我公司10萬t/a精銨裝置優(yōu)化設(shè)計

孫 杰,宋明瑜,于 強

(大化集團 大連化工股份有限公司,遼寧 大連 116308)

我公司10萬t/a精銨裝置優(yōu)化設(shè)計

孫 杰,宋明瑜,于 強

(大化集團 大連化工股份有限公司,遼寧 大連 116308)

我公司借搬遷改造之機,對聯(lián)堿精銨裝置進行改造,通過對原有兩套精銨裝置的質(zhì)量、工藝、設(shè)備、消耗狀況分析,確定新建精銨裝置的工藝流程及設(shè)備配置。

精銨;搬遷改造;優(yōu)化設(shè)計

我公司在搬遷改造前,聯(lián)堿裝置總生產(chǎn)能力為50萬t/a,分為南、北2套系統(tǒng),同時附建南、北2套工業(yè)氯化銨(精銨)裝置共計3萬t/a。2007年公司搬遷改造新建聯(lián)堿裝置60萬t/a,其中工業(yè)氯化銨10萬t/a。由于工業(yè)氯化銨比農(nóng)業(yè)氯化銨產(chǎn)品銷售價格高400～500元/t,其附加值高,國內(nèi)外市場需求量不斷增加,我公司借搬遷改造之機,結(jié)合現(xiàn)有的工藝技術(shù)及多年的實踐經(jīng)驗,與設(shè)計院共同進行調(diào)研,對精銨裝置進行優(yōu)化設(shè)計:(1)提高精銨產(chǎn)品優(yōu)級品率和產(chǎn)品一次合格率;(2)降低消耗、節(jié)約成本和提高企業(yè)生產(chǎn)效益;(3)采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材質(zhì);(4)采用以計算機為中心的現(xiàn)代化管理和生產(chǎn)過程自動控制技術(shù);(5)工藝流程布置合理化,工序、崗位之間銜接與組合最優(yōu)化;(6)生產(chǎn)系統(tǒng)能源利用符合循環(huán)經(jīng)濟的原則;(7)解決聯(lián)堿生產(chǎn)裝置母液膨脹,綜合利用無污染排放。

1 精銨產(chǎn)品質(zhì)量狀況調(diào)查

精銨產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個等級,我公司主要生產(chǎn)一等品;同時公司又根據(jù)客戶需求生產(chǎn)質(zhì)量更高的優(yōu)等品。見表1。

表1 精銨產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)查表

南精銨產(chǎn)品優(yōu)等品率50%～85%,一次合格率90%～95%;北精銨產(chǎn)品優(yōu)等品率80%～85 %,一次合格率95%～97%。

在生產(chǎn)運行過程中精銨產(chǎn)品經(jīng)常出現(xiàn)可見雜質(zhì)大、主含量低、殘渣多、鐵高、pH值高的不合格品,尤其是南精銨生產(chǎn)裝置運行極不穩(wěn)定,其不合格品作為農(nóng)業(yè)級產(chǎn)品銷售是一種很大浪費。

2 存在問題及對策

我們針對影響質(zhì)量和消耗的原因從3個方面分析:

1)農(nóng)銨與精銨共用熱氨液清洗設(shè)備和生產(chǎn)氯化銨使用,影響氯化銨質(zhì)量。解決辦法:建立獨立循環(huán)母液系統(tǒng)與農(nóng)銨系統(tǒng)分開。

2)消耗高主要是設(shè)備作業(yè)效率低造成電、蒸汽消耗高,同時它們都與工藝流程有關(guān)。解決辦法:實現(xiàn)增大生產(chǎn)規(guī)模,將原有2套改為1套;提高蒸汽壓力,全廠蒸汽分級使用;提高設(shè)備作業(yè)效率,延長作業(yè)周期。

3)設(shè)備選型合理,改變設(shè)備結(jié)構(gòu),系統(tǒng)設(shè)備選型符合工藝要求。

3 新建冷析精銨系統(tǒng)流程設(shè)計不同點

1)建立獨立的母液Ⅰ路徑,經(jīng)吸收后直接入精銨熱氨Ⅰ桶,單獨的母液換熱器組、熱氨Ⅰ桶和冷氨Ⅰ桶,保證產(chǎn)品純度,與農(nóng)業(yè)氯化銨的熱氨Ⅰ分開,并且獨立循環(huán)清洗與降溫,采取凈化氨母液Ⅰ的措施。原裝置是共用熱氨Ⅰ清洗設(shè)備與生產(chǎn),造成精銨質(zhì)量波動。

