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化工工藝改進與工藝優化范文1
【關鍵詞】 孔型系統優化 導衛系統改進 工藝穩定性
0 前言
萊鋼特鋼事業部小型車間在φ550粗軋機軸承化改造后,主要的軋鋼設備有Φ550×1三輥粗軋機一列,Φ450×6平立交替中軋機組,Φ350×6平立交替精軋機組。隨著鋼材市場的低迷,市場競爭越來越激烈,國內外市場對優鋼的力學性能、尺寸、表面質量、化學成分等相關指標的要求進一步提高。小型車間在實際生產過程中暴露出許多問題,特別是φ550粗軋機工藝穩定性問題,已經嚴重制約著車間產品質量的提高。針對以上問題,從以下幾個方面對Φ550軋機系統進行優化改進。
1 Φ550孔型系統優化
小型車間原來主要使用180×220×2700mm和150×180×3000mm矩形坯,因上游連鑄工序供給坯料規格發生變化,主要規格為180×220×3000mm、165×200×3000mm和150×150×3000mm矩形坯,當生產165×200×3000mm和150×150×3000mm矩形坯時需要重新換輥,生產效率低,原有孔型系統已無法滿足生產,需要優化改進。
新孔型系統與舊系統一樣,1~7道均采用箱型孔型,8~9道采用六角方孔型,同時采用了雙側壁斜度孔型,坯料經過七道或九道軋制,出1002或702的坯進入中軋機組,各道次下料尺寸如下表:
2 導衛系統改進
2.1 φ550粗軋機導衛尺寸的調整
原導衛橫梁在使用過程中主要存在兩方面問題。首先對于正面進口橫梁,由于軋制過程中前幾個道次料型尺寸較大穩定性好,而后面各道次隨著尺寸的減小穩定性變差。為此,設計正面進口橫梁時第一道次尺寸根據工藝料型和孔型確定;第三、五道次則在計算尺寸的基礎上減少了4~6mm。這樣保證了每一道次料型尺寸穩定。
其次對于正面出口橫梁,由于第二、四道次料型短、斷面尺寸大,按正常設計尺寸制作的橫梁翻鋼效果差而且容易出現彎頭,當與翻鋼板和輥環接觸時造成拉絲。因此,在設計正面出口橫梁時分別將第二、四道出口寬度尺寸減少了10mm和5mm,這樣即可以減少貼板的麻煩又可以達到很好的使用效果。
2.2 φ550粗軋機活動式進口橫梁和倒掛橫梁的使用
生產過程中,小型車間Φ550粗軋機進口導衛磨損較快,起不到對料型的夾持作用易造成倒鋼和拉絲。通過研究,采用了活動式進口導衛橫梁,嚴格控制各道次進口尺寸,將關鍵的第七、第九道貼板式進口改為可更換的箱式進口盒子。
在實際生產過程中,根據每道孔型尺寸和輥環尺寸,設計制作了倒掛式橫梁。倒掛式橫梁的使用即解決了軋件撞擊下衛板的問題,又使站板很好地引導軋件進入孔型,保證了料型尺寸精度,為中精軋的穩定軋制打下了堅實的基礎。
3 冷卻水系統改進
在改進之前小型車間φ550粗軋機與連軋系統共用一個冷卻水系統,水壓小、水量不夠、軋輥冷卻效果較差,導致軋槽磨損較快料型難以保證,易形成拉絲、壓痕、輥印等廢品。為保證軋槽冷卻效果,首先設計將初軋機與中、精軋機組管路分開,并新加一臺水泵單獨對φ550粗軋機軋輥進行冷卻,保證了粗軋機冷卻水分配的均勻和穩定,更能以最佳效果來冷卻軋輥和沖刷氧化鐵皮。通過這些改進大大增加了Φ550軋機冷卻水的流量和壓力,起到了的對軋槽的充分冷卻和沖刷氧化鐵皮防止粘槽的作用。既減少軋槽磨損,提高了軋輥使用壽命,又減少了因軋槽冷卻不夠造成的過程廢品,提高了產品質量穩定性。
化工工藝改進與工藝優化范文2
1 鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率低的原因
鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率低的原因有很多,其主要內容包括了工藝流程存在問題、催化劑需要改善、熱量傳遞效率低、空氣質量較差等內容。以下從幾個方面出發,對鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率低的原因進行了分析。
1.1 工藝流程存在問題
工藝流程存在問題是導致鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率低的原因之一。通常來說由于鐵鉬法生產甲醛工藝流程較為復雜,并且其可以根據生產甲醛的工藝按催化劑的不同來分為銀法和鐵鉬法。在這一過程中鐵鉬法通常會具有反應溫度低、單耗低、產品濃度高、催化劑活性高等特點,但是由于其選擇性低、壽命一般、裝置生產能力要求高,從而使得其工藝流程的發展存在很大的問題。除此之外,工藝流程存在問題還體現在在甲醇的轉化生產運行中往往存在著甲醇轉化率低的問題和漏裝的情況持續發生,因此對于工藝流程進行優化就有著非常高的必要性。
1.2 催化劑需要改善
