氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排措施

1、石油和化工節(jié)能 2009年第 6期 ·25·氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排措施曹占國(guó) 張學(xué)輝 趙清 王峰 戴春春(唐山氯堿有限責(zé)任公司 河北唐山 063305摘要 唐山氯堿在擴(kuò)建的同時(shí),對(duì)電石法 VCM 生產(chǎn)過(guò)程中排放的氣相、液相和固相污染物進(jìn)行了有效 的治理,努力將節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和企業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái),最大限度地實(shí)現(xiàn)資源綜合利用,從源頭上 有效地削減污染物的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞 電石法 VCM 節(jié)能減排 回收與利用2004年 5月, 唐山氯堿有限責(zé)任公司 (簡(jiǎn)稱唐 山氯堿 一期工程10萬(wàn) t/a燒堿、 10萬(wàn) t/a PVC 稠漿低位槽從地面移至 6m 平面,直接接到盤 式過(guò)濾機(jī)

2、沖盤水斗的出水口,利用沖盤水斗高差的 沖擊力,省去動(dòng)力攪拌;稠漿高位槽改成稠漿穩(wěn)流 槽,利用稠漿泵出口的沖擊力代替動(dòng)力攪拌,設(shè)置 400mm 折流板進(jìn)行溢流調(diào)節(jié), 年可以節(jié)電 16萬(wàn) kWh。 對(duì) 3W-6X-75型三柱塞泵的柱塞、上下閥座、 上下閥套、十字頭等零部件的加工工藝和結(jié)構(gòu)進(jìn)行 了改進(jìn),改 304不銹鋼閥球?yàn)殁伜辖痖y球,使這些 零部件的使用壽命延長(zhǎng) 25倍,同時(shí)泵的出力提 高了 13%,故障停機(jī)率降為 1.3%,年節(jié)約維修費(fèi)用 40多萬(wàn)元。3 節(jié)能減排(1對(duì) 15kW 以上電動(dòng)機(jī)采用無(wú)功就地補(bǔ)償技 術(shù), 每千瓦補(bǔ)償電容每年節(jié)電達(dá) 236kWh。 粉碎磷礦 石的 2臺(tái)2200mm

3、15;7000mm球磨機(jī)所配的 6000V 高 壓 380kW 電動(dòng)機(jī), 采用高壓無(wú)功動(dòng)態(tài)就地補(bǔ)償技術(shù), 由隔離開(kāi)關(guān)、避雷器、電容器、濾波電抗器、微感 電阻器、熔斷器、電流互感器、放電線圈、保護(hù)與 指示回路等組成,主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行濾波及無(wú) 功補(bǔ)償,有效吸收諧波源產(chǎn)生的高次諧波,改善功 率因素,降低線路損耗,提高網(wǎng)絡(luò)電壓質(zhì)量,因此 2臺(tái)設(shè)備的功率因數(shù)從 0.81提高至 0.98以上,節(jié) 能率達(dá)到 15%以上, 同時(shí)又消除了高壓諧波的干擾, 提高了設(shè)備的運(yùn)行效果。 對(duì)一些存在 “大馬拉小車” 現(xiàn)象的風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵應(yīng)選用變頻器來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)行負(fù) 荷,降低電能消耗。通過(guò)采取一系列節(jié)能措施,每 年可以節(jié)電

