5元/噸,直接經(jīng)濟(jì)效益21.6萬。
通過節(jié)能減排技改項目的實施,積極進(jìn)行動設(shè)備調(diào)試,分析數(shù)據(jù),調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),保證環(huán)己酮裝置穩(wěn)定運行。生產(chǎn)裝置的資源消耗也大量下降,生產(chǎn)成本顯著降低,生產(chǎn)中減少了現(xiàn)場廢水的排放,收到了明顯的社會效益,環(huán)境污染程度明顯降低,得到化工行業(yè)的一致好評,為保證企業(yè)發(fā)展,節(jié)能降耗,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益極為可觀。該改造技術(shù)也可以推廣應(yīng)用在化工、醫(yī)藥、輕工及環(huán)保等生產(chǎn)中。
通過對加氫反應(yīng)器的攪拌器機封冷卻水、加氫催化劑再生罐攪拌器冷卻水回收的量和設(shè)備的運行情況來看,技術(shù)改造后,運行可靠性及安全性大大提高,節(jié)能、環(huán)保效果顯著,實現(xiàn)改造預(yù)期效果。
[1]朱建軍.化工安全與環(huán)保[M].北京:北京大學(xué)出版社.
[2]余淦申,郭茂新,黃進(jìn)勇主編.工業(yè)廢水處理及再生利用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社
[3]彭芳,張劍峰.化工設(shè)備[M].北京:北京理工大學(xué)出版社.
[4]蔡源.化工單元操作及優(yōu)化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.
[5]侯文順.化工設(shè)計概論(第二版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.
[6]謝文蓮,田愛國.環(huán)己酮生產(chǎn)工藝及研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2003,4.