催化劑需要改善也是影響鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率低的因素之一。通常來說鐵鉬氧化法生產甲醛工藝DBW 工藝的進行離不開催化劑的有效支持。即在催化劑的有效應用下其甲醇轉化的工藝流程可以變得更為簡便并且促進甲醇轉換率得到有效從提升高。除此之外,催化劑需要改善還體現在甲醇的轉化生產過程中,汽化后的甲醇與空氣和循環氣混合后發生反應。因此為了有效避免由于導熱催化劑導致的混合不均、工作人員應當注重合理的避免催化劑裝填錯誤或少裝等問題的出現。
1.3 熱量傳遞效率低
在鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化的過程油,可將反應放出的熱量傳遞出來,副產2.0MPa 飽和蒸汽。甲醇的轉化率在99%以上,具有可選擇性,其中94% 甲醇轉化為甲醛,其余轉化為甲烷、二甲醚等副產品。除此之外,在甲醇轉化的過程中如果選擇錯誤的工藝,則較難使得反應器出來的混合氣的熱量傳遞給反應性氣體,最終導致熱量的傳遞效率受到極大的影響。另外,熱量傳遞效率低還體現在其冷卻后的混合氣進入吸收塔,如果在這一過程中工作人員采用加堿的脫鹽水吸收,則會導致其生產質量分數為被控制32% 以下,最終減少了甲醇轉換的效率。
1.4 空氣質量較差
空氣質量較差對于甲醇轉化率低的影響是顯而易見的。通常來說在甲醇轉換的過程中空氣質量作為其重要的原因起著重要的影響。舉例來說進入反應器的空氣質量將會從很大程度上影響催化劑的活性和使用壽命。除此之外,如果試驗的空氣較差,則會導致空氣中含有的油分及塵埃覆蓋在催化劑表面,最終很極大程度的減少甲醇和鐵鉬氧化物的接觸機會并且降低甲醇氧化幾率,因此在這一前提下對于鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施進行應用就有著非常高的必要性了。
2 鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施
2.1 優化工藝流程
優化工藝流程是鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施的基礎和前提。在優化工藝流程的過程中工作人員應當注重對于催化劑的裝填質量和催化劑裝填過程進行合理的優化,從而能夠有效避免出現漏管、架橋、床層均勻度不夠、裂縫等問題的出現。除此之外,在優化工藝流程的過程中工作人員應當注重盡力回避氣流分布不均勻、甲醇轉化率低等問題的出現,即通過對相應的工藝流程進行合理的優化來促進鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化水平的有效提升。
2.2 嚴格控制成分
嚴格控制成分對于鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施的重要性是不言而喻的。在嚴格控制成分的過程中由于鐵鉬催化劑的主要成分是Fe,因此這意味著在甲醇轉換的生產過程中甲醇的氧化主要在其表面進行,因此通過嚴格的控制試驗成為就能更好地生成甲醛離開催化劑。除此之外,在嚴格控制成分的過程中工作人員可以更好地避免系統氧含量控制過低而導致減少氧化態的金屬催化劑,最終可以減少不可逆轉地降低催化劑活性問題的存在,并且能夠在此基礎上促進鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化效率的持續提升。
2.3 優化催化劑
優化催化劑是鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施的核心內容之一。在優化催化劑的過程中工作人員應當注重及時用風機吹掃系統來確保氧氣在其中的體積分數超過了22%。除此之外,在優化催化劑的過程中工作人員應當注重在停車期間合理將催化劑保存在干燥的氧環境中并且在這一過程中定期加熱反應器,從而能夠更好地保持其溫度在循環空氣露點溫度之上。另外,在優化催化劑的過程中工作人員應當注重有效避免催化劑失活現象的出現,從而能夠有效提升甲醇的轉化效率,從而能夠在此基礎上促進鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化可靠性的不斷進步。
2.4 確保氧含量
確保氧含量是是鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化率改進措施的重中之重。在確保氧含量的過程中工作人員應當注重確??諝?甲醇混合氣中甲醇體積分數被控制6% 以下,從而能夠合理的確保其低于爆炸區的下限。但是在這一過程中需要注意的是,如果含氧量過低則會同時降低甲醇轉換的效率,因此工作人員可以通過即監控反應器的入口氧含量來更好地保證空氣與甲醇的原料配比。除此之外,在確保氧含量的過程中工作人員可以通過在循環風機出口處設置在線氧含量監控儀例更好地調整反應器入口甲醇和空氣的比例。另外,在確保氧含量的過程中工作人員應當合理的避免產品及吸收塔頂部循環氣中甲醇含量超標的問題,最終能夠在此基礎上促進鐵鉬法甲醛工藝中甲醇轉化精確性的日益進步。