2)2臺精銨結(jié)晶器的位差高于農(nóng)業(yè)氯化銨結(jié)晶器,精銨結(jié)晶器的溢流液直接進入農(nóng)業(yè)氯化銨結(jié)晶器內(nèi)。原生產(chǎn)流程為結(jié)晶器溢流液半II進入濾液桶再用濾液泵輸送至農(nóng)業(yè)氯化銨結(jié)晶器系統(tǒng),生產(chǎn)運行中節(jié)省1臺輸送半 II泵(電機功率為55 kW)。

3)新建10萬t/a的聯(lián)堿冷析精銨系統(tǒng)為1個獨立工序,原建3.5萬t/a為2個不同工序。新工序操作人員是原工序的一半。

4)精銨與農(nóng)業(yè)氯化銨系統(tǒng)的母液換熱器組原是分開的,現(xiàn)并入同崗位操作統(tǒng)一管理。

4 實施方案

針對原有農(nóng)業(yè)與工業(yè)氯化銨設(shè)備的應(yīng)用情況進行調(diào)研、比較分析。經(jīng)過研究,改造了精銨的工藝流程和設(shè)備選型。設(shè)備選型見表2,設(shè)備運行動力消耗情況見表3。

表2 新建與原建主要設(shè)備規(guī)格情況比較表

5 效果與效益

新建聯(lián)堿冷析系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)規(guī)模化和生產(chǎn)流程簡單化,工業(yè)與農(nóng)業(yè)氯化銨工序綜合管理系統(tǒng)優(yōu)化,減少一次性設(shè)備投資,提高精銨產(chǎn)品一次合格率和優(yōu)等品率。合理使用設(shè)備,提高能源、設(shè)備、人力的使用效率,降低生產(chǎn)運行中電耗、蒸汽、人工費用。實現(xiàn)設(shè)備作業(yè)效率高和作業(yè)周期長,達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能降耗的目標(biāo)。取得了如下幾項效果:

1)實現(xiàn)精銨產(chǎn)品優(yōu)極品率>85%的目標(biāo);提高精銨產(chǎn)品一次合格率>98%,比原裝置改為農(nóng)業(yè)級銷售的精銨減少10%左右。

2)節(jié)約價值

精銨與農(nóng)銨產(chǎn)品差價為400元,按原每年生產(chǎn)3萬t產(chǎn)量計,降低費用:

30000×10%×400=120萬元/a

3)降低電耗

精銨產(chǎn)品減少功率消耗:

149.64-80.72=68.92kW·h/t

按設(shè)備利用率系數(shù)0.75計年節(jié)約費用:

100000×68.92×0.75×0.45=232.61萬元/a

表3 新建與原建設(shè)備運行動力消耗情況比較表

4)降低蒸汽消耗

新建精銨干銨爐的空氣加熱器使用蒸汽壓力為PN=1.4MPa,原建兩套加熱器蒸汽壓力為 PN= 0.8MPa。提高了設(shè)備容積利用率,降低產(chǎn)品的蒸汽消耗。相比蒸汽消耗降低100kg/t,按10萬t/a,蒸汽按85元/t(現(xiàn)在價格)計。

年節(jié)約費用:100000×0.10×85=85萬元/a

5)操作人員減少24人。以每人2萬元/a計算,年節(jié)省費用為69.94萬元/a。

全年降低消耗成本費用514.80萬元,以上未計入設(shè)備容積利用效率提高后,精銨產(chǎn)品噸電耗的降低費用。

6 結(jié) 語

我們同設(shè)計院合作,新的精銨生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計不但實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)效益,而且解決了影響精銨產(chǎn)品優(yōu)等品率和一次合格率關(guān)鍵問題,實現(xiàn)工序、崗位綜合管理優(yōu)化,精銨生產(chǎn)裝置的工藝、設(shè)備和流程改進將取得顯著的經(jīng)濟與社會效益。

TQ114.162

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1005-8370(2011)04-11-03

2011-04-12