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摘要:闡述了中小型合成氨企業,在制造過程中消耗能源多的問題,研究了使用節能新技術、新工藝以達到運行有保證、經濟成本低、節約能源、降低消耗、提升經濟利益的目的。
關鍵詞:合成氨企業;節能降耗;經濟效益
1合成氨生產特征
1.1連續性
合成氨的生產從造氣到合成需要在很多裝備和管線所構造的封閉環境中持續完成,各個過程需要緊密的聯系與配合。如果某個過程出現問題,則會導致其他的工序產生全線的波動,還有可能停止生產。因為生產過程很長,從開車到生產需要經過很長的時間,就算中途停車,也需要提廣很多的能量用來保溫。所以只有使生產的連續性得到穩定保障。才有可能達到節約能源并高產的目的,在生產過程中,其連續性和穩定性須要把節約能源的工作重心放在系統的節約能源上。
1.2復雜性
合成氨生產需要達到高溫、高壓、高純度的條件。在生產過程中,反應溫度、壓力等原因都會對反應過程產生影響,但是這些條件又受到裝備的質量、水的質量、煤的質量、環境、操作水平等的影響,因此導致了合成氨生產技藝過程、裝備的構造、操作的管理與生產技術的繁復性。
2合成氨生產能源消耗高的原因
2.1管理水平不高
合成氨生產技藝十分繁雜,每個生產過程和各個設備之間產生的影響因素很多,所以,要提高管理水平。能源消耗高的企業管理水平十分低,許多制度還沒有落實,由此導致生產系統不能夠順利進行。
2.2技術水平低下
一些小型合成氨的企業有著工程技藝流程缺乏合理性、技術水平不高、設備老化、自控性差、分析水平落后,用強度和活性不太好的消耗高能源的催化劑,水質問題處理不好等。
2.3能源的供應具有不穩定性
主要體現在煤炭、天然氣的質量具有不固定性、變化幅度大,由此給操作帶來不變,對氣的質量、氣的數量、催化劑產生重大的影響,還有停電、限電等可能停車的問題,這些使合成氨生產的連續造成破壞,導致能源消耗大幅度上升。
3解決辦法
合成氨在生產過程中,節能技術方案在合成氨的能源消耗之中,原料煤、燃料煤和電力的消耗分別占57%、19%、24%。小型的合成氨節約能源的重要目標是降低兩種煤的使用,也就是對造氣、變換、合成的節約,以此來減少產品的消耗,對全廠余熱的綜合回收和利用加大力度由此達到“兩煤變一煤”的目標。
3.1減少兩煤的消耗
兩煤的消耗大概占合成氨能源消耗的76%,他的高低主要是看造氣、變換過程的能源消耗的水平高低,另一個是原料氣的消耗數量和全廠余熱的回收利用水平。造氣節能可以用以下幾種辦法:使用新型爐蓖;提升入爐煤的品質,對原料的合理性加強管理;對返焦的回爐氣或者和燃煤混合當作燃料進行充分使用;運用造氣顯熱的蒸汽與副產的蒸汽,提前熱給水。有關變換節能一些辦法:使用高品質的低溫催化劑;運用合理的降溫辦法;提前防止催化劑老化,在小型合成氨廠,已經大面積地使用感應式的單爐加熱辦法使變換催化劑進行升溫和還原,這種辦法與燃燒爐加熱法相比較更節約,提高了保溫效果。針對合成節能的一些辦法:減少補充氣中惰性氣體含量;使空氣中惰性氣體的含量得到提升;在合成系統時減少氣體跑出的情況;使用低溫度活性高的催化劑;添加塔前預熱器,提升進塔的溫度,同時也可以提升出塔的溫度,并且增加塔后加熱器,使用循環的熱水作為銅洗再生熱源,節約銅洗用氣;添加二氣等壓回收塔,在規定的壓力下使用軟水吸收放空氣與馳放氣中的氨供碳化工段用,廢氣送造氣工段回收余熱;二級氨冷器的出口氣氨送水機操作系統收回冷量之后送到高位吸氨;添加合成中的廢熱鍋爐副產中的低壓蒸汽。
3.2降低產品氨的消耗
碳化技藝得到穩定,減少碳化過程中氨的消耗;用水得到平衡,降低水洗過程中氨的跑出;掌握好進行碳化的溫度,以此降低氨的減少;使碳氨結晶的粒度加大,從而可以減少產品中水的含量;對于回收的氨水要得到充分的使用,降低脫硫氨的消耗。
3.3降低電的消耗
要提升壓縮機負荷的效率,必須要減少高壓機的泄漏情況。一定要使用質量好的合成塔。
4結束語
開拓能源、降低成本、減少能源消耗、有著良好的節能技術是當前小型合成氨企業所面對的重要任務。有關提升節能技術,不僅國家節源,而且企業也會得到很高的經濟利益。近幾年,國內的一些合成氨節約能源的新技術大量出現,國內的一些部門也將這些良好的節能技術向小型合成氨企業進行推廣。
參考文獻
[1]應有文.影響合成氨生產因素的總結[J].江西化工,2017(2).
作者:諸兵 單位:中海石油化學股份有限公司化肥二部