4、300萬(wàn) kWh,取得效益 80多萬(wàn)元。 (2利用熱泵技術(shù)回收利用高溫冷凝水,即 把料漿加熱器、干燥空氣加熱器等用汽設(shè)備排出的 一次高溫冷凝水作為脫鹽水返回至鍋爐,同時(shí)閃蒸 出來(lái)的二次蒸汽通過(guò)熱泵回用到加熱設(shè)備。 該技術(shù)自動(dòng)控制,系統(tǒng)密閉性好,使整個(gè)供熱 系統(tǒng)的熱能利用率提高了 10.5%, 增產(chǎn)蒸汽近 2t/h, 年節(jié)省水處理費(fèi) 30萬(wàn)元,同時(shí)節(jié)水 150000m 3。 (3開(kāi)發(fā)廢熱水蒸發(fā)液氨新技術(shù)。把從混合 冷凝器中排出的約 60的廢熱水集中起來(lái), 設(shè)計(jì)了 專用的液氨蒸發(fā)器,用泵將廢熱水送到液氨蒸發(fā) 器,使液氨蒸發(fā)成氣氨去中和工序。廢熱水全部循 環(huán)使用, 無(wú)排放, 充分利用了廢熱, 解決了

5、熱污染, 年節(jié)省蒸汽 19200t、節(jié)水 750000m 3。(4廢水循環(huán)由大循環(huán)、小排放改成小循環(huán)、 零排放,即供漿、磷酸、磷銨三工段的廢水單獨(dú)小 循環(huán),實(shí)現(xiàn)清、廢水分流利用,不相互聯(lián)系,有效 降低廢水中和處理費(fèi)用,年節(jié)水 820000m 3。 (5開(kāi)發(fā)了萃取尾氣三級(jí)逆流吸收循環(huán)回用 新技術(shù),無(wú)廢液排放,氣體經(jīng)三級(jí)逆流吸收達(dá)標(biāo)排 放。氟水經(jīng)提濃、沉淀、提純與 NaCl 反應(yīng)、過(guò)濾、 烘干后產(chǎn)出成品氟硅酸鈉, 年產(chǎn) 1000多 t, 創(chuàng)效益 300多萬(wàn)元。4 結(jié)語(yǔ)10多年的生產(chǎn)表明, 在投入資金 800多萬(wàn)元的 情況下,裝置產(chǎn)能大幅提升,生產(chǎn)成本下降。噸產(chǎn) 品酸耗 1.30t,礦耗 1.75t

6、,氨耗 0.127t,年節(jié)電 600萬(wàn) kWh,節(jié)水 180萬(wàn) m 3,節(jié)標(biāo)煤 5000t,每年節(jié) 能減排取得的直接效益達(dá) 3500萬(wàn)元,同時(shí)為農(nóng)業(yè) 的增產(chǎn)、增收發(fā)揮了較大的作用。·26·2009年第 6期 石油和化工節(jié)能開(kāi)工建設(shè), 2005年 10月, 系統(tǒng)一次開(kāi)車成功。 2007年 7月, 唐山氯堿二期工程10萬(wàn) t/a燒堿、 10萬(wàn) t/a PVC投產(chǎn),目前生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良, 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。2007年 10月,唐山氯堿三期 工程全面啟動(dòng),2008年 7月,PVC 系統(tǒng)開(kāi)車。三期 工程投產(chǎn)后, 唐山氯堿燒堿生產(chǎn)能力達(dá)到 30萬(wàn) t/a、 PVC 生產(chǎn)能力達(dá)到

7、30萬(wàn) t/a。唐山氯堿在擴(kuò)建的同時(shí),積極加大技術(shù)創(chuàng)新力 度,尤其對(duì)電石法 VCM 生產(chǎn)過(guò)程中排放的氣相、液 相和固相污染物進(jìn)行了有效的治理,努力將節(jié)約能 源、保護(hù)環(huán)境和企業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái),最大限度 地實(shí)現(xiàn)資源綜合利用,從源頭上有效地削減污染物 的產(chǎn)生。1 氣相排放物的處理1.1 變壓吸附唐山氯堿一期工程中,精餾尾氣回收方法采用 活性炭吸附法, 回收后仍有體積分?jǐn)?shù)約 2%的 VCM 排 放掉,此方法對(duì)尾氣中的乙炔氣不進(jìn)行回收,這樣 產(chǎn)生的尾氣直接排入大氣中,不僅造成浪費(fèi),而且 污染環(huán)境。傳統(tǒng)的精餾尾氣回收方法有吸附法、吸收法、 膜分離法等,但采用這些方法后仍有體積分?jǐn)?shù) 2%左右的 VCM 未

