己二酸生產(chǎn)中蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)優(yōu)化

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(河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司 ， 河南 平頂山 467013)

己二酸生產(chǎn)中蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)優(yōu)化

代世磊,呂自豪

(河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司 ， 河南 平頂山 467013)

分析研究了河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司己二酸生產(chǎn)裝置蒸汽冷凝液系統(tǒng)回收現(xiàn)狀，通過(guò)優(yōu)化其回收工藝，解決了現(xiàn)有蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)中熱量回收不徹底，蒸汽消耗量高，大量廢熱直接排放等問(wèn)題。

己二酸 ； 冷凝液 ； 系統(tǒng)優(yōu)化

0 前言

己二酸是一種重要的有機(jī)化工原料，目前世界上己二酸用于制造尼龍66約占總產(chǎn)能的73%，在非尼龍產(chǎn)品上的用途約占總產(chǎn)能的27%。我國(guó)己二酸以生產(chǎn)尼龍66鹽為主，其次是聚酯多元醇和增塑劑(己二酸二辛酯)。隨著聚氨酯工業(yè)用鞋底料和PU漿料市場(chǎng)的迅速發(fā)展，近幾年我國(guó)己二酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，正在從以生產(chǎn)尼龍66鹽為主向?yàn)樯a(chǎn)聚氨酯材料所用的聚酯多元醇為主轉(zhuǎn)變，此外還有一部分用于己二酸酯類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)，如己二酸二辛酯、不飽和聚酯樹(shù)脂等。聚氨酯成為己二酸消費(fèi)的主導(dǎo)市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)己二酸市場(chǎng)已出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)剩，部分技術(shù)落后的廠家已選擇停產(chǎn)。在未來(lái)的幾年里，“成本之戰(zhàn)”將更加激烈。只有降低成本，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，才能搶占己二酸市場(chǎng)。

本文通過(guò)對(duì)己二酸生產(chǎn)中蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)的分析，探討如何改善蒸汽冷凝液回收工藝，最終實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。

1 己二酸蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)現(xiàn)狀

蒸汽作為一種熱源載體，通過(guò)直接或間接地對(duì)物料或其他介質(zhì)的換熱，溫度降低，部分轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水，這部分凝結(jié)水所含的熱量占蒸汽總熱量的20%～50%，凝結(jié)水具有溫度高、水質(zhì)不需軟化處理的優(yōu)點(diǎn)，將其直接送回鍋爐或通過(guò)補(bǔ)給水換熱后進(jìn)入水處理裝置，這樣不僅節(jié)約了燃料和水處理的費(fèi)用，而且降低了補(bǔ)給水的用量[1]。

在年產(chǎn)7萬(wàn)t干燥己二酸的生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽冷凝液產(chǎn)生量約為40 t/h。主要來(lái)源為蒸餾塔蒸汽冷凝液和各換熱器蒸汽冷凝液。蒸汽與物料進(jìn)行換熱后生成蒸汽冷凝液后收集在蒸汽冷凝液回收罐中，收集后通過(guò)管道送至熱電裝置重新利用。目前蒸汽冷凝液回收罐存在溫度高，從罐上方放空口大量蒸汽冒出的現(xiàn)象，冒出的蒸汽對(duì)周?chē)芾葮蚣苌系碾娎|和工藝操作人員的巡檢及日常操作而言，是一種安全隱患。考慮增加一臺(tái)換熱器，換熱器使用冷凝液為熱源，達(dá)到既能降低蒸汽冷凝液回收罐溫度，又能降低蒸汽消耗量的目的。

本文根據(jù)己二酸工藝系統(tǒng)制定了回收冷凝水的方案。

2 實(shí)施優(yōu)化過(guò)程

2.1將高溫蒸汽冷凝液重新利用

蒸汽冷凝液罐溫度高是導(dǎo)致冷凝液罐氣相管線冒蒸汽的根本原因，通過(guò)對(duì)裝置內(nèi)各蒸汽用戶(hù)的分析，對(duì)裝置內(nèi)現(xiàn)有的以低壓蒸汽為熱源的冬季防凍伴熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，改為蒸汽冷凝液進(jìn)行伴熱。同時(shí)對(duì)目前使用蒸汽加熱的母液系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，將其熱源由低壓蒸汽SL改為蒸汽冷凝液CCL，利用蒸汽冷凝液CCL(其溫度為99 ℃左右)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的母液進(jìn)行升溫。

