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给排水工程师
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储气井设计问题求助? 马上大学毕业了,毕业设计是储气井设计,但是搜到相关设计具体的资料很少,求论坛的大神支招。比如井口装置封头排液管的选用标准。小弟在此谢谢了! 查看更多 0个回答 . 5人已关注
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精打细算、努力降低合成氨综合能耗? 合成氨工业是我国国民经济支柱产业中的耗能大户,在国家“十一五”规划的能源战略中,承受着巨大的节能减排压力,面临着艰巨的降耗减收任务。 小氮肥行业是合成氨工业中发展最为迅速的生力军,各项运行的经济指标达到或超过了大、中氮肥行业,经济规模、限制规模、超大规模同时存在。各种规模的企业中均有运行高效低耗,未来节能减排前景看好的例子。 山东省舜天化工集团公司,现有规模3.5万吨/年的氨、醇联产生产线一条,正常生产蒸汽自给并停用了燃煤锅炉。2006年实际氨、醇产量33413吨,白煤实物消耗1180kg/tNH3,综合电耗1280度/tNH3,各项消耗在全省氮肥企业中名列前茅,这些成绩的取得主要得益于产品能耗上的精打细算和成熟的新技术应用。 1 合成氨生产蒸汽供给 合成氨生产蒸汽供自给是小氮肥近几年普遍采用的成熟技术,但对规模小的企业,保证运行的稳定方面却是大有文章可做。 1、造气工序的吹风气和合成排放空气集中回收的燃烧热主要通过0.4MPa,400℃过热蒸汽,1.3MP水管锅炉和0.4MP热管锅炉付产蒸气回收。 过热蒸汽温度控制350~400℃,在减压后与造气废锅和夹套付产蒸汽混合后可保证入炉蒸汽温度在200~250℃,入炉蒸汽分解率达到60%。 1.3MPa水管锅炉所产蒸汽主要供造气使用,由于其使用压力较高,可作为全厂机动用汽,解决部分工序,短时间少量蒸汽的需要,提高了生产控制的灵活性,保证了生产的稳定。 0.4MPa热管锅炉回收较多的蒸汽量,使造气自产蒸汽和吹风气回收付产蒸汽供造气使用略显富余。 蒸汽供给网络中造气和吹风气回收供需平衡,不仅能满足半水煤气生产对蒸汽质与量的要求,还是稳定造气生产的工艺条件,防止造气用蒸汽量过大或过小对煤气运行工况和消耗造成消极影响。 2、合成废锅付产蒸汽供变换使用。合成废锅付产蒸汽800~900kg/tNH3,变换反应用蒸汽500~600kg/tNH3,多余的蒸汽有以下积极的作用。 (1)防止生产过程中加减量造成变换气CO结果向上跑高。 (2)增加联醇生产变换工序的操作稳定性,当增醇减氨时,合成工序付产蒸汽减少,变换用汽量也相应减少。其自调的功能不会造成工况的多大变化。 (3)为热水塔储备了热量。 3、循环热水供给需低位能的工序用热 变换气经饱和热水塔回收温度降低至116℃,其中含有大量的变换气显热和过量的蒸汽潜热。增设循环热水塔,利用热水洗涤变换气并回收其中有利用价值热量,使热水以80℃升至102℃,变换气则从116℃降至85℃,可提供热量近4.2×106KJ/小时,使热水变成可对外供热的三次能源,可足量供应几个岗位热量的需要: (1)精炼岗位,铜氨液循环量8m3/h,再生过程需要从50℃升至75℃,需热量为8.5×105KJ/小时。 (2)碳铵岗位,用热水取代蒸汽进行碳铵操作阀和管路设备的清洗,需热量为4×105KJ/小时。 (3)脱硫岗位,静电除焦和脱硫阀件清洗需热6×105KJ/小时。 剩余部分热量供油回收和系统外的三聚氰胺精制使用。 这样,合成氨生产在转入正常以后,就保证稳定长期的停用燃煤锅炉,甚至2小时以内的小修也不用开用锅炉。 2 科学合理的利用不同品质废热 合成氨生产过程中余热和废热很多,回收利用仅是我们的目标之一,达到多重积极效果才是我们努力追求的。 1、联醇采用付产蒸汽流程,甲醇反应热因其热位低和热回收量小在早期小规模联醇设计时是没有考虑回收蒸汽的,近几年国家的能源政策控制和煤炭价格上涨,使联醇付产蒸汽效益凸显了出来,使用塔外换热器和废热锅炉回收甲醇反应热,吨醇可回收1MPa压力蒸汽0.5吨,万吨/年规模的联醇装置每年收益50万元以上。 除热回收的直接效益外,进入冷水器的循环气温度降至170℃以下,减少冷水负荷1.3×106KJ/小时同时减少了冷却水用量50吨/小时以上,相应降低了电耗。回收的蒸汽可供精醇、造气等工序的需用。 2、优化变换工艺设计,提高废热回收量 全低变比中、低、低,低、中、低的变换反应有很多优势,其反应过程的最高控制温度低100℃以上,设备的制作要求和热损耗相应降低,更重要的是为精简工艺流程,提高废热回收量创造了条件。 在全低变的工艺设计中,我们省去了传统流程中的第二热交换器,触媒中间换热器,第一,二水加热器。并增加了调节联醇生产的系统近路,部分半水煤气与变换气直接混合以提变换气CO含量。同时严格控制变换用冷激水的水质,及半水煤气的 油分离器 的除油效果,使变换系统压力降由0.1MPa降至0.03MPa。 热水塔由系统压力降减小而提高压力0.07MPa,变换气中蒸汽冷凝温度提高,热回收量相应增大,每吨氨多回收蒸汽近100kq/tNM3,即使没有第一水加热器,饱合塔仍有较高的蒸汽回收量。 因设备的减少,使投资减少了60万元以上,系统压差的降低,提高了压缩机的打气量,降低了原料气压缩电耗。 3、半水煤气显热加热入炉蒸汽 间歇式半水煤气的生产的绝大部分企业都是煤气炉夹套和上下行废锅产的饱合蒸汽与吹风气回收付产的过热蒸汽混合后入炉,虽然入炉蒸汽温度较高,但由于送风阶段夹套瞬间产汽量较大,汽中带水较多,加上间歇式生产,设备管路的散热作用,仍会造成少量雾状水带入煤气炉内。 入炉蒸汽带水是造气生产的大敌,除造成炉内热量损失外,还会造成煤气生产工况的不稳定,使白煤消耗偏高。我们在上下行煤气管线上设置了蒸汽过热装置,煤气炉自产蒸汽经过热除水后与吹风气回收来的过热蒸汽混合后入炉。 这样煤气的上下显热不仅得到了回收,回收热的型式和品质得到了提高,真正无水夹带的过热蒸汽对间歇煤气生产和降低煤耗有非常积极的作用。 3 有价值的“三废”合理回收 合成氨生产的“三气”回收,软水一点加入逐级提浓制取浓氨水,以及“三废”混燃炉的问世,都是合成氨生产“三废”处理的成熟技术。除此之外仍有一些容易被忽视和遗忘的“三废”有回收利用价值。 1、变压吸附的顺放气回收 变压吸附脱碳经最后一级均压后,吸附罐仍存有0.05MPa压力的残气,CO+H2含量在25%左右,通常因其压力低,量小而直接放空的。这不仅造成有效气的浪费,放空中的CO对环境还造成污染,并容易使人中毒,特别对甲醇或联醇生产企业,表现更为严重。 现对12000NM3/h的变压吸附脱碳装置的顺放气集中回收,经压缩机增压至0.8MPa,经碳化塔脱碳后送压缩三段入口。