8、被回收利用, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 6.5×10-5的國(guó) 家排放標(biāo)準(zhǔn)。為此,唐山氯堿經(jīng)過(guò)跟蹤調(diào)研,在二 期 PVC 工程中,精餾尾氣的回收方法采用近幾年行 業(yè)中推廣的新工藝變壓吸附法,現(xiàn)將幾種回收 VCM 精餾尾氣的方法進(jìn)行比較,見(jiàn)表 1。唐山氯堿采用變壓吸附法治理精餾尾氣,變壓 吸附后尾氣中 VCM 含量和乙炔含量的下降很大,效 益明顯。按照 30萬(wàn) t/a PVC 計(jì)算,VCM 精餾尾氣為 氣源,原料氣流量 1500m 3/h,壓力 0.5MPa(表壓 , 溫度約 0,VCM 體積分?jǐn)?shù)平均為 8%。用活性炭吸附后,尾氣中仍剩余 2%的 VCM,用 變壓吸附法可將這 2% VCM和 8%乙炔也

9、吸附。采用 連續(xù)操作方式,年操作時(shí)間按 8000h 計(jì)算,變壓吸 附法回收精餾尾氣中的 VCM 氣體和乙炔氣體,與傳 統(tǒng)的活性炭吸附法相比,所創(chuàng)造的效益如下。表 1 幾種回收 VCM 精餾尾氣方法的比較項(xiàng)目 變壓變溫吸附法 活性炭吸附法 膜法吸收法工作壓力,MPa 0.1 無(wú)限制 0.3 無(wú)限制 回收率,% 99.99 6580 90 約 98.0 尾氣中 VCM 體積分?jǐn)?shù),% 0.001 12 0.12 0.11 濃度變化對(duì)回收率影響 小 大 小 大 處理量操作彈性 大 小 大 小 是否達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn) 達(dá)標(biāo) 不達(dá)標(biāo) 不達(dá)標(biāo) 不達(dá)標(biāo) 職工勞動(dòng)強(qiáng)度 低,自動(dòng)運(yùn)行 高,專人操作 低,自動(dòng)運(yùn)行 高

10、,專人操作 需配套資源 儀表氣、常溫水 低壓蒸汽、低溫鹽水 專用膜專用溶劑(1每年多回收 VCM 的數(shù)量:(1500×0.02 ÷22.4×62.5×8000=670(t 如 VCM 價(jià)格以 0.50萬(wàn)元/t計(jì)算, 每年回收 VCM 產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為 670×0.50=335(萬(wàn)元 。 (2每年回收乙炔的數(shù)量:(1500×0.08×8000=960000(m3 。 1t 電石發(fā)氣量按 300m 3乙炔計(jì)算,每年可節(jié)約 電石約 3200t,電石價(jià)格按 3000元/t計(jì)算,每年 可減少損失 960萬(wàn)元。從以上數(shù)據(jù)可以看出, 采用

11、變壓吸附法治理精餾 尾氣,每年可創(chuàng)造效益為:335+960=1295(萬(wàn)元 。 變壓吸附系統(tǒng)的使用為唐山氯堿創(chuàng)造了良好 的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),還使精餾尾氣中的 VCM 接近零 排放,達(dá)到了國(guó)家的環(huán)保要求。 1.2 吸附制氫唐山氯堿在三期工程中增加吸附制氫裝置,從 PVC 尾氣中提取純氫。其原理是:吸附塔內(nèi)裝填 幾種不同的吸附劑,每種吸附劑可以吸收特定的尾 氣組分,即吸附劑具有選擇吸附性;吸附劑對(duì)所 吸附尾氣組分的吸附量隨壓力的變化而不同;在 吸附劑選擇吸附條件下,高壓吸附原料氣中的雜質(zhì) 組分,低壓下脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。 整個(gè)操作過(guò)程是在環(huán)境溫度下進(jìn)行的,具體的 工藝流程如圖 1所示。經(jīng)

