在甲醇生产中的16000Nm3/h(O2)内压缩空分设备在设计及运行过程中,根据自身特点,结合实际采用几项节能技术改造,取得了满意的效果,装置运行经济性、稳定性都得到了较大提高。
1、改造方案
1.1预冷系统
原设计在空冷塔后引入一包和空气源(压力为0.5MPaG)减压为常压作为开车时水冷塔冷却循环水用,在使用过程中效果不明显,实际温降2~3℃。后改为纯化器后干燥空气气源(露点-60℃)减压至常压来冷却循环水,利用干燥空气吸湿特性,在使用过程中效果明显,实际温降8~12℃。该措施实施缩短了分子筛再生时间1~2h,为分子筛正常工作创造了条件,即整个装置开车节约1~2h时间,效果良好。
1.2分馏塔系统
空分装置100%负荷是纯氮气产量15500Nm3/h,其中正常生产是外供400Nm3/h氮气作为产品输出。其余15100Nm3/h氮气全部放空,放空损失很大。针对此情况及氮气良好品质,采用了如下措施:
(1)作为全系统装置仪表空气
空分车间空压站负责为全厂装置提供仪表空气,正常运行时使用两台螺杆空压机(二开一备,功率132kW/台)机一台再深干燥器(功率0.1kW/台),提供1200Nm3/h左右的仪表空气。
由于氮气品质优于空气,氮气作为仪表空气使用状况良好且装置均采用控制,不存在安全性问题。现将空压站停下,设置为压力低自动备机状态。以每度电0.45元计算,节约电力及金额:
螺杆空压机:一年节约电力132×2×24×330=209.08×104kWh;
折合金额:209.08×104×0.45=94.09万元;
再生干燥器:0.1×24×330=792kWh;
折合金额:792×0.45=365元。
(2)作为水冷却塔冷却气源
正常生产时纯氮气放空量较大,为进一步充分合理利用其良好品质及吸湿性,引了一股3000Nm3/h纯氮气入冷水塔冷却循环水,再冷却入塔空气。投用后实际降低空冷塔出口气体温度8~10℃。
空冷塔出口温度9~12℃已低于循环水温(20~30℃),即无法采用循环水为冷源的换热器冷却空气。若投资建设一套冷冻装置,包括设备投资、安装、维护、检修、折旧、公用物料消耗等费用太高。此处单独对电耗成本作计算:
Q=cm△t=1.04×103×〔78000/(22.4×3600)〕×28.96×8=233.3kW;
一年节约电力:233.3×24×330=184.8×104kWh;
折合金额:184.8×104×0.45=83.2万元。
(3)液化氮气作为产品销售
由于正常生产的时候仍有10900Nm3/h左右的纯氮气放空。若投资一套液化装置将放空的氮气液化作为液氮产品销售,可进一步充分利用剩余氮气,提高经济性,降低装置生产成本。
以液化2000Nm3/h纯氮气计算如下:
成本:投资建设2000Nm3/h氮气液化装置约120万元,液氮贮槽100m380万元;
产量:2000/860=2.326m3/h液氮,一年生产2.326×24×330=18418.6m3;
销售金额:以300元/m3价格销售液氮,折合金额18418.6×300=552.6万元。
(4)富裕N2作为生产合成氨使用
富裕氮气仍有8900Nm3/h可以和甲醇生产时纯度95%的H2驰放气共同压缩回收生产合成氨,一年可生产10.7×104t/a。
1.3充分合理利用氧气资源
(1)在甲醇负荷伪满情况下,多余氧气采用液氧形式输出,装入贮槽用于销售。以20万元/月销售金额计算,全年可增收20×12=240万元。
(2)另在甲醇装置停车检修时,采取工艺调整停下3600kW增压机、液氧泵。产品液氧用于销售,以全年运行330d,停车检修30d计算,实际节能3600×24×30=259×104kWh,折合金额259×104×0.45=116.56万元。



