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        烴化精制工藝運(yùn)行總結(jié)

        2018-05-22 04:43:35孫彩軍萬武軍
        氮肥與合成氣 2018年2期
        關(guān)鍵詞:電耗合成氨投運(yùn)

        孫彩軍,萬武軍

        (安徽金禾實(shí)業(yè)股份有限公司,安徽滁州 239200)

        安徽金禾實(shí)業(yè)股份有限公司(以下簡稱金禾實(shí)業(yè))是一家大型化工企業(yè)集團(tuán),為國家高新技術(shù)企業(yè),主要從事基礎(chǔ)化工產(chǎn)品和精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)和銷售。金禾實(shí)業(yè)基礎(chǔ)化工產(chǎn)品有液氨、甲醇、甲醛、硝酸、硫酸、三聚氰胺、過氧化氫等,精細(xì)化工產(chǎn)品有安賽蜜、甲基麥芽酚等食品添加劑,產(chǎn)銷量處于國際前列。其中一公司年產(chǎn)合成氨180 kt,合成車間原先的精煉崗位設(shè)備老舊,漏點(diǎn)較多,安全環(huán)保隱患較大。此次在合成車間進(jìn)行烴化精制技術(shù)改造是經(jīng)多方調(diào)研、考察、論證后決定的,采用湖南安淳高新技術(shù)有限公司烴化精制工藝[1-3]。

        隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和國家環(huán)保政策的要求,精煉工藝的缺點(diǎn)越來越突出,主要表現(xiàn)在耗銅、耗酸、控制指標(biāo)多、操作不穩(wěn)定、跑冒滴漏嚴(yán)重、檢修頻繁、運(yùn)行費(fèi)用高以及環(huán)境污染嚴(yán)重,與國家環(huán)保政策的矛盾日益突出,已成為逐步淘汰的落后工藝,而采用烴化精制工藝取代傳統(tǒng)的精煉工藝,降低了合成氨的能耗和成本,可減少污染物排放。

        1 烴化系統(tǒng)工藝流程

        原有聯(lián)醇裝置送來的醇后氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后,通過油分離器分離油水,再經(jīng)烴化預(yù)熱器(管間)加熱并與環(huán)隙氣混合后,一起進(jìn)入烴化蒸汽加熱器,從烴化塔下部中心管進(jìn)入烴化催化劑層進(jìn)行烴化反應(yīng),出烴化催化床溫度為230~250 ℃,此時(shí)φ(CO+CO2)由醇后氣的0.6%降至10×10-6以下。烴后氣經(jīng)烴化加熱器(管內(nèi))、烴化水冷器、烴化氨冷器降溫至8~12 ℃后進(jìn)入分離器,分離水、液態(tài)烴等物質(zhì),最終送入氨合成系統(tǒng)[4]。

        2 工藝應(yīng)用數(shù)據(jù)對比

        精煉工藝與烴化工藝數(shù)據(jù)對比見表1。

        表1 精煉工藝與烴化工藝的數(shù)據(jù)對比

        由表1可知:烴化工藝比精煉工藝的甲醇系統(tǒng)壓差低,氣體流量加快,降低了前工段系統(tǒng)壓力和壓縮機(jī)的動力能耗。

        3 烴化工藝投運(yùn)效果分析

        3.1 烴化裝置運(yùn)行分析

        烴化裝置從設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試到運(yùn)行,過程合理。自烴化裝置投運(yùn)以來,裝置運(yùn)行安全平穩(wěn),出口微量穩(wěn)定。

        3.2 工藝分析

        (1) 精煉工藝與烴化工藝出口成分對比。烴化投運(yùn)前、后系統(tǒng)出口微量φ(CO+CO2)分別在30×10-6以內(nèi)和5×10-6以內(nèi),出口氨質(zhì)量濃度分別為0.02 mg/L和0,說明烴化工藝投用后,出口微量CO+CO2含量低,有利于氨合成反應(yīng),可保護(hù)鐵催化劑;出口氣體中沒有氨含量,降低了消耗。