12、過(guò)變壓吸附裝置吸收的凈 化氣進(jìn)入吸附制氫系統(tǒng),雜質(zhì)氣體被吸附劑選擇性 地吸附,氫氣從吸附塔的頂端進(jìn)入氫氣管網(wǎng),雜質(zhì) 氣體在吸附塔的逆放和沖洗兩步中,從吸附器底端 流出, 送入放空管道, 就地高空排放或送界外處理。石油和化工節(jié)能 2009年第 6期 ·27· 以 30萬(wàn) t/a PVC為例,凈化氣的組成見(jiàn)表2。 圖 1 吸附制氫工藝流程圖 表 2 凈化氣組成(%組分H 2N 2C 2H 2Cl C 2H 2O 2-3-31.5原料氣輸入流量約 1920m 3/h(短時(shí) 2000m 3/h , 輸入壓力 0.5MPa(表壓 ,溫度約 25。在上述凈化氣條件下,吸附制氫裝置所獲得

13、的 氫氣規(guī)格、數(shù)量為:(H298.5%,(C2H 21.5×10-5, H 2回收率85%, 流量 1140m 3/h, 壓力 約 0.3MPa,溫度40。按 30萬(wàn) t/a PVC計(jì)算,每年可生產(chǎn) H 2量為:1140×98.5%×8000=8983200(m3, 折合氫氣質(zhì)量 為:8983200÷0.0224×2=802(t ,氫氣價(jià)格按 4000元/t計(jì)算,則每年可以創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為:4000×802=320.8(萬(wàn)元 。吸附制氫工藝簡(jiǎn)單,無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,運(yùn)行成本較低,在不增加電解槽的情況下,就能增加氯化氫的產(chǎn)能,從而提高 PVC

14、 產(chǎn)能,節(jié)約設(shè)備成本,而且 減少排放量。2 固相排放物的處理唐山氯堿采用電石法生產(chǎn) PVC,電石與水反應(yīng) 產(chǎn)生大量的電石渣漿,存在著污染環(huán)境、耗能較高 的問(wèn)題。傳統(tǒng)上采用板框壓濾的方法處理電石渣 漿,人工成本較大,耗能較高。唐山氯堿將電石渣 漿輸送到唐山三友集團(tuán)的純堿公司使用,達(dá)到了資 源的合理利用。2.1 純堿生產(chǎn)脫氨原理唐山三友集團(tuán)采用氨堿法生產(chǎn)純堿,鹽水吸附 NH 3飽和后在碳化塔內(nèi)利用 CO 2碳化成 Na 2HCO 3、 NH 4Cl、(NH4 2SO 4等。在純堿生產(chǎn)中,石灰乳系利用石灰窯將石灰石煅燒生成 CO 2(用于碳化 和生石灰 (主要成分 CaO :CaCO 3=CaO+C

15、O2,然后生石灰再經(jīng)化灰制得一定濃 度的石灰乳:CaO+H2O=Ca(OH2。 2.2 電石渣漿成分電石在發(fā)生器內(nèi)與水發(fā)生反應(yīng),生成 Ca(OH2和 C 2H 2:CaC2+2H2O=Ca(OH2+C2H 2。由于工業(yè)品電石中有不少的雜質(zhì),在發(fā)生器水 相中也同時(shí)發(fā)生一些副反應(yīng)。生成物中主要成分為 Ca(OH2,同時(shí)還有一些 雜質(zhì)不參與反應(yīng),電石渣漿經(jīng)焙燒后的主要成分見(jiàn) 表 3。表 3 電石渣經(jīng)焙燒后的主要成分組分 Ca(OH2 SiO 2 Al 2O 3 CaSO 4 C Fe 2O 3 CaS CNS - 所占比例,%96.301.411.330.340.140.120.080.012.3

