煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结

锚杆钻孔

摘要：中国经历了“十一五”和“十二五”的快速发展，技术创新和产业规模是世界上最先进的，一些现代石化示范项目已经完成，形成了在“十三五”计划期间，许多石油化工企业已接近起步阶段，但今天，随着大型石油化工企业继续提高产量和能力，所有这些企业在管理和节能方面都具有成本效益。扩大设施是煤炭化工发展的一个重要特点。随着石油化工设施规模的增大，煤炭气化对氧气的需求越来越大。目前，随着煤化工产业的发展，设施规模和设备规模都是发展的主要方向。本文主要分析煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结。

关键词：空分装置；煤化工；节能；技改

引言

由于大型煤化工企业生产设备多，工艺长，天然气的使用有一个高峰时期。为了确保工厂所有设施的天然气使用稳定，由于燃气谷的价值周期，所有副产品----空装置----生产的所有气体产品往往大量释放，如果不及时调整以满足用户不断变化的需求，就会造成供应与下游气化装置受炉膛开关、逆变炉和负荷调节等因素的影响。氧气消耗量经常变化。为了保持管网

的稳定压力，必须在真空装置中保持一定量的氧气。氧气网络压力由放空阀自动调节，确保气化装置安全使用氧气。

1、煤化工连续生产空分装置存在的问题刘谦2010

今天，煤炭化工行业正在逐步扩大，每一种装置和系统的生产链都有很强的连续性，生产的安全和稳定要求特别高，停车费用特别高，因此减少不必要的停车是至关重要的。今天，次级设备是石油化工生产的主要设备。它们不仅为气化过程提供氧气，而且还确保所有过程的材料供应、技术、氮处理和空气安全生产。它在整个生产过程中具有非常关键的影响在特殊情况下，真空副装置进行紧急制动，可能导致整个系统的工业气体供应中断，可能导致系统瘫痪，甚至带来安全风险，从而给企业造成巨大损失。因此，优化和改进真空子系统系统非常重要。例如杭州oxi基本改进了空气系列故障停车场应急供气工艺的研究改进方法包括以下步骤:冰箱生产液氧，然后液氧泵在加压气化后从液氧储罐底部向用户提供液氧，并贯穿整个过程在出现真空子系统问题时短期停车，以及压力液氧转化为洗浴蒸发器的过程。

2、存在的问题及改造措施

2.1空分配套增压机组不能满负荷运行

增压机采用变速箱与汽轮机联动，自2011年装置投产以来多次出现主推轴承温度高、轴位移大、轴承振动大等问题，造成空分装置无法高负荷运行。改造措施:更换主推瓦块，同时在增压机平衡管联通高压侧管线上增加两台截止阀，在低压侧增加盲板，将通过轴封泄漏的末级高压空气全部放空，降低增压机的轴向推力，减轻主推轴承的负荷。但是未及时回收平衡管放空前期气体，造成压缩末级气体外漏量增大，增压机压力达不到设计要求，无法满足高负荷运行。于是重新返厂更换增压机原有平衡盘，增大平衡盘的直径，在新的平衡盘安装自然冷却后上车床车出密封槽镶嵌密封齿。将原迷宫梳齿密封改为金属软密封，增强密封效果，有效减少增压机末级空气泄漏量，保证增压机末级压力。开车后尝试关闭平衡管放空并打开平衡管连通阀，回收放空气量，以满足增压机组高负荷运行。

2.2冷冻水制冷量不足

正常生产时，空分预冷系统所需冷量由氨冷器提供，氨冷器将水冷塔出口冷冻水温度从22℃降至8～9℃后送至空冷塔。液氨来自氨压缩岗位，为低温甲醇洗岗位提供冷量来满足生产需要。夏季，环境温度高，低温甲醇洗及空分岗位所需液氨用量均增加，空分氨冷器

