溴化锂制冷机组在中小氮肥厂的应用.pdf

溴化锂制冷机组在中小氮肥厂的应用 石油和化工行业是国民经济的支柱产业，是重要的能源、原材料工业，也是高能耗和容易产生污染 的产业。据统计，2005年化工行业消耗能源30480万吨标准煤，约占全国耗能总量的15％，能源费用在 产品成本中占的比重很大，高能耗产品的能耗费用占60—70％。在废水、废气、固体废弃物的排放量上， 化工行业在全国均占有相当大的比重。2005年化工行业排放COD、二氧化硫、氰化物、氨氮、烟(粉)尘等 在全国工业行业中名列前茅。所以说，化工行业在节能减排、清洁生产工作中负有很大的责任和压力，同 时也有着巨大的节能潜力。 中小型氮肥企业就是这样，具有动力原料双属性，能源既是燃料、动力，还是原料；能源费用在产品 成本中约占70％左右；水资源使用量，废水、废气及固体废弃物的排放相对也比较大。近几年，氮肥行业 逐步认识到了这些问题，在节水、余热利用、废气回收、废水利用、降低废渣残碳量等节能减排上做了较 多的工作。其中，溴化锂制冷技术就是一项被大家逐步认识和应用的很好节能技术，该技术在氮肥行业 中的应用前景广阔。也会给氮肥企业带来可观的经济效益。 1 中小氮肥行业的技术特点导致能耗偏高 中小氮肥厂一般指以煤炭、天然气等为原料。采用固定床间歇气化工艺或天然气转化工艺制取原料 气，然后经气体输送、净化，进行氨合成的、单系列氨生产能力18万吨，年以下的化肥厂，以煤头的居 多。由于固定床问歇气化为常压，气体成分复杂，气体净化工艺落后净化度不够，致使氨合成在30．OMPa 下进行，最终导致流程较长，气体多次压缩，再加上工艺工序的要求，反复升温降温，能耗上升。由于原设 计缺位或者以前技术达不到，废气回收、余热回收不够，就拉大了与大氮肥的能耗差距，一般能耗要相差 5。10GJ／tNH，，污染物排放也高出许多。 2 中小氮肥厂低位余热及冷量需求情况 中小氮肥厂由于流程长，气体在输送过程中多次压缩，被反复的升温降温；同时工艺工序进行的物 理或化学吸收、气固相反应等，需要降温以分离油水和提高吸收效率；经过化学反应后的气体还要经过 热量回收和冷却，以降低压缩功，这就造成了行业内所说的“冷热病”。另外，有些吸收单元的再生、分解、 解吸等单元需要较多的热源，有些是间接换热、有些是直接接触供给热量，这样又形成了较大量的余热。 中小氮肥厂的技术和工艺决定了能耗要高于大氮肥，但是只要做好各种气体回收、提高碳的利用 率、提高余热利用，加强管理消除跑冒滴漏，能耗的差距会将到最低，提高行业的竞争力。 下面就一般中小氮肥厂的低位余热和冷量需求分析如下： 1、各工序的余热情况： A、尿素装置是余热的最大来源。 蒸汽若全部用来装置保温又将转化为冷凝液。随着技术改造的进行，中小型尿素的蒸汽消耗有所下降， 但仍鲜见1．25t／tUr的报道。 在水溶液全循环工艺尿素的生产过程中，还有大量的甲铵生成反应热无法直接利用，只有用脱盐水 循环将其移走。循环热脱盐水移出的热量可以采用补入低温脱盐水送出高温脱盐水的办法再次移出，也 可以利用循环水给脱盐水降温。设计中每吨尿素消耗脱盐水2．0—2．5吨，送出温度95一100。C；吨尿素 的循环量在20—25m3／tUr，热脱盐水被循环水冷却、补加冷脱盐水后温度降至70℃。 尿素生产生成的水最终以解吸废液的形式排出，吨尿素排放废液0．32。0．4吨，在经过解吸换热器 后温度仍可达80℃。 蒸汽冷凝液和热脱盐水在锅炉要求水质标准不高、合成氨蒸汽消耗高、解吸废液不回收至造气夹套 用时，可以回收至锅炉，勉强实现水的平衡。但最终表现为合成氨系统水的排放量大。当锅炉为发电锅 炉、合成氨蒸汽自给、回收解吸废液用做夹套加水时，就将出现尿素系统热水过剩的问题。 B、铜洗和脱硫岗位的蒸汽冷凝液 传统的铜洗铜液再生是使用蒸汽加热的，吨氨耗汽约；脱硫工序熔硫消耗蒸汽约50。100kg／tNl-13， 这些冷凝液可以用做造气夹套加水。也可以集中回收利用。 c、吹风气回收的烟气余热 吹风气回收岗位的烟气在经过低温空气预热器后，往往仍高达150．180。C，吨氨烟气气量约为 4500—5000Nm3，有10一加℃的热量回收空间。 D、联醇生产的精馏蒸汽冷凝液 三塔工艺的甲醇精馏装置蒸汽消耗约为1．0一1．It／tCH，OH，产生的蒸汽冷凝液可以集中回收利用。 E、变换工序热水塔出1：3变换气一般在70—950C，可以考虑转换为热脱盐水后进行利用。 F、NHD、MDEA、热钾碱法等脱碳工艺有部分余热可利用，详细数据不知不再赘述。