16、電石渣漿的處理目前,很多電石法 PVC 生產(chǎn)企業(yè)將電石渣漿進(jìn) 行濃縮或壓濾處理,回收大部分上清液,冷卻后繼 續(xù)供發(fā)生器使用,灰膏用于造紙、水泥、建材等, 這早有先例。如果純堿脫氨可以使用的話,因從發(fā) 生器出來(lái)的電石渣漿溫度較高,對(duì)純堿化灰有利, 可直接將電石渣漿用于化灰。從乙炔發(fā)生器流出的電石渣漿干基質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 6%9%(按 9%計(jì)算 ,對(duì) 10萬(wàn) t/a PVC生產(chǎn)能 力而言,1h 使用電石 18.75t,生成的電石渣漿干 基量約為:18.75×74÷64÷96.3%=22.51(t/h , 產(chǎn)生電石渣漿量為:22.51÷9%=250.11(t/h

17、, 水分為:250.11-22.51=227.6(t/h 。 經(jīng)查閱計(jì)算,85、大氣壓力下,乙炔的溶解度約為 0.701kg/(t·H2O,這樣電石渣漿中水溶 解的乙炔量為:227.6×0.701=159.55(kg/h 。 如果將電石渣漿濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù) 25%左右,濃電石 渣漿的量為:22.51÷25%=90.04(t/h ,其中的 水分為:90.04-22.51=67.53(t/h ,由此減少向 堿廠輸送水量為:227.6-67.53=160.07(t/h , 減 少 水 中 溶 解 的 乙 炔 量 為 :160.07×0.701=112.21(kg

18、/h ,每年減少乙炔損失量:112.21×8000=897680(kg ,折合體積為:897680÷1.173=765285.6(m3,折合標(biāo)準(zhǔn)電石量為:765285.6÷300=2551(t 。帶入純堿公司的水分量為:227.6-160.07=67.53(t/h ,帶入純堿公司的乙·28· 2009年第 6期 石油和化工節(jié)能 炔量為:67.53×0.701=47.34(kg/h ,每年帶入 純堿公司的乙炔, 折合標(biāo)準(zhǔn)電石量為:47.34×8000÷1.173÷300=1076.2(t 。如果電石渣漿直接

19、全部用于純堿生產(chǎn),除增加 電石消耗外,還會(huì)對(duì)純堿脫氨造成影響,產(chǎn)生不凝 性雜質(zhì)氣體也是不利的一面,看來(lái)電石渣漿水溶解 的乙炔不容小視,因此建設(shè)了22m的濃縮機(jī)和噴 霧冷卻塔對(duì)電石渣漿進(jìn)行濃縮,濃漿用于純堿生 產(chǎn), 澄清液經(jīng)冷卻后重復(fù)使用, 實(shí)際運(yùn)行效果良好。 2.4 電石渣漿在純堿化灰中的應(yīng)用按唐山氯堿 30萬(wàn) t/a PVC生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算,每 年產(chǎn)生的電石渣約 43萬(wàn)噸,主要成分為 Ca(OH2, 經(jīng)過(guò)濃縮后,將固含量提高到約 25%、平均活性氧 化 鈣 為 1.52mol/L的 電 石 渣 漿 通 過(guò) 管 道 以350m 3/h的流量送入石灰車間化灰工序,并在化灰廠房頂上部加裝一分配器,分兩

