1、概述
川化股份有限公司氣體廠的鈀催化劑固定床蒽醌法雙氧水裝置,原設計能力為1.4萬t/a,于1999年建成投產(chǎn)。2000年底,我們請黎明化工設計院對裝置進行了改造,使裝置能夠連續(xù)穩(wěn)定運行了,但裝置單耗高、產(chǎn)量低的問題仍然沒有得到解決。2001年,我們再次請黎明化工設計院對裝置進行技術改造,這次改造較為徹底,恢復生產(chǎn)后單耗和產(chǎn)量都達到了設計值。近年來,在國家節(jié)能降耗大政方針的指導下,為促進我廠節(jié)能減排工作的開展和落實,降低產(chǎn)品單耗,增強產(chǎn)品的競爭力,創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益,公司加大了投入力度,又對裝置進行了一系列技術改造,使裝置的生產(chǎn)能力由原設計的1.4萬t/a擴大到了現(xiàn)在的3萬t/a,裝置的技術水平也達到了國內較好水平。以下對近幾年開展的擴產(chǎn)節(jié)能減排工作進行小結,并對后續(xù)和計劃開展的節(jié)能減排項目進行介紹。
2、擴產(chǎn)節(jié)能減排措施
2000年和2001年黎明化工設計院2次對裝置實施技術改造后,2005年底至2006年,江陰寶碩化工技術工程有限公司又對裝置進行了大規(guī)模的擴產(chǎn)節(jié)能減排改造。具體實施了以下節(jié)能減排措施。
(1)2006年新增碳纖維吸附系統(tǒng),將氧化系統(tǒng)的尾氣先經(jīng)冷凍水降溫冷卻、冷凝回收重芳烴,再經(jīng)碳纖維吸附系統(tǒng)進一步回收芳烴后放空,提高了芳烴的回收率。改造后裝置年回收芳烴約15t,既減少了廢氣排放,又降低了芳烴的消耗。
(2)2006年進行污水處理系統(tǒng)改造,即將污水處理工藝改造為三級隔油、氣浮除油、催化氧化、生物氧化工藝,使裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)過污水處理系統(tǒng)處理后達到國家污水綜合排放一級標準。
(3)2006年新增的氧化塔采用了塔外盤管冷卻,塔內使用了清華大學的專利技術——不銹鋼規(guī)整填料(國內首次),同時塔內設置多個氣液再分布器,增強了塔內空氣與工作液的混合效果,使物料流通順暢,氧化更完全,改造后氧化收率能達到96%以上。
(4)2007年將先進的氧化塔填料技術應用到原來的氧化塔內,并將原氧化塔內的冷卻盤管改為塔外換熱器冷卻,在塔內安裝規(guī)整填料及氣液分布器,改造后氧化收率得到提高。
(5)提高排放尾氣中芳烴的回收效率。首先在氧化液貯槽(V204)的排氣管上增加板式換熱器,尾氣中芳烴的回收效率得到明顯提高,之后在2012年又將板式換熱器的冷卻水改為7℃的冷凍水,一步提高了芳烴的回收效率;同時將氫化液貯槽(V107)、循環(huán)工作液貯槽(V303A/B)的換熱器也更換為換熱面積更大的板式換熱器,冷卻介質也改為了冷凍水。
3、產(chǎn)品單耗比較
裝置經(jīng)過2005年底至2006的再次技術改造后,主要原料消耗及能耗與改造前相比有了明顯地降低,具體數(shù)據(jù)見表1。
表1 雙氧水裝置擴產(chǎn)節(jié)能減排技改前、后主要原料單耗及能耗對比

由表1我們能清楚地看到:經(jīng)過2000年、2001年黎明化工設計院的2次改造后,到2003年裝置的產(chǎn)量和單耗基本達到設計值;2005—2006年完成大規(guī)模擴產(chǎn)改造后,雙氧水產(chǎn)量增加的同時主要原料消耗大幅下降,主要原料的單耗基本達到設計值(說明兩點:一是2006年芳烴和活性氧化鋁的消耗較大是因為擴產(chǎn)改造完成后,裝置的新工作液增加了約180nl,配置新工作液的原料成本一次性進人2006年度統(tǒng)計周期造成的,經(jīng)過較長時間的運行以后會降到設計值以內的;二是2009年電耗、芳烴消耗超設計值的主要原因是由于銷路不暢導致裝置被迫減產(chǎn)所致)?梢,通過不斷加強技術更新,進行擴產(chǎn)改造的效果是非常明顯的,也是非常有必要的。
3、節(jié)能減排新項目
從2008年開始,我們繼續(xù)探討對雙氧水裝置進行技術改造升級,以挖掘內部潛力,主要包括以下2個項目。
(1)新增變壓吸附解吸氣回收裝置。新增的變壓吸附解吸氣回收裝置將放空的解吸氣(含氫26%、甲烷25%)回收利用,按回收1200m/h解吸氣計,年可回收解吸氣86.4萬m3,折合標煤1050t。項目已于2012年立項,目前設備安裝基本就位,計劃于年底投用。
(2)氧化塔內件改造。針對目前氧化塔氣液分布不均的弱點,將對氧化塔內件進行改造,強化和優(yōu)化氧化塔內的氣液分布狀況,使氧化塔內的氣液分布更加均勻,傳熱傳質更加高效,以降低芳烴消耗。
4、小結
通過多年對裝置的技術改造,我廠雙氧水裝置的規(guī)模從最初的1.4萬t/a且不能達產(chǎn)達標,到2003年基本達產(chǎn)達標,再到2006年擴產(chǎn)改造和2007年大修改造后,產(chǎn)能擴大到3萬t/a規(guī)模,不僅裝置的生產(chǎn)能力得到提高,主要原料消耗得大幅降低,而且裝置的安全和環(huán)保系數(shù)也得到了提高,各項指標達到國內同規(guī)模裝置先進水平。所以,只有繼續(xù)進行技術更新升級,狠抓裝置的長周期、安全、穩(wěn)定運行,才能達到高產(chǎn)低耗的目標,才能真正發(fā)揮裝置的規(guī)模優(yōu)勢;同時,只有真正做到節(jié)能減排,才能不斷降低產(chǎn)品的單耗,提升裝置的環(huán)保水平,為企業(yè)和國家做出更大的貢獻。
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