化工工藝改進與工藝優化范文3
目前,我國化工企業的能量有效利用率平均僅為35%左右,不但與世界先進國家同類企業的指標差距很大,而且在國內先進企業與落后企業之間的指標差距也相差20%甚至一倍還多。
化工工業存在的能量損耗,主要是因為在生產過程完成之后,有些能量被產品帶走,而有些能量被廢棄。雖然隨著科學技術的發展,這種能量廢棄越來越小,但一般不可能為零?;すI過程的節能技術的一個主要方面就是考慮將被排出的能量回收反復使用,直到再無使用價值,再行廢棄。在此基礎上,形成的節能原則主要有兩條:一是減少不可逆過程有效能損失;二是減少有效能廢棄。相應地,化工節能應遵循的基本觀點大體有以下幾種:按質用能觀點、連續生產觀點、系統能耗觀點、經濟效益觀點和發展動態觀點等。
從過程上分,化工工業節能大體可分為三個階段:第一是加強管理階段,第二是設備改進階段,第三是新技術開發階段。目前,在日、美等發達國家,操作管理方面的問題已基本解決,重點是新技術開發和設備改進。而我國的大多數化工企業,一方面管理的問題還沒有完全得到解決,依靠改善管理,節能潛力仍然不小。同時,開展第二階段和第三階段的節能改進,前景當然更為可觀。本文主要從第三階段,也就是化工工業過程出發,對常用節能技術加以介紹。
二、化工工業一般節能措施
一般來說,化工工業過程節能,都要從改進工藝條件,降低工藝總用能入手。而工藝總用能又可分為熱能、蒸汽能和流動能三種形式。
1.降低用熱工藝總用能
改進流程采用新的節能型工藝流程是降低用熱工藝總用能的一個重要方面。如煉油行業的常減壓蒸餾裝置,把初餾塔、常壓塔的過氣化油直接抽出,繞過加熱提溫設備,使用熱工藝總用能減少。另外,還可以采用改進催化劑,使反應溫度和壓力降低、減小回煉比、回流比等措施。
2.減少用汽工藝總用能
加強管理汽提蒸汽,改進操作,減少吹汽量。具體地說,許多汽提用汽可以考慮用重沸器代替,可用適宜的低溫熱代替加熱、伴熱用汽;催化裂化U型管松動汽可以用松動風代替,塔底吹汽可以用惰性氣體代替等。另外,當管線輸送過程中不需伴熱時,完全可以不用伴熱。這些過程都是減少用汽工藝總用能的有效措施。
3.減少動力工藝總用能
在動力工藝能節能方面,首先要注意降低機泵的裕量,減少調節閥節流損失。必要時要采用調速裝置節約揚程,避免過多的節流損失;而對于系統管線中各節流閥,應該在保證調節質量的前提下盡量降低壓強;對管線系統進行最優化設計,降低沿程流阻;縮短工藝路線。另外,減少反應系統未轉化原料的循環量,也可有效減少動力工藝總用能。
三、化工工業過程節能新技術的特點及效果
下面以石油化工行業為例,對化工過程的節能新技術的特點和效果進行簡單分析。
1.原油梯級蒸餾節能技術及效果
目前,在石油化工行業,原油的常減壓蒸餾流程雖然相對比較成熟,但是也存在著突出的問題,就是原油加工過程的能耗難以降低。其中最重要的根源在于蒸餾過程的不可逆加熱和冷卻造成。采用梯級蒸餾節能理論和技術可以避免這一現象。其主要關鍵技術包含梯級加熱和梯級減壓兩方面。采用梯級加熱技術汽化原油,減少其不可逆性,及時將汽化后的物料分離出來;采用梯級減壓,可以分批把輕組分拔出,從而使不同的物料可以在不同的壓力下實現汽化,從而降低原料的加熱溫度,實現壓力與溫度的耦合,大幅度降低原油加工過程的能耗。如果按全國每年加工3.4億噸原油計算,僅此一項技術每年可節約資金15.9億元,減排溫室氣體124萬噸。從而使我國的常減壓蒸餾技術的能耗水平達到世界領先水平的行列。
2.流程重構和熱耦合優化技術及效果
目前,國內催化裂化吸收穩定系統中,存在著能耗過高、干氣不干、穩定塔分離能力不夠、汽油烯烴含量高、汽油切割不清晰等突出的缺點。采用流程重構和熱耦合優化,可以實現熱資源得以充分利用,大幅度節約能耗。該項技術的主要改進體現在流程重構,減少循環流股和不可逆過程、余熱回收、低能耗輕汽油切割技術等方面。經過試驗,在150萬噸/年催化裂化裝置上推廣使用,在能耗方面可以節約20%左右,相當于一年節約1.5萬噸標準油的能耗量,折合人民幣近億元,溫室氣體可以減排4.68萬噸左右。
3.差壓耦合精餾節能技術及效果
化學工業中能耗最大的一個單元過程就是精餾過程。存在精密、精餾、高能耗等突出特點,為了優化這一工藝過程,通過對熱耦合過程進行模擬、工業化開發,可以實現新型差壓低能耗精餾技術,既在同一個蒸餾塔內或者多個關聯的塔中同時實現熱量的匹配與集成。調節操作壓力,在組成不變時,使每座精餾塔的操作壓力改變,壓力高時溫度就高、壓力低時溫度就低,可以將高壓塔蒸汽作為低壓塔的熱源,實現熱能的自動耦合或匹配,達到降耗節能的目的。
差壓熱耦合精餾技術則是把原流程中的單塔精餾改為兩個或多個精餾塔并聯,進料和產品采出同時進行。當其中一個塔壓力降低時,另外的塔壓力升高,塔內壓力的不同可以實現溫度高的塔頂蒸汽成為溫度低的那一個塔的重沸器熱源,實現兩塔或塔的熱耦合,實現節能的目的。以50萬噸/年苯乙烯裝置為例,采用分塔差壓蒸餾技術進行流程計算,可以節省能量30%以上。