使用液氨，导致低温甲醇洗冷量不足，甲醇装置不能满负荷生产。本套空分装置冷冻水设计质量流量为115t/h，温度要求为7～9℃。在夏季高温情况下，液氨供应能力减弱，氨冷器换热效果差。冷冻水温度升高，造成空冷塔温度上涨至13℃左右，空气饱和含水量增加，分子筛吸附能力降低，出口CO2含量升高，影响空分装置安全运行。改造措施:使用蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组替换氨冷器，从而解决后系统液氨不稳定问题，使空冷塔出口温度降低至10℃左右，保证分子筛吸附效果。

3、空分装置优化运行策略

3.1气流床技术中的应用

有机层技术的种类包括壳体气化技术、DESGO水烟化技术、太空烟煤加压化技术、华东理工大学多喷嘴水烟压气化技术、第二代清华路煤煤焦加压技术、鲁奇煤粉加压连续气化技术等。其中，壳气化技术主要是在氧气上蒸汽气化后，以干粉为饲料，将温度提高到1400 ~ 1500℃。另外，在DESGO水烟化技术中，主要是原德事故根据汽油化技术的工作原理开发的。在这项技术的运行中，首先要把煤磨成水煤浆，在此过程中添加添加剂和溶剂等，粘度提高到800~1000cP。这时水煤浆的浓度可以达到60%以上。然后，将水煤浆

放入气化炉，经济就会氧化，气化温度可以达到1300 ~ 1300。与粉煤气化炉不同，这项技术主要是氧气和煤在喷嘴中混合和反应后形成的。因为那种饲料是水，所以需要较多的水分才能实现气化反应，所以煤和氧气的消耗很高。航天炉的型煤加压气化技术是比较先进的科学技术，而且拥有自主知识产权，该技术的主要原料是粉煤灰，该技术的单位有效气体氧消耗量很低。华东理工大学多喷嘴水铅加压气化技术，该技术主要是以纯氧水为基础的原料，此后对喷嘴进行炉型结构、尺寸变化后，炉内会产生撞击流，可以起到高混合和传热的作用。在炉子上创造一定的流通空间，发挥其主要作用。第二代清华大学，秀妍加压技术主要是清华大学和北京达里科技术有限公司、山西两滩丰熙飞业集团经过长期试验共同开发的，该技术拥有自己的知识产权，是先进的科学技术。在这项技术中，基本上是将纯氧从装置喷射到气化炉中，然后与煤反应形成气体。通过上述分析，可以发现，在煤化工领域，现代工业分厂设备的应用范围非常广泛，而且煤化工在其他领域的应用可以实现不同的效果和作用，因此现代工业分厂在煤化工领域的发展将越来越好，应用也将越来越广泛。

波特率发生器3.2空分装置内部节能措施

2系列6套空分设备均采用国产技术，运行中发现国产空分的实际蒸汽消耗量为240t/h，高于设计值212.9t/h。通过原因分析，发现通过降低精馏塔压力、降低空冷系统真空度、降低系统阻力等优化操作，可以将蒸汽消耗量降低到设计值以下。此外，可以通过以下方式降低设备运行能耗:(1)单空气分离(1)单空气分离(single set)可以抽出增压器产生的仪表空气，取代气压站压缩机，为整个工厂提供仪表、工厂空气。(2)空气分离装置正常运行后，备用系统液氧、液氮备用泵变为冷雨，减少耗电量。(3)优化工艺操作(液氮反向充电)，缩短装置运行时间，缩短液氧、液氮生产时间(4)提高各运行空分装置负荷，增加液体产品去除量，增加液氧、液氮产量，提供销售。(5)在装置负荷许可下，尽快投入液体膨胀机，减少装置耗电量。

结束语

在大型煤炭生产企业中，空设施不仅是氧气材料的生产，还为整个工厂提供氮气和计量设备，这是零配件稳定运行的前提条件，是企业经济的前提条件。通过优化氧气模式和操作氧气及氧气传输装置的空气分配功能，有效减少了氧气排放，需要进一步评估通过提高氧气排放率进一步减少氧气排放的经济性。各项改造措施有效提升了整体装置的生产能力，

在节能降耗方面贡献尤为突出，为企业带来的经济效益尤为可观，这也是现代化工企业实现绿可持续发展的必经之路。

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