在目前裝置內(nèi)母液加熱器前，增加一臺(tái)預(yù)熱器。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，所采購(gòu)的換熱器為管殼式換熱器，其規(guī)格形式參數(shù)為：管程、殼程設(shè)計(jì)壓力分別為0.5、0.6 MPa；管程、殼程設(shè)計(jì)溫度分別為100、175 ℃，換熱面積為20.2 m2，凈重1 190 kg；管程、殼程介質(zhì)分別為0.3%硝酸+3%ADA、CCL蒸汽冷凝液；折流板間距為581 mm。預(yù)熱器以CCL蒸汽冷凝液作為熱源，需要加熱的母液在進(jìn)入母液加熱器前先進(jìn)入預(yù)熱器內(nèi)，利用蒸汽冷凝液CCL進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后再進(jìn)入母液加熱器內(nèi)。母液加熱器則使用低壓蒸汽SL作為補(bǔ)充熱源，對(duì)溫度未達(dá)到工藝要求的母液進(jìn)行二次加熱。母液加熱器出口設(shè)有溫度指示，低壓蒸汽SL管線上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥對(duì)蒸汽的用量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保母液的溫度可控并滿(mǎn)足工藝需要。

2.2蒸汽消耗情況及冷凝液回收罐溫度分析

利用己二酸裝置1月份的清疤停車(chē)機(jī)會(huì)，進(jìn)行了新增預(yù)熱器的技術(shù)改造， 2017年1月13日己二酸裝置生產(chǎn)正常。新增預(yù)熱器并入生產(chǎn)系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行，將己二酸裝置的蒸汽使用情況及冷凝液回收罐溫度情況統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 己二酸裝置技改前后對(duì)比

由表1數(shù)據(jù)可以看出，技改完成后，蒸汽冷凝液回收罐溫度下降2～3 ℃，冷凝液回收罐冒出蒸汽量明顯減少，裝置低壓蒸汽每天的用量下降55～60 t，達(dá)到了預(yù)期的效果。

3 效益分析

通過(guò)對(duì)己二酸蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)的改造，己二酸裝置蒸汽的單耗下降明顯，生產(chǎn)成本有所下降，達(dá)到了預(yù)期的效果。己二酸裝置的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)間為8 000 h，現(xiàn)每小時(shí)可節(jié)約低壓蒸汽2 t，全年節(jié)約蒸汽1.6萬(wàn)t左右。按蒸汽的考核單價(jià)為104元/t，每年節(jié)約生產(chǎn)成本166.4萬(wàn)元，既節(jié)省蒸汽的用量，又可以減少高純水的消耗量，實(shí)現(xiàn)了降低產(chǎn)品單耗成本的目的。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)的優(yōu)化，避免了原系統(tǒng)存在的對(duì)電纜橋架的損傷因素，保證了工藝巡檢人員的人身安全，規(guī)避了對(duì)設(shè)備造成的安全隱患；降低了產(chǎn)品單耗，消除了對(duì)安全與環(huán)保的影響；為整套設(shè)備的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了保障。經(jīng)過(guò)近半年的監(jiān)測(cè)，冷凝液回收系統(tǒng)優(yōu)化后節(jié)能效果顯著，有效地降低了生產(chǎn)成本，從而提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。該冷凝液系統(tǒng)的成功優(yōu)化為其它化工行業(yè)類(lèi)似系統(tǒng)的優(yōu)化提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。

[1] 楊 軍,楊 月,王茂延,等.蒸汽冷凝水的回收及利用[J].節(jié)能技術(shù),2004,22(1):33-34.

TQ09

B

1003-3467(2017)11-0036-02

2017-08-21

代世磊(1991-)，男，助理工程師，從事化工生產(chǎn)管理工作，電話：15938928552。