每小时回收放空气700NM3,合半水煤气250NM3/h,每天6000NM3,能产合成氨1.8吨/天。 2、分析尾气回收 为保证分析样气的结果与生产用气成份无滞后现象,整个生产线上有11处样气管是连续放空的,该部分气全部回收到气柜中,每处放空量为1.2NM3/h,每天共回收316NM3。能产合成氨100kg/天。 3、解吸气回收 联醇生产的操作压力在13MPa。过程中的排出液—洗氨水,洗醇水及醇分后的粗醇液中,溶解一定量的H2和N2。分别设置0.7MPa的中间罐,使溶液中在13MPa压力下溶解的H2、N2,通过减压后在0.7MPa压力下解吸出来,释放气由管路集中引至压缩机的三段入口回收。万吨甲醇/年生产能力每天可回收H2、N2近300NM3,可生产合成氨100Kg/天。 4、压缩机填料漏气回收 所有压缩机,循环机都设有填料漏气回收装置,除该部分漏气保证正常回收外,对漏入填料冷却水中的原料气进行冷却水集中排放,水中夹带气排入一段入口回收。由于排放点多,对设备管理稍差的企业,其回收价值就更可观。 5、废液回收利用 生产中有些废液,虽然被利用过一次,但仍有重复利用的价值。联醇生产的洗氨水,系脱盐水溶有少量氨,用作“三气”回收净氨塔的补充水,洗醇水溶有少量甲醇用作甲醇预精馏塔的补水,主精馏塔残液主要是水中存有微量甲醇和其它有机物,作为造气废锅炉补水。变换冷却器后的蒸汽冷凝水,用作饱合热水塔的补水。所有这些废液的利用即节省了宝贵的脱盐水,又回收了其中少量有价值成份,同时避免了废液排放对环境的污染。 6、部分煤尘回收用于制气反应 作为间歇式煤气生产上行气流的带出物煤尘量的大小,与煤的稳定性,风量的大小,炭层高度,炉上温度等因素有关。它直接影响白煤消耗。通过除尘回收加工成型煤或作为“三废”混燃炉燃料,都增加了重复利用的费用,并造成部分炉内热量损失及对管路阀门的冲刷。 上行煤气从炉顶引出为减少煤尘带出创造了条件。通过在出口处设置炉内除尘装置,使颗粒较大的煤尘被截留了下来,下吹时又被蒸汽吹送到氧化反应层利用。 使用后三台煤气炉减少带出物1.5吨/天左右,相应降低了煤耗,绝大部分颗粒状的煤尘被除掉后,管路冲刷磨损减轻,阀门的使用寿命延长。 4 高耗能工序制定科学合理降耗措施 造气工序的煤耗费用占整个合成成本的60%以上,造气生产就成为各企业关心的焦点,选用新型炉篦,过热蒸汽制气,机电一体化,“三高一短”制气等已成为普遍采用的技术,针对企业自身特点,在降低消耗方面仍有很多工作要做。 1、不同品质的原料煤掺烧,煤种的不同,煤的挥发份,硫份,热稳定性和化学活性等指标有很大差距。掺烧可使其优势互补。只要掺烧量适当,即可保证煤气中的挥发份和硫化物对后工序的正常生产不会造成影响,又能使炉内成渣阻力均匀,活性好的对活性差的煤起助燃和促进其化学反应的作用,对降低返炭和消耗有非常积极的作用。 2、实行炉下高于炉上的温度控制 传统的 煤气发生炉 温度控制是上行高、下行低。这对炉况控制和消耗带来诸多不利,控制上行煤气200~250℃,可使炭层表面的破碎率降低。气化层下沿离炉篦近(100mm左右),气化层在高炉温操作时,受炉篦拖动的影响,始终保持微动态。有利于煤炭与气化剂的充分接触和反应,还可避免形成大的疤块而使疤包炭的程度减少。 3、以工况稳定作为造气管理控制的主要内容 以往为了降低造气煤耗,各班组煤耗考核与本班使用量挂钩,造成为本班的降耗而破坏炉情,使整个车间煤耗上升的现象。 通过严格考核煤气炉运行工况条件,职工关心的是生产指标合格率。