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。2000年底,我們請黎明化工設計院對裝置進行了改造,使裝置能夠連續穩定運行了,但裝置單耗高、產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,恢復生產后單耗和產量都達到了設計值。近年來,在國家節能降耗大政方針的指導下,為促進我廠節能減排工作的開展和落實,降低產品單耗,增強產品的競爭力,創造更好的經濟效益,公司加大了投入力度,又對裝置進行了一系列技術改造,使裝置的生產能力由原設計的1.4萬t/a擴大到了現在的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節能減排工作進行小結,并對后續和計劃開展的節能減排項目進行介紹。
2、擴產節能減排措施
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模的擴產節能減排改造。具體實施了以下節能減排措施。
(1)2006年新增碳纖維吸附系統,將氧化系統的尾氣先經冷凍水降溫冷卻、冷凝回收重芳烴,再經碳纖維吸附系統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,使裝置產生的廢水經過污水處理系統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、產品單耗比較
裝置經過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,具體數據見表1。
表1 雙氧水裝置擴產節能減排技改前、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年裝置的產量和單耗基本達到設計值;2005—2006年完成大規模擴產改造后,雙氧水產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年度統計周期造成的,經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所致)??梢?,通過不斷加強技術更新,進行擴產改造的效果是非常明顯的,也是非常有必要的。
3、節能減排新項目
從2008年開始,我們繼續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模從最初的1.4萬t/a且不能達產達標,到2003年基本達產達標,再到2006年擴產改造和2007年大修改造后,產能擴大到3萬t/a規模,不僅裝置的生產能力得到提高,主要原料消耗得大幅降低,而且裝置的安全和環保系數也得到了提高,各項指標達到國內同規模裝置先進水平。所以,只有繼續進行技術更新升級,狠抓裝置的長周期、安全、穩定運行,才能達到高產低耗的目標,才能真正發揮裝置的規模優勢;同時,只有真正做到節能減排,才能不斷降低產品的單耗,提升裝置的環保水平,為企業和國家做出更大的貢獻。
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