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漿料市場的迅速發(fā)展，近幾年我國己二酸的消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，正在從以生產(chǎn)尼龍66鹽為主向為生產(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產(chǎn)品的生產(chǎn)，如己二酸二辛酯、不飽和聚酯樹脂等。聚氨酯成為己二酸消費的主導(dǎo)市場。目前國內(nèi)己二酸市場已出現(xiàn)嚴(yán)重過剩，部分技術(shù)落后的廠家已選擇停產(chǎn)。在未來的幾年里，“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。

本文通過對己二酸生產(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，通過直接或間接地對物料或其他介質(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，將其直接送回鍋爐或通過補給水換熱后進(jìn)入水處理裝置，這樣不僅節(jié)約了燃料和水處理的費用，而且降低了補給水的用量[1]。

在年產(chǎn)7萬t干燥己二酸的生產(chǎn)過程中，蒸汽冷凝液產(chǎn)生量約為40 t/h。主要來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，冒出的蒸汽對周圍管廊橋架上的電纜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 實施優(yōu)化過程

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，通過對裝置內(nèi)各蒸汽用戶的分析，對裝置內(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。同時對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，增加一臺預(yù)熱器。通過設(shè)計計算，所采購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)計壓力分別為0.5、0.6 MPa；管程、殼程設(shè)計溫度分別為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作為補充熱源，對溫度未達(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)閥對蒸汽的用量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保母液的溫度可控并滿足工藝需要。

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月份的清疤停車機會，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)過幾個月的運行，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)計如表1所示。

表1 己二酸裝置技改前后對比

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

通過對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)計生產(chǎn)時間為8 000 h，現(xiàn)每小時可節(jié)約低壓蒸汽2 t，全年節(jié)約蒸汽1.6萬t左右。按蒸汽的考核單價為104元/t，每年節(jié)約生產(chǎn)成本166.4萬元，既節(jié)省蒸汽的用量，又可以減少高純水的消耗量，實現(xiàn)了降低產(chǎn)品單耗成本的目的。

4 結(jié)論

通過對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)避了對設(shè)備造成的安全隱患；降低了產(chǎn)品單耗，消除了對安全與環(huán)保的影響；為整套設(shè)備的安全穩(wěn)定長周期運行提供了保障。經(jīng)過近半年的監(jiān)測，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)品的競爭力。該冷凝液系統(tǒng)的成功優(yōu)化為其它化工行業(yè)類似系統(tǒng)的優(yōu)化提供了成功的經(jīng)驗。

[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

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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。