资源回收在我厂的应用

2013-04-09窦怀云

化工设计通讯 2013年1期

关键词：羰基化净化系统溴化锂

窦怀云

（兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527）

兖矿鲁南化肥厂主要产品为，550kt／a 尿素、200kt／a甲醇、100kt／a醋酐。近年来，由于效益问题、环保压力，企业在发展的过程中特别注重节能降耗、清洁生产，积极回收利用生产系统的废水废气，创造了较好的经济效益。

1 放空尾气回收利用

我厂生产放空气体主要有净化脱碳闪蒸气、甲醇膨胀槽膨胀气、羰基化生产酸酐系统排放尾气等，大量的放空，既浪费资源，又污染环境。

1.1 羰基化系统高压尾气

（1）工艺现状

羰基化生产系统的放空气体主要有高压气体、低压气体。高压气体是羰化反应釜出来的气体，原工艺是去高压吸收塔用吸收剂吸收，再经吸附器吸附碘甲烷后，放空去火炬燃烧，放空量大约470m3／h。

（2）改造方案

将高压吸收塔出来尾气，利用原有的高压吸附器作为缓冲罐，设置高压压缩机，将高压尾气由2.5MPa加压至4.0～4.2MPa，与原料CO管线联通，返回反应釜循环利用。如生产系统波动或压缩机出现异常，高压尾气可以通过原工艺流程去火炬系统。

1.2 羰基化系统低压尾气

（1）工艺现状

羰基化低压尾气是低压脱轻塔出来的气体，在低压吸收塔用吸收剂吸收后，压力为0.18～0.20MPa。如果系统压力较低，工艺上无法再回用，直接放空去火炬燃烧，此部分放空量约1 000m3／h。

（2）改造方案

我厂根据现有生产设备及工艺，决定合理利用现有的吹风气锅炉，将低压尾气回收至锅炉进行焚烧，副产蒸汽供系统使用。具体措施为，利用原厂区的闲置管线，将尾气单独引至1＃吹风气锅炉入口总管，进入锅炉燃烧。原有工艺流程在吹风气锅炉检修或系统异常时紧急备用。

1.3 净化系统尾气

（1）工艺现状

净化系统脱碳闪蒸气原设计是通过压缩机加压供系统再利用，但随着合成氨和甲醇产能扩张，脱碳闪蒸气量逐渐增大，由于压缩机打气量限制，同时生产中为了控制脱碳闪蒸槽的运行压力，部分闪蒸气必须放空，放空量约6 000m3／h。

甲醇净化系统甲醇膨胀槽的膨胀气，因压力低无法回收至系统，放空量150～300m3／h。

（2）改造方案

对净化系统脱碳闪蒸气及甲醇膨胀槽膨胀气分别设置管道进行回收，然后汇集进入一总管，至1＃吹风气锅炉原入口总管上。为了防止系统串气及安全，在入炉的总管前，净化尾气和醋酐尾气管上分别设置了止回阀及切断阀。

2 高温废水回收利用

2.1 工艺现状与技改选择

生产系统高温废水主要有蒸汽冷凝液、净化系统变换冷凝液、尿素解吸废液等，这些废水温度一般在110℃左右，原生产采取现场排放，进入净化水厂，不仅增加了净化水厂的处理负荷及费用，也浪费了大量的热能；同时，由于生产所需新鲜水不足，需采集地下水，公司需要花费大量的水资源费用。

经过对生产系统的调研，尿素二段蒸发表面冷凝器、合成冷排、净化Ⅱ贫液水冷器等设备一次水用量欠缺且热负荷过高，采用一次水冷却效果不好，对生产负荷及生产稳定造成很大影响，决定采取制冷工艺，并利用高温废水热能。

我公司采用江苏双良的溴化锂吸收式冷水机组，机组以制取5～8℃的冷水为目的，改种机型以水为制冷剂、溴化锂溶液为（热能）吸收剂。

2.2 工艺改造

正常生产条件下，甲醇精馏和尿素系统蒸汽冷凝液（125 ℃、0.2～0.3 MPa）最大流量为106t／h，尿素界区第二解吸塔出来的解吸废液（精制水）（140℃、0.4MPa）最大流量为80t／h，分别进入蒸汽冷凝液溴机和精制水溴机，与发生器中的介质（溴化锂溶液）进行热交换，温度均降为80℃。精制水溴机热利用后的精制水一路并入循环水回水中；另一路由精制水回流泵加压，经由喷射混合器后，并入精制水入口，来调节进入机组精制水温度、流量。蒸汽冷凝液溴机热利用后的蒸汽冷凝液进入冷凝液槽，稳流后冷凝液一路由锅炉水泵加压至2.2MPa送至锅炉水管网，供工艺废热锅炉使用；另一路由冷凝液回流泵加压，经由喷射混合器后，并入蒸汽冷凝液入口，来调节进入机组蒸汽冷凝液温度、流量。溴机所用冷却水均来自循环水系统。

两台溴机蒸发器冷量以冷水形式输出，冷水总量为900m3／h左右。

3 改造后的运行及效益

3.1 溴化锂机组运行效益

溴化锂机组投入运行后，其冷水代替部分一次水供系统使用。

我厂的一次水使用后最终进入三次水管网，作为除盐水站和各循环水系统补水，其中，除盐水站用量约400m3／h，循环水补水约300m3／h，最终富余近560m3／h。溴化锂机组投用后，三次水富余量仅为40m3／h，并在很大程度上节约了一次水，更解决了三次水严重富余的难题。同时，原采用一次水冷却的用户总用水量约为550m3／h，采用溴化锂机组制冷水后，用水量为350m3。