使炉情波动小,高效低耗状态的长期稳定,确保了煤气生产有一个较低的煤耗指标。 5 采用成熟的节电技术 1、变频调速 合成氨生产过程各种物料量难免出现一些波动,靠开机台数或近路进行物料量的调整,很难保证量的匹配,容易造成马拉小车,设备发热,电耗偏高的现象。 通过在罗茨风机、铜泵、循环机等设备上使用 变频调速器 ,发现除使用设备可节电10~30%外,对延长设备使用寿命,减少铜氨液的氨损耗,及冷量和热量的需要有积极的影响。 2、摩圣润滑技术 在工作状态下,摩圣凝胶油入润滑油中,在摩擦表面形成一层阻力极小的金属陶瓷保护层。在4M8压缩机上使用,发现不光使压缩机电流下降3~5%,其压缩机易损件的使用寿命延长一位以上。 6 努力争取合成氨新技术的应用 通过使用这些节能降耗措施,取得了多年煤、电消耗—直处于我省氮肥行业中较低水平的成绩,近几年发展成熟的合成氨生产技术,又为下一步的改造提供了可观的降耗空间,近期我们正在筹备和准备上的有多个项目: 1、设计规模超生产规模的大合成技术,合成能力大投资费用相对偏大,但净氨值的提高,系统压力降减小,使整个合成氨生产线上的压力全部下降,压缩机电耗下降,打气量增加,热回收量加大,氨冷负荷减小;设备工作条件友好,安全环境改善等等综合效益远比投资费用大的多。 从运行的厂家介绍来看设计能力比生产能力大—倍的合成装置,可使合成压力从30MPa降至25MPa以下,合成氨电耗下降100度/tNH3以上。 2、高压醇烃化技术 深度甲醇反应后,控制CO+CO2<0.3%,在合成氨生产压力下进行烃化反应,生成物在常温下就能分离出来,不增加原料气中甲烷含量,从而取消容易造成污染,生产难于控制,需热量、冷量较高的铜氨液洗涤工序,每吨氨成本下降50元。 3、变压吸附提氢 甲烷放空气中含有55%的氢气,吨氨排放量130NM3,变压吸附提H2的收率在96%,比一级离子膜提氢收率高10%以上,其对处理气中NH3的要求相对宽松,使用寿命长,在工作压力<1.6MPa下工作,部分驰放气也可以参与提氢,综合效益要比膜分离提氢高。 按生产合成氨132吨/天计算,每天回收H2量9000NM3减少原料煤消耗5吨。吨氨白煤消耗下降30Kg以上。 4、热壁夹套技术制气 现普遍使用的水冷壁夹套煤气发生炉,存有太多的弊端。水冷壁效应使环壁近80mm的炭层在不能完成正常气化反应的600℃以下。该区域炭层由于温度低,容易造成氧含量高,甲烷生成量大,蒸汽分解率低,炉子发生气量低,灰渣残碳高。 使用热壁夹套技术,可是该部分区域温度稳定在800℃以上。造气炉炉况将得到明显改变。其综合效益可使原料煤消耗降低5~10%。 综上所述,通过应用这些成熟的合成氨生产技术,合成氨醇的实物煤耗可降至1100Kg/tNH3以下,综合电耗1150度/tNH3以下,与改造完毕运行较好的大氮肥消耗相当。企业和产品也就有了足够的竞争力。 因此,小氮肥企业在狠抓企业管理,安全和清洁文明生产的同时,应该借国家节能减排的东风变压力为动力。精打细算、积极采用一些成熟的合成氨技术把合成氨综合能耗降下来,即使是规模小的企业仍然有灿烂的发展前景和广阔的生存空间。 查看更多 0个回答 . 4人已关注
简介
职业:兄弟科技股份有限公司 - 给排水工程师
学校:中山大学 - 化学生物学
地区:江苏省
个人简介:你我约定,互相幸福!若不幸福,不要告诉!查看更多
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