四、結論
化工工業過程的節能技術,從理論上說,是有規律可循的。著手對化工工藝過程進行節能改進時,應先從工藝能源使用和回收環節上進行考慮,當這兩個方面的改進確定后,還要從全局出發考慮單元與系統之間的優化。這也是化工行業節能改進的重要特點之一。
參考文獻:
化工工藝改進與工藝優化范文4
關鍵詞:醋酸乙烯;聚乙烯;生產工藝;優化;節能降耗
前言
醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生產中的重要原料,用量大且生產工藝復雜,需要消耗大量的能源與原料,因此,做好對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的優化,提質增效是現今乃至今后一段時間醋酸乙烯、聚乙烯醇生產企業技術發展的重點,文章將在分析醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的基礎上對如何做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化進行分析闡述。
1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝現狀
醋酸乙烯、聚乙烯醇應用范圍廣、用量大,同時生產工藝也較為復雜?,F今在國內所使用的醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產方法中主要有:電石乙炔法、天然氣乙炔法和乙烯法等三種,其生產工藝大部分相同或是相近,不同之處是三者在乙炔的發生和凈化、合成反應工藝上存在一定的區別。這些生產工藝最主要的特點是在醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產過程中需要使用眾多的塔器,生產工藝繁雜,整個生產過程需要涉及到精餾、吸收、解吸、萃取等多種化工生產操作。在醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程中所使用的塔器中精餾塔占據了其中相當一部分,因此,做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝中的精餾塔的流程安排和控制指標的合理性優化對于減少醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所需的物料和能源消耗有著極為重要的影響。在以往的醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程優化過程中,盡管取得了一定的成績但是與國外先進水平仍存有一定的差距,做好新型分離技術與醋酸乙烯、聚乙烯醇生產相結合對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程進行綜合優化實現減耗增效是現今乃至今后一段時間醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝優化的重要方向。
2 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產綜合優化采取的措施
2.1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝綜合優化指導思想
在對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝進行優化的過程中,需要綜合、系統的考慮醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的各工段之間的聯系對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所造成的影響,通過對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的各蒸餾塔支架內的熱聯合操作,并對其中的幾個塔的塔頂或是塔釜分離指標進行一定的調整,對整個醋酸乙烯、聚乙烯醇生產流程中容易忽視的“小塔”進行生產流程與設備的改造,可以實現在降低醋酸乙烯、聚乙烯醇生產流程能耗、物耗的同時,有效避免物料在不同工段之間的交叉,并通過相應的提純等措施使得各段之間的純度有所保證,最終實現對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化。
2.2 各醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工段的工藝優化
2.2.1 合成工段氣體分離塔工藝優化
醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中從氣體分離塔中合成反應器產生含有醋酸乙烯、乙炔、醋酸及少量的催化劑粉末的氣體,原有的氣體分離塔是由篩板、泡罩所組成的混合塔,整個氣體分離塔分為三段,各段之間通過升氣管實現氣體的移動,所產生的液體都留在各段之中。氣體在分離塔中的一段主要被冷卻和使用循環液清洗到氣體中所含有的固體粉末,這些雜質的堆積容易造成氣體分離塔的堵塞,氣體分離塔的第二段主要是實現對于氣體中所含有的大部分醋酸乙烯、聚乙烯醇等進行冷卻,最后一段則是需要對氣體中所殘留的醋酸乙烯、聚乙烯醇等進行冷卻。在生產工藝的改進中可以采用GTST低壓降塔板來控制氣體分離塔中的塔壓,提高工段的合成效率。同時采用GTST塔板還能夠使得循環乙炔的純度得以提高。
2.2.2 吸收塔、水洗塔以及解吸塔的工藝優化
吸收塔中的吸收液為反應溶液,其主要實現的是對于氣體中的乙炔、乙醚等氣體的吸收,并將氣體中所含有的惰性氣體排出,整個吸收過程中會放出較大的熱量,因此,需要在吸收塔中加裝夾套冷卻。夾套冷卻冷卻效果有限,隨著生產規模及吸收塔直徑的變大,需要采用更為有效的冷卻方式,解吸塔主要實現的對吸收液中所吸收的乙炔等通過加熱改變吸收液中的吸收率,從而從吸收液中解吸出來,在這一過程中解吸塔的負荷較大,需要采用更為新型高效的填塔料。解吸出來的乙炔氣體被導入到水洗塔中用以去除其中所含有的乙醛雜質氣體,整個水洗塔被分為上下兩段,下段主要是為了增加與氣體的接觸面積,而上部則采用的是新鮮水。水洗塔的下部采用的是新型填充料,上部則使用的是CTST塔板,用以應對水洗塔上部新鮮水洗段液體流量小、填料潤濕效果差、吸收效率低等缺點。
2.2.3 做好對于乙炔的提純
作為醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所需要的原料,控制好乙炔的純度對于提升產品的質量和降低生產所需的原料消耗有著十分重要的意義。因此,應當做好對于乙炔的提純、干燥。
2.3 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產精餾工段優化
粗分脫醛塔主要是為了去除合成反應液中乙醛等輕組分,為提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產效率,該塔流程應當配合塔設備進行相應的改造,降低塔頂餾出液中的VAC和釜中乙醛的含量,原料預熱使用余熱進行,減少浪費。
醋酸乙烯精制塔加料是為了聚合工段中未聚合的醋酸乙烯,將工段中的乙醛、醋酸甲酯等吸收回回收工段,盡量減少生產中的VAC的含量。在醋酸精制環節中所采取的綜合優化措施有:殘渣蒸發器中的醋酸氣相進入到蒸餾五塔中,增加丁烯醛塔、醋酸回收塔的綜合作業效果,使得生產出的丁烯醛濃度能夠達到80%以上,將丁烯醛中的醋酸濃度控制在0.1%以內,并做好對于廢水的處理,將廢水中的丁烯醛濃度控制在0.1%以內,同時還需要控制醋酸回收塔釜的稀醋酸,提高回收醋酸的質量,從而有效的提高生產效率。
2.4 聚合工段
對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的聚合一塔在改造時應當注意在塔頂部按裝3-5層的CTST塔板,增加該塔的操作彈性,避免PVAC向聚合二塔滲入,并采取一定的措施控制塔釜中甲醇的吹入量。對于聚合二塔塔板的效率及彈性要求較高并做好對于塔頂萃取水的回收利用,減少能耗的同時促進了水資源的合理利用。
在醇解階段應當注意做好對于一、二甲醇冷凝器的合理設計,增加尾氣回收裝置,提高利用率,減少生產物資的消耗。
2.5 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產回收工藝優化
回收工段最主要的是要做好對于醇解廢液中的甲醇、醋酸甲酯等的回收利用,應當注意做好回收工段中各生產流程的合理安排與產品指標的合理確定。同時減少醋酸甲酯的水解將能有效的壓縮回收工段的塔器數量和能耗。
3 結束語
醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生產中的重要方向,根據醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中VAC、PVA的生產中物料處理的特點和工藝流程,實現對于整個醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化,在降低能耗、污染排放以及物料消耗的同時,提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的產出質量。
參考文獻
[1]張翠梅.醋酸乙烯聚合工序的節能方法C//維綸通訊編委會第21次會議論文集,2007,10.
