化工设备升级改造与节能.doc

化工设备升级改造与节能.txt丶喜欢的歌，静静的听，喜欢的人，远远的看我笑了当初你不挺傲的吗现在您这是又玩哪出呢？ 本文由rzzhangjun贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 2009 年第 2 期 （ 总第 113 期） 中国高新技术企业 Chinese hi- tech enterprises （ ） 化工设备升级改造与节能 文献娜， 王广荣， 庞宗启， 王守银 （ 金沂蒙集团有限公司， 山东 临沭 276700 ） 摘要： 当前， 节能减排已成为确保我国国民经济 “ 又好又快” 发展的重要政策， 我国 节约能源法 规定： “ 国 家对重点用能单位要加强节能管理”。 文章对化工企业设备的升级改造与节能进行了探讨， 以期化工企业努力提高 节能管理水平。 关键词：节能减排； 化工行业； 化工设备； 升级改造 中图分类号 ： O657 文献标识码 ： A 与发达国家比较， 我国化学工业的产值能耗与产品能 耗都高于工业发达国家 ， 化工节能潜力较大 。 过去的十年 ， 化工生产技术的主流是不断提高与升级设备的生产能力 。 本 文 针 对化 工 生 产 节 能 的 问 题 ， 介 绍 一 些 的 化 工 设 备 升 级 改造工艺新技术。 ） 文章编号 ： 1009- 2374 （ 2009 02- 0031- 02 来相 当 长 的 时 间 内 ， 燃 煤 化 工 锅 炉 仍 将 是 我 国 化 工 锅 炉 的 主 导 产 品 ， 且 以 中 大 容 量 （ 单 台 蒸 发 量 1Ot/h 居 多 。 随 ） 着能源供应结构的变化， 环保要求的不断提高， 小型燃煤 化 工 锅 炉 将 退出 历 史 。 目 前 ， 在 众 多 锅 炉 企 业 中 具 有 自 行 设 计 能 力的 企 业 并 不 多 ， 一 些 企 业 没 有 基 本 的 技 术 开 发 能 力， 节 能 功 效 更 无 从 谈 起 。 许 多 中 小 企 业 步 履 维 艰 ， 有 些 企业存在诸多问题， 转产或倒闭现象时有发生， 即使一些 专 门 生 产 节 能 锅炉 的 企 业 也 面 临 着 节 能 认 证 困 难 ， 市 场 推 广 乏 力 等难 题 。 在 国 内 锅 炉 企 业 普 遍 面 临 技 术 落 后 ， 同 行 竞争 激 烈 的 同 时 ， 国 外 资 金 的 进 入 ， 无 疑 加 重 了 锅 炉 生 产 监测均有效正常运作。 一、化工节能存在的问题 目 前 化 学 工 业 每 年 消 耗 各 种 能 源 折 标 准 煤 1.51.9 亿 吨， 占全国耗能总量的 17%， 年耗电量占全国工业用电量的 15% 左 右 。 2003 年 化 学 工 业 能 源 消 费 量 突 破 1.5 亿 吨 大 关 以 来， 近 5 年能源消费量以年均 4.8% 的速度增长 。 同时在在未 装置只需装设一套， 主母线、 辅母线均在检测范围之内， 但 如果原来就各自装有一套， 则平衡电阻的阻值是它们的并联 值， 如果不作修改， 应该注意到它们的检测灵敏度有所下降。 （ ） 支路接地监测 二 在双路供电结线方式下， 电源电压较高的一方自动成 为主供电源， 电源电压较低的一方处于备供状态 。 以图 3 结 线方式为例， 电流由主供电源母线正极经二极管再到负荷 ， 之 后 有 可能 流 经 两 路 不 同 的 馈 电 回 路 返 回 负 极 共 母 线 ， 造 成该支路正负导体电流量值差异， 这种情况下采用差流检 测法的支路接地监测系统就有可能发出“ 支路接地” 误报 警。 