20、路直接進(jìn)入 1#和 2#化灰機(jī),同石灰反應(yīng),即用電石渣漿代替原化灰 工 序 部 分 化 灰 用 水 , 將 活 性 氧 化 鈣 含 量 提 至 4mol/L,由 DCS 手控閥調(diào)節(jié)流量。在分配器頂部安 裝了去堿渣泵站管線,一旦化灰工序出現(xiàn)問(wèn)題,將 切斷電石渣漿去化灰機(jī),直接去堿渣泵站,不影響 氯堿公司生產(chǎn)。2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析按純堿石灰生產(chǎn)中,1t 石灰石可生產(chǎn) 1.7m 3石 灰乳(4mol/L ,1t 石灰石煉成生石灰需焦炭 0.075t, 石灰石采購(gòu)價(jià)格按 49.26元/t計(jì)算, 可節(jié) 約石灰石為:350÷4×1.75÷1.7=90(t/h ,全 年工作時(shí)間

21、按 8000h 計(jì)算,可以節(jié)約石灰石采購(gòu)資 金為:49.26×90×8000=3546.72(萬(wàn)元 。1t 焦炭按 620.44元采購(gòu)價(jià)計(jì)算,每年可節(jié)約 焦 炭 采 購(gòu) 資 金 :620.44×90×8000×0.075=3350.37(萬(wàn)元 。由此可見(jiàn),每年使用電石渣漿產(chǎn)生的效益:3350.37+3546.72=6897(萬(wàn)元 。3 液態(tài)排放物的處理3.1 廢酸的處理在 VCM 的生產(chǎn)過(guò)程中,由于化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn), 需要氯化氫過(guò)量來(lái)保證乙炔的轉(zhuǎn)化率,這就使轉(zhuǎn)化 工序產(chǎn)生過(guò)量的氯化氫氣體,再經(jīng)過(guò)泡沫脫酸塔的 洗滌,產(chǎn)生廢酸。唐山氯堿原來(lái)將轉(zhuǎn)化產(chǎn)生

22、的廢酸 存入鹽酸儲(chǔ)罐中, 定期外售。 本著節(jié)能減排的原則, 唐山氯堿在三期項(xiàng)目中,增上一套 30萬(wàn) t/a PVC產(chǎn)能的鹽酸解吸裝置,如圖 2 所示。圖 2 30萬(wàn) t/a PVC鹽酸解吸裝置工藝流程這樣,由 VCM 合成氣經(jīng)過(guò)組合塔洗滌出的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為 30%32%的濃酸用脫酸塔給酸泵向脫吸塔 提供質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%32%的濃酸, 泵出口用流量計(jì) 控制一定流量。脫吸塔靠塔底再沸器用蒸汽加熱, 塔頂靠自然冷卻作為部分回流,填料層相當(dāng)于精餾 塔板,在填料段進(jìn)行逐層傳質(zhì)傳熱交換過(guò)程,塔頂 精餾出的氯化氫氣體,經(jīng)過(guò)一級(jí)循環(huán)水冷卻器和二 級(jí)冷凍鹽水冷卻器冷凍干燥及除霧器去除酸滴后, HCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)可

23、達(dá) 99.5%以上,含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.5%, 塔底排出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%22%恒沸酸。 進(jìn)塔 的濃鹽酸經(jīng)石墨雙效換熱器預(yù)熱,同時(shí)將出解吸塔 的稀鹽酸進(jìn)行冷卻,綜合利用熱量。此脫吸精餾操石油和化工節(jié)能 2009年第 6期 ·29· 作為連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。再沸器產(chǎn)生的蒸汽冷凝水送往 熱水槽綜合利用。塔底排出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%左右 的稀酸經(jīng)雙效酸換熱器及稀酸冷卻器冷卻到常溫 后, 再返回到 VCM 合成氣水洗工序作為吸收劑增濃, 如此循環(huán),具體工藝見(jiàn)圖 2。30萬(wàn) t/a PVC系統(tǒng),VCM 合成副產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 31%鹽酸約 40000t/a,則解吸 HCl 的量約為 4000