化工工藝改進與工藝優化范文5
關鍵詞:節能降耗;綠色環保;精細化工
引言:生態環境的不斷惡化,不可再生能源面臨枯竭,現階段,節約能源,提高能源使用效率,發展先進能源使用技術,是我國實現經濟可持續發展必由之路。
一、使用節能降耗措施的必要性
化工工藝生產對能源的需求一直都是不可忽視的,尤其是化工企業中以傳統能源為主導的產業,若想持續穩定健康的發展,就必須將化工產業能源損耗的經濟成本制約在必要的范圍內。因此通過節約經濟成本,提高企業競爭力,進一步搶占市場份額,擴大市場占有率,有益于進一步提高企業的經濟效益,增強企業競爭率。對于能源損耗過高,應對生態環境破壞污染程度過深的企業項目嚴加把控。加強對落后能源產業的篩選力度,推廣使用清潔高效的能源,建設新型綠色環保企業新模式,生產無污染或低污染的綠色產品。這些舉措對于有效控制污染氣體、液體、固體的排放有著至關重要的作用。同時加強監督,放棄高耗能高污染的粗放式能源利用模式,逐步改善傳統落后的不健康經濟結構,是發展健康綠色經濟不可缺少的重要環節。
當前,節能技術在化工企業中的使用還存在很多問題,要是使用高科技技術對化學工藝進行改進并通過先進技術的引進,可以進一步的讓目前企業內的節能降耗技術的實用性大大的提高。在對化工工藝進行改進的時候,首先要提高的就是反應的催化劑和添加劑的性能,以便于讓化工裝置的靈活性提高,從而讓化學工業能源的消耗降低。其次,淘汰傳統的化學工藝,這有利于發展先進的技能降耗技術,在適當的淘汰舊設備的同時,也要引進具有節能降耗性能的機械設備,這對于化學工藝的發展非常有利,讓化學工藝的節能降耗技術進一步發展。
二、采用先進的生產工藝
1、在化工工藝中運用新工藝、新材料、新設備和技術
在對化工工藝生產的管理過程中新元素的應用不可或缺。受傳統工藝的影響以及現有材料的制約,讓化工工藝的改革步履艱難,因此更加適應現有技術水平的輕便合理性材料,應該被廣泛的試用于更多化工領域,與此同時高效能的環保器械也能為節約能源提供更好的保障。通過整合各方面資源達到連續型節能減排的新型模式,從而為更多化工技術創新提供可能性。區別于通過傳統落后的能源損耗模式(如通過焚燒麥稈,煤炭等不可再生能源)提供人們必不可少的生活能源,新型的化工生產工藝和技術將目光集中在新型能源(如太陽能,風能,水能,潮汐能等)的使用效率和開發力度上。
優選節能連續型的化工生產工藝,通過生產工藝的技術升級改造,提高化學產品生產的綜合效益。生產工藝應盡量優選連續型、操作便捷、能量轉換效率較高的工藝,這樣可以有效避免間歇性生產工藝過程切換中的能源浪費。優選高效分餾塔、反應器、換熱器、空冷器、電機拖動系統、加熱爐等先進傳質、換熱、旋轉等節能型電氣設備,降低機械設備在運行過程中的綜合能耗特別對于耗熱量大的設備,采用導熱性能更好的材料進行設備關鍵部位設計制造,廣泛將余嶧厥丈璞?、应用变茻酊X詰縞璞贛糜詿笞諢工生產裝置中來。
2、改善化工反應的工藝條件,降低化工生產工藝綜合能耗
首先,降低化工生產反應外部壓力。合理計算確定化工生產反應的壓力,一方面可以確保化學反應高效穩定的進行;另一方面還可以降低輸送反應物的電機拖動系統的綜合能耗,尤其可以降低氣態反應物的壓縮功耗,達到降耗的目的。其次,在確?;瘜W物質正常反應環境條件的基礎上,合理優化降低吸熱反應溫度,降低系統反應所需的整體供熱量,提高系統熱能利用率。再次,加快化學反應轉化效率,有效抑制反應過程中的副反應作用,進而減少反應過程能耗和產品分離能耗。
三、關鍵性物質對節能的重要性
反應器,交換器等許多化學工藝生產過程中必不可少的器械儀器,在生產產品的過程中因為各種原因不可避免會有所損耗,會在機體部分結垢,或更進一步產生銹跡,這種情況的發生會大大降低機器的熱交換功能,從而影響其傳熱效率。機械的傳熱系數下降使其換熱功能減退,能源利用率降低,化工生產機器的外部壓力過大,縮短了化工設備的運行周期,減少其使用壽命。而阻垢劑的使用可合理提高機器設備的能源轉換利用率,降低機器完成能源轉換的整體供熱量,確?;どa過程的安全,這對于化學工藝節約耗能的發展十分有利。
