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21萬噸丁辛醇裝置問題與方案

2020-07-15 10:48劉以棟陽煤集團(tuán)淄博齊魯?shù)谝换视邢薰?/span>山東淄博255400
化工管理 2020年18期
關(guān)鍵詞:辛醇三廢消耗

劉以棟(陽煤集團(tuán)淄博齊魯?shù)谝换视邢薰?,山東淄博255400)

1 原料氣系統(tǒng)

現(xiàn)狀:我公司丁辛醇裝置的原料氣為合成氣與氫氣,目前由常壓間歇式氣化爐制水煤氣,經(jīng)濕法脫硫、壓縮、PSA 脫碳、干法水解脫硫、PSA提氫等凈化工序制取合成氣與氫氣。

問題1:常壓間歇式氣化爐屬于國家限制類制氣爐型。

(1)其制氣所需原料無煙塊煤成本在820 元/噸,而目前流行加壓氣化爐(水煤漿爐或煤粉爐)原料末煤在520元/噸,使得制氣用煤成本增加。

(2)在制氣過程中蒸汽分解率至多為50%,不僅增加了蒸汽的使用量,增加了制氣鍋爐的負(fù)擔(dān)而且產(chǎn)生大量的造氣循環(huán)污水,在冬季由于氣溫較低,造氣循環(huán)涼水塔蒸發(fā)量變小,經(jīng)常造成造氣循環(huán)污水過剩量較大,處理困難,給生產(chǎn)環(huán)保工作增加負(fù)擔(dān),不得不減少入爐蒸汽量來減少造氣循環(huán)污水過剩量,從而造成水煤氣中有效成分氫氣含量的降低,給合成氣有效成分的穩(wěn)定和H/C的調(diào)整帶來困難。

(3)在循環(huán)制氣過程中產(chǎn)生大量的吹風(fēng)氣,雖然目前送三廢混燃鍋爐燃燒回收熱量,但是增加了水煤氣煤耗,給三廢混燃鍋爐煙氣凈化達(dá)標(biāo)帶來較大困難。

(4)每個(gè)制氣循環(huán)較短,閥門動(dòng)作頻繁,使閥門損壞率增大,加大了維修更換費(fèi)用與人力成本。

問題2:水煤氣濕法脫硫脫硫效率低,脫硫成本高,硫磺回收熔硫釜產(chǎn)生的高鹽廢水、廢氣給環(huán)保處理帶來困難。

問題3:水煤氣由羅茨風(fēng)機(jī)、水煤氣壓縮機(jī)從3~4kPa提壓至3.0MPa功耗較大,電力成本較高。

問題4:PSA 脫碳、提氫產(chǎn)生的逆放氣夾帶可觀的有效氣,造成浪費(fèi),且延緩了H/C調(diào)整及時(shí)性。

2 公用工程系統(tǒng)

問題1:目前的脫鹽水制取裝置為離子樹脂交換法,在再生過程中不僅消耗大量的酸堿而且產(chǎn)生較多的高鹽水,增加制水費(fèi)用,也增加了處理高鹽水的成本。

問題2:目前蒸汽鍋爐為三廢混燃爐,其點(diǎn)爐方式仍為傳統(tǒng)的爐上點(diǎn)爐,增加了點(diǎn)爐難度;現(xiàn)燃燒爐內(nèi)無水加套,增加了余熱鍋爐的傳導(dǎo)熱負(fù)荷。

解決方案:

針對(duì)上述問題,公司正在進(jìn)行投9億多元的45000Nm3/h合成氣裝置技改項(xiàng)目:

項(xiàng)目采用水煤漿加壓氣化技術(shù),替代現(xiàn)有的固定床間歇制氣工藝;采用低溫甲醇洗凈化替代現(xiàn)有的濕法脫硫及PSA脫碳工藝;酸性氣回收采用濕法制硫酸工藝,代替當(dāng)前的間歇熔硫回收工藝。各工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠,改造后裝置技術(shù)水平整體提高,不但解決當(dāng)前造氣及脫硫裝置產(chǎn)生廢氣、廢水、異味的難題,而且煤炭的轉(zhuǎn)化率及能源利用率提高,經(jīng)濟(jì)效益明顯。項(xiàng)目實(shí)施后年均凈利潤9679萬元,年均可給國家和地方上繳稅金5804萬元,其中:

能耗方面:原料煤消耗由42 萬噸/年降至21.76 萬噸/年,燃料煤消耗由17.5 萬噸/年降至8.75 萬噸/年,新鮮水消耗由1852327 噸/年降至1663200 噸/年,電耗由33720×104kW·h/a 降至17348.76×104kW·h/a。各資源消耗大大降低,資源消耗降低折標(biāo)煤31.33萬噸/年。