24、0×(31%-20%=4400(t/a ,解吸出的 HCl 的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)大于 99.5%,可以用于 PVC 生產(chǎn)。按照 HCl 的成本價(jià)格 900元/t計(jì)算, 則每年可以創(chuàng)造的價(jià)值 為:900×4400=396萬(wàn)(元 。另外, 廢酸溶解 VCM 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 1.5%, 則 每年可回收 VCM:40000×1.5%=600(t ,VCM 價(jià) 格按 5000元/t計(jì)算,則每年可以節(jié)約資金 5000×600=300(萬(wàn)元 。回收 VCM 不僅減少了環(huán)境污染, 而且降低了 PVC 的生產(chǎn)成本。 3.2 轉(zhuǎn)化熱水熱量的回收唐山氯堿二期、三期工程 20萬(wàn) t/a

25、氯乙烯車 間轉(zhuǎn)化工序采用無(wú)動(dòng)力循環(huán)的方式,利用溴化鋰機(jī) 組回收轉(zhuǎn)化工序產(chǎn)生的大部分余熱。具體的工藝流 程如圖 3 所示。圖 3 轉(zhuǎn)化工序余熱回收的工藝流程圖熱水通過(guò)熱水泵分別送至轉(zhuǎn)化器和溴化鋰機(jī) 組,轉(zhuǎn)化器的副產(chǎn)回蒸汽并在一起進(jìn)入除氧塔,溴 化鋰機(jī)組的熱水回水也進(jìn)入除氧塔。在除氧塔中回 收轉(zhuǎn)化來(lái)的蒸汽的熱量,將溴化鋰回水加熱并除 氧,溫度由 85升高到 95,達(dá)到轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱 量平衡。在除氧塔中被加熱的回水,通過(guò)除氧塔下部的 熱水罐又回至熱水泵循環(huán)。從循環(huán)水上水、回水總 管上接管,供溴化鋰機(jī)組使用。效益計(jì)算:20萬(wàn) t/a PVC的轉(zhuǎn)化無(wú)動(dòng)力循環(huán), 可副產(chǎn)約 15t/h常壓蒸汽,用于加熱溴化鋰

26、機(jī)組的 回水。1kg 蒸汽可以釋放出 2260kJ 的熱量, 則 15t 常 壓蒸汽總共可以釋放熱量:2260×15000=3390萬(wàn) (kJ/h 。2臺(tái) 1260萬(wàn) kJ/h的溴化鋰制冷機(jī)組需要熱水 傳遞的能量為 1260×2=2520(萬(wàn) kJ/h ,熱水需 要通過(guò)蒸汽由 85升高到 95,在此過(guò)程中,傳 熱效率按 85%計(jì)算,則需要蒸汽 2520÷85%=2964(萬(wàn) kJ/h 。因此,20萬(wàn) t/a PVC 的轉(zhuǎn)化無(wú)動(dòng)力循環(huán)產(chǎn)生的 蒸汽的能力 (3390萬(wàn) kJ/h 大于 2臺(tái) 1260萬(wàn) kJ/h的溴化鋰制冷機(jī)組需要蒸汽加熱熱水的能量(2964萬(wàn) kJ/

27、h 。由上可見(jiàn),20萬(wàn) t/a PVC 的轉(zhuǎn)化無(wú)動(dòng)力循環(huán)產(chǎn) 生的蒸汽,可以滿足 2520萬(wàn) kJ 的溴化鋰機(jī)組的制 冷要求。唐山氯堿 PVC 生產(chǎn)工藝需要 6冷水,經(jīng)過(guò)核 算,1t 冷水(6出水,10回水的成本為 0.88元(當(dāng)前唐山氯堿核算執(zhí)行價(jià)格 ,1t 6溴化鋰 機(jī)組冷水的成本價(jià)格在 0.4元。1t 冷水產(chǎn)生的效益為:0.88-0.4=0.48(元 。 全年運(yùn)行時(shí)間按 8000h 計(jì)算,可產(chǎn)生的直接利 潤(rùn)為:1000×0.48×8000=384(萬(wàn)元 ,2臺(tái)溴化 鋰機(jī)組產(chǎn)生的直接利潤(rùn)為 768萬(wàn)元。扣除全年設(shè)備折舊、 人工管理、 消耗費(fèi)用 40.8萬(wàn)元,則溴化鋰機(jī)組回

