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GMT技术:粉状磷酸一铵节能技术改造

瓮福(集团)有限责任公司瓮福化工公司共有2套粉状磷酸一铵装置,其中一期为设计生产能力16t/a粉状磷酸一铵装置,作为磷酸二铵(DAP)装置联产项目(取DAP装置的洗涤液作原料,提高了氨利用率);二期为设计生产能力20t/a粉状磷酸一铵装置。为了提升产品的市场竞争力,公司对磷酸一铵装置实施了节能技术改造,大幅度降低了粉状磷酸一铵的生产成本。

1粉状磷酸一铵装置生产工艺流程(略)


    瓮福(集团)有限责任公司与四川大学经过多次科学论证后,决定采用四川大学自主开发的、具有独立知识产权的“中和料浆浓缩法”生产粉状磷酸一铵。

2节能技术改造

2.1浓缩工段节能技改

    I效强制循环蒸发器采用来自天福公司的原生蒸汽进行磷铵料浆的水分蒸发。I效蒸发器进口原生蒸汽压力为450 kPa左右,温度为145℃左右;I效蒸发器出口的泠凝水温度为120℃左右,携带有大量的水蒸气,冷凝水直接去冷凝器冷凝,然后去凉水塔。

    按照上述浓缩工艺流程进行生产操作,存在以下问题:1)蒸汽在系统里停留时间较短,热能没有得到充分的利用,需要消耗更多的蒸汽,大量的水蒸气随着冷凝水排出,造成了蒸汽的浪费,能源剩用率低。2)出口冷凝水温度为120℃,这部分热能未能利用起来,直接排至冷凝器,导致能源浪费的同时使冷凝器能耗加大。3)天福公司的蒸汽要供应多个装置,当多个装置同时开车时,蒸汽明显不够用,加上蒸汽未能高效利用,导致系统料浆浓缩时间长、浓缩困难等问题,影响装置的运行效率和干燥工段操作,甚至导致产品水分超标。

    I效强制循环蒸发器的冷凝水出口安装3个并联的机械型疏水阀。利用凝结水与蒸汽的密度差,依靠疏水阀内凝结水液位高度的变化而动作,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻气排水的目的。由于机械型疏水阀过冷度小,不受工作温度和工作压力变化的影响,有水即排,I效强制循环蒸发器内不存水,能使I效 强制循环蒸发器达到最好的换热效率。疏水阀将蒸汽系统中的凝结水、空气等尽快排出,同时最大限度防止蒸汽泄漏,最大限度延长蒸汽在系统内的停留时间,减少 原生蒸汽的消耗量;蒸汽的热能得到充分的利用,浓缩效果明显增强,浓缩时间缩短,系统运行效率提高;产品生产过程更容易控制,产品质量得到提升。

  浓缩工段节能技改后,磷酸一铵装置蒸汽单耗由592 kg/t下降至404 kg/t,下降了31.7%

2.2干燥工段节能技改

    二 甲醚作燃料具有可燃性好、安全环保的优点,对人体呼吸道、皮肤有轻微刺激作用,但对人体无毒性反应…。用二甲醚作燃料,生产过程容易控制,生产环境得到改 善;用于生产消防级产品,产品颜色纯白,市场好。天福公司合成氨装置的副、产物二甲醚直接排空会污染大气,但是将二甲醚作为新型燃料代替传统的煤炭作干燥 工段的热源,可变废为宝。

    来自天福公司的液态二甲醚在二甲醚气化器内,与蒸汽换热气化,二甲醚与蒸汽管路采用速关阀,二甲醚气体用量通过主管流量计计量,分两路分别进入A/B热风炉内燃烧,产生的高温烟气,经稀释风在炉内混合降温后送往A/B系列的C301A/B热风风机入口,在C301A/B风机入口与自吸风口吸入的冷风混合后,由C301A/B风机送人A/B系列干燥塔内干燥物料。

    按照上述二甲醚工艺流程进行生产操作,存在以下问题:1)二甲醚与蒸汽管路采用速关阀,气化器压力波动大,二甲醚与蒸汽进入量大幅度波动,生产过程不好控制;2)大量二甲醚进入热风炉,在炉内燃烧不完全,造成二甲醚浪费,尾气也会污染环境;3)主管上直接安装流量计测量气态二甲醚,压力波动较大,无法准确测量二甲醚消耗量。针对以上问题,公司决定对干燥工段实施节能技改。

    将蒸汽与二甲醚管路的速关阀改为自动调节阀,系统根据气化器的压力指标自动调节蒸汽的进入量,根据气化器内二甲醚液位自动调节二甲醚进入量,使适量二甲醚进入热风炉内,并燃烧完全。

    将二甲醚气体主管设计成一个类似五边形形状,并安装二甲醚压力自动调节阀,系统根据压力自动调节二甲醚阀门开度,同时土述五边形构造能够起到缓冲的作用,使二甲醚压力趋于平稳,便于测量。干燥工段节能技改后,磷酸一铵装置二甲醚单耗由22 .00 kg/t下降至19.81 kg/t,下降了10%

3结语

    通过对磷酸一铵装置浓缩工段节能技改,蒸汽单耗由592 kg/t降为404 kg/t,蒸汽单耗下降幅度为31.7%,以蒸汽单价为120/t来计算,每吨磷酸一铵产品成本节约22.5元。通过对磷酸一铵装置干燥工段节能技改,二甲醚单耗由22.00 kg/t降为19.81 kg/t,下降幅度为10%,以二甲醚单价为3 800/t计算,每吨磷酸一铵产品成本节约7.98元。以上两项技改共计节约成本30.48元,t,如果按公司两套粉状磷酸一铵装置年产24t计算,则公司每年可节约生产成本731.52万元。

    此外,还取得了许多边际效应,生产过程更容易控制,装置的运行效率得提高,产品市场竞争力加强,员工解决问题的能力得到提高                                             吉摩特报


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