在化學工藝的生產過程中,添加一些關鍵性物質會起到意想不到催化效果。如新的類型的催化劑。催化劑可以優化化學工業生產過程中的環境,提高生產過程中能源的使用效率,同時提高這種催化劑在化學有反應中的綜合反應活性,對于能源的合理配置,及節約成本方面有著十分重要的作用。
四、降低生產全過程的動力能耗
首先,采取變頻節能調速降低電機拖動系統的電能消耗。采用變頻節能動態調速方案對常規的閥門靜態調節方案進行技術升級改造,可以確保電機拖動系統輸出與輸入之間長期處于動態平衡狀態,尤其對化工企業裝置負荷率普遍較低的問題,可以避免電機拖動系統長時間處于工頻運行工況,降低無謂電能資源浪費。其次,供熱系統的優化改進。供熱系統在優化升級改造過程中,要打破常規單套裝置界限,實現組合裝置的整體優化匹配。如:在進行供熱系統優化改進過程中,要根據不同溫位熱源的功能特點,合理地進行供熱裝置的匹配組合,實行裝置間的聯合運行,進而實現在較大范圍內進行冷、熱能源流的優化轉換,從設備源的基礎上避免“高熱低用”等不利情況發生,實現熱能資源的最優化利用。再次,推廣污水回用技術。在實際生產施加過程中,化工企業必須高度重視水資源管理和綜合利用,杜絕出現跑、冒、滴、漏和常流水等不利現象,并積極結合化工生產實際特點推廣污水回用技術,降低水資源的綜合消耗。做好電、熱、水等資源的余能回收利用,可以大幅提高化工企業的綜合節能降耗效果。利用生產工藝中的余壓、余熱等資源進行綜合利用,通過制冷、發電等轉換技術,有效節省化工生產過程中的常規能源浪費,進而實現能源資源的高效、安全可靠、經濟節能、低碳環保的綜合轉換利用。
五、結語
化工工藝的節能降耗技術在整個化工產業的科學研究中占據主導地位,落后的產業技術模式會消耗大量的資源,也會對環境造成不可逆轉的傷害。對資源進行綜合的利用,以及高效的使用能源已經成為快速推動國家經濟發展的重大課題。阻垢劑,催化劑等等新物質的使用也逐漸成為節能降耗工藝發展不可或缺的助力。越來越多的人將目光放在了如何提高能源利用率這一問題上。合理調配資源,發展綠色經濟,提高能源利用率,將成為我國未來經濟發展的重中之重。
參考文獻:
化工工藝改進與工藝優化范文6
關鍵詞:工藝流程;存在問題;優化
中圖分類號:TQ325 文獻標識碼:A
1煉化聚丙烯裝置的工藝流程
煉化聚丙烯的工藝主要分為淤漿法工藝和本體法工藝。
1.1淤漿法工藝:淤漿法工藝是是世界上最早生產聚丙烯的工藝技術。1957年到20世紀80年代中后期這三十年期間,淤漿法工藝一直是最主要的聚丙烯生產工藝。典型的工藝有意大利的Montedison工藝、美國Hercules工藝、日本三井東壓化學工藝和索菲亞工藝等。近年來,人們對淤漿法工藝進行了改進,改進之后用活性較高的第二代催化劑,刪除了催化劑的脫灰過程。目前在全球淤漿法煉化聚丙烯能力占世界pp總生產能力的百分之十三。
1.2本體法工藝:本體法工藝是由美國Dart公司運用釜式反應器建成的,它是世界上第一套工業化本體法聚丙烯生產裝置。本體法生產工藝按照聚合工藝流程可以具體分為間歇式聚合工藝和連續式聚合工藝兩種。我國運用的事間歇式聚合工藝,它適合我國的國情,對原料丙烯的質量要求不是很高,所需的催化劑國內也有保證,具有投資省,收益高,流程較簡單,操作簡單等優點。而國外的一些發達國家主要運用連續式聚合工藝,這種聚合工藝對原料的質量要求比較高,對生產技術和流程比較嚴格。但是連續式聚合工藝是目前世界上聚丙烯產量最高的工藝,占全球聚丙烯產量的百分之七十以上。對于這種工藝的優化是我國煉化聚丙烯具有前景性的任務,如何使連續式聚合工藝流程的簡單化是目前要攻克的重要任務。