28、收熱量的項(xiàng)目?jī)衾麧?rùn)為 727.2萬(wàn)元。轉(zhuǎn)化無(wú)動(dòng)力循環(huán)節(jié)約電能:傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)化熱水供 水主要靠泵強(qiáng)制循環(huán),唐山氯堿一期 PVC 生產(chǎn)能力10萬(wàn) t/a,有 44臺(tái)轉(zhuǎn)化器,水循環(huán)量約 2000m 3/h(不含精餾和預(yù)熱器部分 ,熱水泵運(yùn)行 3臺(tái)(單 臺(tái)電機(jī)功率 90kW ,水的循環(huán)量大并且分配不均, 容易造成部分轉(zhuǎn)化器供水不足,影響設(shè)備運(yùn)行和觸 媒使用壽命。唐山氯堿二期熱水無(wú)動(dòng)力循環(huán)工程上 馬后,其優(yōu)點(diǎn)被充分發(fā)揮出來(lái)。每臺(tái)轉(zhuǎn)化器(按直 徑 2400mm 計(jì)算消耗的水量約 0.5t/h,蒸發(fā)損失 的熱水由熱水泵供給, 供水量 0.7t/h, 富余部分的 水匯總到一根總管后回?zé)崴?則無(wú)動(dòng)力的循環(huán)水 總量

29、約為:0.7t/(h·臺(tái)×88臺(tái)(20萬(wàn) t/a PVC 的直徑為 2400mm 無(wú)動(dòng)力循環(huán)轉(zhuǎn)化器的臺(tái)數(shù)=61.6t/h(不含精餾和預(yù)熱器部分 , 20萬(wàn) t 強(qiáng)制循 環(huán)的水量約為 4000t/h,因此無(wú)動(dòng)力的循環(huán)水總量 為 4000-61.6=3938.4(t/h ,可以少開(kāi)熱水泵 4臺(tái)(單臺(tái)電機(jī)功率 90kW 。按 1h 節(jié)電 360kWh、年 運(yùn)行時(shí)間 8000h、電費(fèi) 0.44元/(kWh計(jì),全年可·30· 2009 年第 6 期 石油和化工節(jié)能 甲醇裝置的節(jié)能增產(chǎn)改造 肖紅玲 柳永兵 梁雪梅 （兗礦魯南化肥廠 山東滕州 277527） 摘要 為了解決甲醇裝置的不足，對(duì)甲醇裝置進(jìn)行了節(jié)能降耗增產(chǎn)增效改造。提高了生產(chǎn)效率和裝置 操作的穩(wěn)定性，改造后效益顯著。 關(guān)鍵詞 甲醇裝置 節(jié)能降耗 增產(chǎn) 增效 （3）甲醇分離器采用傳統(tǒng)分離器，分離效果 差，大約有 20%的甲醇蒸汽分離不下來(lái)，甲醇蒸汽 隨著循環(huán)氣被帶入壓縮機(jī)又進(jìn)入合成塔。 甲醇蒸汽被帶入壓縮機(jī)后，甲醇液滴會(huì)對(duì)葉輪 等產(chǎn)生液擊，損壞壓縮機(jī)；甲醇蒸汽再循環(huán)進(jìn)入合 成塔，會(huì)造成副反應(yīng)增加，長(zhǎng)鏈碳烴生成增多，合 成氣轉(zhuǎn)化率低，形成惡性循環(huán)。 （4）加壓塔、常壓塔產(chǎn)品一并采出，不同品 質(zhì)的甲醇混合采出，造成