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        國(guó)產(chǎn)空分裝置增加液體膨脹機(jī)節(jié)能降耗的研究

        2016-09-18 08:56:54胡朝輝河南龍宇煤化工有限公司河南永城476600
        化工管理 2016年21期
        關(guān)鍵詞:節(jié)流閥空分煤化工

        胡朝輝(河南龍宇煤化工有限公司,河南 永城 476600)

        國(guó)產(chǎn)空分裝置增加液體膨脹機(jī)節(jié)能降耗的研究

        胡朝輝(河南龍宇煤化工有限公司,河南永城476600)

        簡(jiǎn)述河南龍宇煤化工55000 Nm3/h空分裝置增加一臺(tái)液體膨脹機(jī)的節(jié)能情況介紹,介紹國(guó)內(nèi)外液體膨脹機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用,通過(guò)流程模擬計(jì)算,分析在55000 m3/h內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備中采用液體膨脹機(jī)對(duì)空分流程中主要機(jī)器參數(shù)及其能耗的影響,指出液體膨脹機(jī)的使用提高了空分設(shè)備的產(chǎn)品提取率,降低了空氣增壓機(jī)和增壓透平膨脹機(jī)的處理氣量,具有顯著的節(jié)能效果。

        液體膨脹機(jī);節(jié)能比較;現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn);調(diào)試

        河南能源化工集團(tuán)龍宇煤化工55000 Nm3/h空分裝置,本裝置采用分子篩和吸附預(yù)凈化、增壓透平膨脹機(jī)、氧泵及氮泵內(nèi)壓縮及無(wú)氫制氬的工藝流程,流程及其工藝采用了國(guó)際上最先進(jìn)的技術(shù)。

        鑒于采用該液體透平膨脹機(jī)于2013年底在開(kāi)封空分集團(tuán)內(nèi)部完成了機(jī)械試車實(shí)驗(yàn)。2014年處在龍宇煤化工空分二期現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢,于2014年底到2015年初借助空分調(diào)試階段完成了液體透平膨脹機(jī)的預(yù)冷及開(kāi)車調(diào)試,并對(duì)液體透平膨脹機(jī)在55000空分裝置中應(yīng)用前后的比較。

        目前國(guó)際上對(duì)低溫液體節(jié)流閥替代問(wèn)題的研究已有多年歷史,且該技術(shù)已被發(fā)達(dá)國(guó)家公司掌握,并進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。在我國(guó),近年來(lái)全液體膨脹機(jī)替代低溫液體節(jié)流閥所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益受到強(qiáng)烈的關(guān)注,它作為一項(xiàng)新技術(shù)、新設(shè)備,已在高液體比空分設(shè)備和大型空分設(shè)備中逐漸顯示出優(yōu)勢(shì),而且隨著煤化工技術(shù)的發(fā)展,大型空分設(shè)備尤其是特大型空分設(shè)備的市場(chǎng)需求越來(lái)越大,液體膨脹機(jī)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

        針對(duì)空分裝置高壓液體通過(guò)高壓空氣節(jié)流到下塔后汽化率達(dá)10%~20%,節(jié)流到上塔后汽化率甚至超過(guò)30%,造成氣體萃取率降低,單位產(chǎn)品能耗增大這一情況,增加液體膨脹機(jī)對(duì)這里現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整。

        采用液體膨脹機(jī)替代高壓空氣節(jié)流閥對(duì)龍宇煤化工55000 Nm3/h空分裝置節(jié)能降耗方面產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

        首先,采用液體膨脹機(jī)相比采用節(jié)流閥,增壓透平膨脹機(jī)的處理量減少約10000m3/h,這是因?yàn)椴捎靡后w膨脹機(jī)膨脹所產(chǎn)生制冷量遠(yuǎn)大于節(jié)流閥節(jié)流,同時(shí)空分設(shè)備的冷量主要來(lái)源于氣體增壓透平膨脹機(jī),因此采用液體膨脹機(jī)可顯著減少增壓透平膨脹機(jī)的處理氣量,從而減少空氣增壓機(jī)的處理氣量,降低了增壓透平膨脹機(jī)和空氣增壓機(jī)的配置,同時(shí)也降低了空氣增壓機(jī)的能耗。

        其次,液體膨脹機(jī)的制動(dòng)采用發(fā)電機(jī)制動(dòng),可以利用其發(fā)電機(jī)發(fā)電向用戶電網(wǎng)輸送電力,達(dá)到節(jié)能的效果。對(duì)于本套空分設(shè)備采用液體膨脹機(jī)可使空分流程的能高壓蒸汽消耗量降低約(1?1.5)%,具有顯著的節(jié)能效果,帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

        針對(duì)我公司空分裝置安裝和使用液體膨脹機(jī)前后可以達(dá)到

        流程形式入口流量及各級(jí)抽氣流量(Nm3/h)壓力(MPa(A))空氣增壓機(jī)軸功率(kW)其它增加液體膨脹機(jī)之前流程159000/8000/54000/97000 0.57/1.0/2.8/6.7 15390(0)無(wú)增加液體膨脹機(jī)之后流程148500/8000/43800/96700 0.57/1.0/2.8/6.7 14629(-761)(轉(zhuǎn)化為蒸汽消耗約為2.05T/H,)附帶發(fā)電160K W/H

        由上表可以看出,本套55000 Nm3/h裝置增加液體膨脹機(jī)后,空氣增壓機(jī)可以節(jié)省2.05T/H的高壓蒸汽,每年8000小時(shí),增加液體膨脹機(jī)后,設(shè)備年運(yùn)行每年可節(jié)約16400T高壓蒸汽,高壓蒸汽按照150元/噸計(jì)算,每年可節(jié)約成本246萬(wàn)元。另外,液體膨脹機(jī)每小時(shí)可發(fā)電160KW,每年8000小時(shí),增加液體膨脹機(jī)后,設(shè)備年運(yùn)行每年可發(fā)電128萬(wàn)度,每度電按照0.6元計(jì)算,每年可產(chǎn)生76.8萬(wàn)元的額外效益。由此可見(jiàn)增加膨脹機(jī)可使空分裝置每年設(shè)備年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省322.8萬(wàn)元。

        [1]管澤玉,齊川,管澤飛,董學(xué)慧.空分裝置主要危害因素分析[J].河南化工.2013(Z3).

        [2]周麗君,蔣瑞.內(nèi)壓式流程空分裝置液體泵控制方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].中氮肥.2014(01).

        [3]鄭適.殼牌煤氣化裝置在全廠停電事故時(shí)的應(yīng)對(duì)措施和問(wèn)題[J].化工管理.2014(03).

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