        (2) 物料和蒸汽消耗對比見表2。

        表2 物料和蒸汽消耗對比

        由表2可知:烴化工藝在物料方面無消耗,可節(jié)約成本 。

        (3) 出口氣體溫度對比分析。精煉工藝和烴化工藝的合成進(jìn)口溫度分別為40 ℃和10 ℃,說明烴化工藝比精煉工藝的合成進(jìn)口溫度低30℃,降低了冰機(jī)冷凍負(fù)荷,可停開1臺高壓冰機(jī)和1臺低壓冰機(jī)。

        (4) 噸氨電耗對比分析。烴化系統(tǒng)投運(yùn)前(6月至8月)的噸氨平均電耗為1 380 kW·h,烴化系統(tǒng)投運(yùn)后(9月1日至15日)的噸氨平均電耗為 1 300 kW·h,說明烴化系統(tǒng)投運(yùn)后噸氨電耗較之前下降了80 kW·h。

        4 烴化工藝特征

        生產(chǎn)證實(shí),烴化工藝在配置相應(yīng)的烴化裝置和工藝控制裝置后,優(yōu)化了生產(chǎn)條件。烴化工藝具有以下特征:①減少生產(chǎn)過程的物料消耗;②節(jié)約電耗;③無污染物質(zhì)排放;④節(jié)約蒸汽消耗。

        5 應(yīng)用效果

        5.1 經(jīng)濟(jì)效益

        (1) 電耗方面

        在實(shí)施烴化工藝時(shí),同等的生產(chǎn)負(fù)荷,原先的精煉工藝中停3臺銅泵約150 kW,停1臺 450 kW 的高壓冰機(jī)和1臺190 kW的低壓冰機(jī),粗醇停1臺190 kW的循環(huán)機(jī),精煉一級凈氨塔5.5 kW氨水循環(huán)泵、清水泵、送氨水泵停運(yùn),5.5 kW 銅液小加壓泵和地槽小銅泵停運(yùn),二級洗氨塔停運(yùn)3臺5.5 kW的管道泵,以日產(chǎn)合成氨510 t計(jì),則共節(jié)電約50 kW·h。甲醇系統(tǒng)壓差下降1.0 MPa,前工段整體阻力下降,壓縮動力能耗下降,噸氨節(jié)電約30 kW·h。共計(jì)噸氨節(jié)電80 kW,按電價(jià)0.6元/(kW·h),則噸氨成本下降了48元。按年產(chǎn)合成氨180 kt計(jì),年節(jié)約電費(fèi)864萬元左右。

        (2) 物料方面

        原先每月消耗880 kg乙酸和300 kg電解銅,按乙酸2.8元/kg、電解銅40元/kg計(jì),則每年節(jié)約物料費(fèi)用17.35萬元。

        (3) 蒸汽消耗方面

        原先精煉工藝需消耗蒸汽13 t/班,現(xiàn)烴化工藝需消耗2 t/班,每班節(jié)約11 t蒸汽,按蒸汽價(jià)格100元/t計(jì),則每年節(jié)約蒸汽費(fèi)用120.45萬元。

        (4) 成本方面

        烴化設(shè)備及技術(shù)投資合計(jì)2 500萬元,年節(jié)約的電耗、物料及蒸汽費(fèi)用合計(jì)約1 000萬元,則2.5年左右可收回全部投資。

        5.2 環(huán)保效益

        實(shí)施烴化工藝后,避免了銅液泄漏對環(huán)境的影響,有利于環(huán)境保護(hù)。

        6 結(jié)語

        烴化工藝原料氣精制度高、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、物耗少、工作環(huán)境清潔,降低了電耗。烴化產(chǎn)生的醇烴類物質(zhì),在高壓、常溫下冷凝分離后,能全部回收利用,與精煉工藝相比,放空量幾乎不增加,烴化物送入粗醇貯槽,經(jīng)精餾可回收甲醇,降低了合成氨能耗和成本,減少了污染物排放。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 李玉順,尚廣辰,王平彪,等.合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇技改小結(jié)[J].河南化工,2005,22(2):45- 46.

        [2] 連永強(qiáng).淺析銅洗工藝改醇烴化工藝的可行性[J].化肥設(shè)計(jì),2005,43(4):41- 42.

        [3] 黃夏威.合成氨低壓聯(lián)醇系統(tǒng)開車技術(shù)總結(jié)[J].化肥工業(yè),2012,39(3):52- 55.

        [4] 尹明大.雙甲精制工藝在合成氨工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化肥工業(yè),2002,29(3):42- 44.

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