因此， 供给同一负荷的两路馈电电缆需穿过同一只差 ） 流检测元件 （ 见图 4 ， 以消除原理性误报警。 五、结语 二极管隔离双路直流供电系统解决了两电源之间无间 断切换的问题， 但不能忽视由此带来新的风险， 尽管它发 生的几率很低。 双电源异极接地的情况可能是由绝缘损坏引起， 也可 能由人为错误工作产生， 一旦形成电源串联叠加， 受危害 的将是系统上的所有用户， 后果非常严重。 采用单极性共用母线结线方式避免了电源叠加的风险 。 图4 最坏情况下异极同时接地由总保护动作， 这种情况与单电 源供电的正、 负极短路情形相同， 而另一路电源仍可正常 向用户供电。 四、实际应用 共负极母线结线方式应用实例如图 5， 承造商按配置图 生产供货。 二极管隔离点通常布置在用户端， 以获得更高 的可靠性 。 自 2006 年 3 月投运以来 ， 系统运行可靠， 投 退 维 护灵活方便， 双路电源互备、 隔离良好， 母线及支路接地 作者简介： 庾 文 峰 (1956- )， 男 ， 广 东 省 粤 电 集 团 有 限 公司沙角 C 电厂工程师， 研究方向： 发电厂电气技术。 - 31 - 企业的困境。 二、加强化工设备升级改造，提高化工产业节能 的措施 （ ） 创新原料路线的选择 一 化工生产中，实现一个化学反应过程，要涉及到原料、 流程、设备及其工艺条件等这么几个方面。首先从原料上 来说，当某一个化工产品有多种以上的原料路线时，只有 确定了原料路线，才能研究流程。不同的原料路线，会有 不同的反应过程和不同的工艺流程，也会涉及到不同的反 应装置、分离过程及其装置、原材料消耗水平等等，因此， 研究原料路线可以说是节能的第一道关口。比如，生产聚 氯乙烯的单体氯乙烯有两种不同的方法，一种是乙炔和氯 化氢合成，另一种则是乙烯氧氯化法合成。乙炔法使用电 石为原料，而电石的生产是典型的能耗大户，因而使合成 聚氯乙烯的整条流程的能耗和成本就很高；相反，乙烯氧 氯化法使用乙烯为原料，这种原料来源广泛，成本低，所 以这种流程的能耗和成本就比较低。所以原料路线的选择， 可以说是节能减排的起点。 （ ） 创新设备的节能技术 二 近年来，我国大型化工设备采用国际和国内的先进工 艺、设备和控制技术，进行了大量技术改造，经实践证明 以下技术是先进、成熟、可靠的，可供企业改造时选择使 用。比如在合成氨设备中： ） 变换采用低水碳比高活性的 （1 催化剂，提高CO变换率，降低蒸汽消耗。降低变换阻力， 如将高低变换炉由轴向床改为轴径向床。 ） （2 脱碳采用低能 耗 的 脱 碳 工 艺 。如 低 热 耗 苯 菲 尔 工 艺 、 双 塔 再 生 工 艺 、 MDEA工艺等。采用低热苯菲尔工艺和更换高效阶梯环演料 等配 套 改 造 ，使 脱 碳 能 力 提 高 30%以 上 ，再 生 热 耗 降 低 30%。 ） 氨合成及合成回路采用新型合成塔内件配以小颗 （3 粒、高活性催化剂，使合成塔及合成回路阻力下降，氨净 值提高，合成反应热综合利用好。目前大型氨厂采用的塔 型有卡萨轴径向冷激或层间换热型、托普索S- 200径向层间 换热型、卧式合成塔等，均取得较好效果。 ） （4 弛放气回收。 可采用深冷分离或膜分离技术，现多采用后者，效果很好。 （5 机泵采用“三元流”设计的新型高效节能型转子；采用 ） 先进的防喘振控制系统和调速系统；采用大机组状态监测 和故障诊断技术；一些效率较低的小型汽轮机改用电机驱 动，有利于提高机组效率和装置运行可靠性。 （ ） 积极开发化工新设备 三 过去的十年，化工生产设备设计的主流趋是不断提高 设备的生产能力。这种趋势自然与追求规模经济效应密切 相关，这样可使大型设备生产设备的生产成本比小型设备 低。因此在能获得低成本天然气的地方，对建造大型化工 设备特别感兴趣。一般说来小型工艺设备的总成本较高， 但大型化工设备又受到其他工艺设备规模的限制。为了增 大装置规模，用相对较小的工艺设备处理大流量的合成气 就变得愈加重要。比如托普索国际公司论证了如何通过将 包含“甲醇合成和冷凝结合” （ CMSC 技术的甲醇合成工 ） 艺和基于在很低水碳比条件下运行的自热转化炉合成相结 合的技术。我们都知道，最常规的甲醇合成设备是由循环 回路构成的。其理由就是为了维持高反应率，甲醇反应塔 通常在比较高的温度下运行。但是温度高对甲醇的平衡浓 度有不利影响，即只有将未转化的气体进行循环，才能实 现高的碳效率。使用CMSC技术的合成反应塔和不包含循环 的设计就能够解决上述问题。在这个设备中，当反应温度 降低时，碳效率迅速提高。当温度达到露点时，开始冷凝， 这时碳效率的提高更快。同时相关论证也显示送入CMSC工 艺过程的合成气应该具有高的CO/CO2比，以达到经济上最 有效的设计。但是现在开发的自热转化技术正好能生产出 CMSC工艺所需的最好合成气。同时将自热转化技术和CMSC 技术结合，生产出的粗甲醇含水量仅为0.5%。因此将自热 转化技术和CMSC技术结合后在许多情况下，可以完全取消 蒸馏设备。还有胜利油田胜利集体资产管理中心发明了一 种新型二甲醚或甲醇合成工艺及设备。它通过设置对精脱 硫处理后的合成气进行固定床脱氯、脱羰基铁和羰基镍预 处理过程以及反应器和管线采用特殊材质，达到了大幅度 提高合成二甲醚或甲醇的收率和催化剂寿命的目的。 （ ） 积极改造升级设备 四 随着煤化工行业的迅速发展，作为化工基础原料的甲 醇生产也在迅速地发展。除了一部分氮肥厂还在继续联醇 生产外，目前年产60万吨左右的甲醇装置接连开始建设， 特别是在煤产量较多的山西、内蒙和天然气较多的四川、 重庆等地的一些企业，使用焦炉气和水煤气、天然气大规 模地生产甲醇已成趋势。因此对于精馏塔装置的改造升级 也在节能所需要。比如哈尔滨气化厂甲醇分厂是年产4万吨 甲醇生产大产，但是其精馏塔装置为前苏联设计，采用的 是筛板式塔板。为提高甲醇产量，杨帆对其进行了改造，精 馏塔是主要改造项目，经过计算，我们得出一个结论，塔体 不用动，只对塔板和相应管线进行改造，这样就节省了大 量资金。由于进料量和采出量相对增大，他们对进料管线 和采出管线进行了更换，进料管由DN50改成了DN65，采出 管线由原先DN65改成了DN80，我们也相应更换了回流泵， 这是因为回流量相应增大的缘故。精馏塔的改造，主要是 对塔板的改造，新改的精馏塔塔板还是75层，塔板全部更 换，材质改为0Crl8NigTi，采用北京泽华化工有限公司设计 的ADV高效微分浮阀塔盘。浮阀装在开有圣39的孔上，可 以上下浮动，使气液两相充分接触，保证较高分离效率，每 层塔板由三块组成，并由M10*50不锈钢单头螺栓和不锈钢 压板连接为一体，分三块是为了便于安装和检修，每块板 可以从人孔进出，75层塔板浮阀尺寸一致，只是数量分布不 同：15层每层塔板上均布219个浮阀，6层、15层每层塔板 上均布249个浮阀，1675层每层塔板上均布319个浮阀。精 馏塔经过改造，达到了年产6万吨的要求，年增经济效益 1260万元。 节能工作，是一项系统工程。化工生产的特点决定了这 个行业必然要消耗较