環(huán)保方面:

(1)污水處理:齊魯一化裝置改造后采用水煤漿為原料,將粉煤和企業(yè)產(chǎn)生的廢水混合成一定濃度的水煤漿,從而消化企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生的大量有機(jī)廢水。裝置改造后,污水主要為各工藝裝置的生產(chǎn)廢水,地面沖洗廢水及生活污水,正常水量30m3/h,最大水量74m3/h。污水排至原污水處理廠,原污水處理能力80m3/h+100m3/h,經(jīng)生化和深度處理后達(dá)到排海標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)為COD≤40mg/L、氨氮≤2mg/L、總氮≤15mg/L,總磷≤0.5mg/L,完全滿足改造項(xiàng)目需求。

(2)廢氣

工藝裝置酸性氣體處理:改造后項(xiàng)目排放的酸性氣體主要為凈化裝置送來的富含硫化氫的酸性氣體,該酸性氣體送濕法制硫酸裝置回收其中的硫組分。脫除H2S后的廢氣送鍋爐系統(tǒng)脫硫、脫硝。

工藝可燃?xì)馓幚恚焊脑旌蠊に囇b置排放的可燃?xì)怏w主要是各工藝裝置開停車事故排放氣,根據(jù)排放氣性質(zhì)不同,分別經(jīng)事故火炬系統(tǒng)(氣化、變換、凈化、丁辛醇)、烴類火炬系統(tǒng)(丁辛醇)及酸性火炬氣系統(tǒng)(凈化、硫回收)。

鍋爐煙氣:裝置改造后,齊魯一化1#、2#三廢爐拆除,將當(dāng)前的3#、4#三廢混燃爐改為循環(huán)流化床鍋爐,負(fù)荷85t/h,采用爐內(nèi)石灰石脫硫、尾部半干法脫硫二級(jí)脫硫及布袋除塵器除塵,SNCR 脫硝,同時(shí)預(yù)留SCR 脫硝,確保排煙中塵<5mg/Nm3、SO2<35mg/Nm3、NOx<50mg/Nm3,同時(shí)鍋爐排煙消白。

(3)固廢

裝置改造后固體廢物約6.5 萬噸/年,主要是爐渣、爐灰,可以綜合利用,變廢為寶;危廢主要是污水處理產(chǎn)生的污泥,約600噸,送光大環(huán)保危廢處置(淄博)公司處理;生產(chǎn)過程中使用的廢催化劑由供應(yīng)商進(jìn)行回收。

3 丁辛醇生產(chǎn)裝置

問題1:丁辛醇生產(chǎn)熱負(fù)荷較大(1.2MPa過熱蒸汽80t/h),熱力系統(tǒng)、冷卻水供應(yīng)壓力較大。

解決方案:

針對(duì)上述問題,公司正在考慮:將三個(gè)熱負(fù)荷較高的辛醇精餾塔、異構(gòu)物塔A和異構(gòu)物塔B采用自回?zé)峋s系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,改造后有以下特點(diǎn):

不改變?cè)僮飨到y(tǒng),原操作系統(tǒng)和我們的自回?zé)嵯到y(tǒng)并聯(lián)存在,可以隨時(shí)轉(zhuǎn)換。

不改變塔的操作參數(shù)和塔的尺寸,所以技改前后塔頂及塔釜采出產(chǎn)品的質(zhì)量和原系統(tǒng)一樣,不會(huì)發(fā)生變化。

其中:蒸汽消耗對(duì)比見表1:

表1 技改前后蒸汽消耗對(duì)比

循環(huán)水消耗對(duì)比見表2:

表2 技改前后循環(huán)水消耗對(duì)比

項(xiàng)目投資約3000萬元,年節(jié)省費(fèi)用2982萬元,一年可收回投資費(fèi)用。

問題2:近年來主要產(chǎn)品辛醇、正丁醛、異丁醛經(jīng)常因市場(chǎng)原因出現(xiàn)銷售不暢,庫存較高的情況。

解決方案:

針對(duì)上述問題,公司可考慮考慮:

(1)建設(shè)一套3萬噸/年新戊二醇裝置將異丁醛轉(zhuǎn)化為新戊二醇。

(2)建設(shè)一套三羥基丙烷裝置,將正丁醛轉(zhuǎn)化為三羥基丙烷。

(3)或建設(shè)一套齊魯公司以士曼一樣的酯醇和增塑劑裝置。

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