2聚丙烯生產中存在的問題
2.1設備和管線易堵塞
高活性的催化劑具有活性高和活性周期長的特點,在長周期的反應過程中,相應的一些設備及管線中會存在一定的活性的粘稠液體,如果長期不處理,會造成設備和管線的堵塞,從而影響工藝流程的正常運行,導致操作不穩定,是一種隱患。
2.2單臺設備多
在聚丙烯煉化生產的過程中,重要的設備過于單一,設備的選用也趨向統一。無論是哪種工藝,與之相配的主要轉動設備都是單臺運行,所以一旦一臺設備出現故障,就會影響整條生產線的滯?;虮罎ⅰ?/p>
2.3聯鎖動作的要求超高
儀表的DCS控制系統采用的是熱備用狀態,而儀表的用電狀態采用的是UPS穩壓電源,所以對于重要的聯鎖要定期進行檢查。
3煉化聚丙烯裝置工藝的優化
聚丙烯煉化工藝的優化在近兩年有一定的事例,海南20萬噸/年聚丙烯裝置的優化,裝置的能消耗降低到91.9千克標油/噸的歷史新低,聚丙烯產量連續兩年超過23萬噸。可見聚丙烯裝置的優化是十分重要的。
3.1 原料乙烯系統優化
PE裝置內部設有精致單位,ⅡPP 裝置(300kt/a聚丙烯裝置)與PE裝置相鄰并按照聯合裝置布置,同時ⅡPP 裝置為間接性使用乙烯,而且用量比較小,不會明顯的增加PE裝置的乙烯精致負荷。經過這道程序,取消了ⅡPP 裝置中的原料乙烯保安精致流程,優化為原料乙烯經過PE裝置精致后再供應ⅡPP裝置,這樣的話明顯節省了裝置用地和裝置設備的投資。
3.2再沸騰的熱源優化
環管聚丙烯工藝中高壓丙烯洗滌塔、氫氣洗滌塔在設計時都采用的是汽蒸尾氣洗滌塔的工藝水供熱。而這個設計具有明顯的缺點,工藝水通常含有很多的細粉,這些都是聚內烯細粉,在實際運行中這些細粉會使工藝水過濾器頻繁堵塞。而工藝水過濾器的頻繁清洗,疏通,切換,一方面會產生安全隱患,另一方面會浪費水資源,而且這些聚內烯細粉十分的細小,及時清洗的十分仔細也不可能做到百分百的清除。再增加一臺凝液泵后,將E303熱源改為蒸汽冷凝劑,這樣的話可以做到很好的優化。這樣優化后,不僅解決了過濾器易堵的問題還會大大降低T501加熱蒸汽用量。優化后降低了工藝水過濾器頻繁更換、維修的費用,而且節省了很多能源。
3.3聚丙烯閃蒸回收丙烯的工藝優化
在聚丙烯生產的過程當中,原料丙烯的單位消耗是影響聚丙烯生產成本的決定性因素,因此對丙烯消耗的優化可以盡量節省成本。丙烯單耗高的原因是一些空氣的的放空點的排放,例如聚合釜、泵、罐的放空,這些排放的丙烯氣體沒有得到有效的回收。因此就需要聚丙烯閃蒸回收丙烯的工藝優化,讓丙烯氣體得到有效回收再利用。聚丙烯裝置閃蒸部分分離出的氣相丙烯主要通過排放氣柜回收利用。
閃蒸釜在接料后,攜帶大量揮發出的丙烯氣回收進氣柜,再通過壓縮機壓縮,等冷卻后變為液相丙烯。剩下的其余部分的丙烯氣則利用閃蒸的凈化過程直接排放到大氣中, 將其中未揮發出的丙烯氣利用負壓盡量揮發出來主要是通過通過水環式真空泵對閃蒸釜抽真空 ,然后氣相丙烯經過真空泵系統排放大氣。再利用氮氣對閃蒸釜的置換操作,從而可以達到閃蒸釜要求凈化合格的聚丙烯粉料,進行正常生產。這樣不僅充分利用了排放出來的丙烯氣,還可以盡量做到排除的廢氣對大氣的最小污染。
結語
聚丙烯的生產和運用在我國的塑料產業中占有十分重要的地位,而煉化聚丙烯裝置的工藝優化是提高聚丙烯產量及其質量的重要途徑,工藝的優化包括減少裝置的占地、降低裝置的投資,提高裝置運行的可靠性及其穩定性,生產原料的優化和催化液的改良。這些工藝進行優化后將會是聚丙烯生產邁出的一大步。
參考文獻
[1]柴彥清,張文英.聚丙烯過程控制系統中的冗余設計[J].化工設計,2008(3).
[2]蔣玲,張超,張東晨.聚丙烯酰胺分散溶解裝置的PLC控制系統[J].煤炭科學技術,2008(9).