成膜多胺药剂在甲醇装置节能减排中的应用

2022-02-19蔡可庆冯玉祥

氮肥与合成气 2022年2期

蔡可庆，冯玉祥

(江苏索普化工股份有限公司，江苏镇江 212006)

近年来，随着我国经济的高速发展，资源利用与发展之间的矛盾日益突出，节能减排越来越受到国家和企业的重视[1]。甲醇生产企业作为传统的用水用能大户，普遍存在能源利用率低、水耗高的问题。甲醇生产过程中的余热大都采用废热锅炉进行回收，炉水的处理是废热锅炉稳定运行的关键。传统的炉水处理工艺是加入磷酸盐，并通过定排、连排，控制炉水水质达到一定的指标，以防止废热锅炉结垢、保证蒸汽品质、防止汽水共沸等[2]。但该工艺排污率一般在3%以上，存在排污量较大、热能损失较高的缺陷。

1 余热废热锅炉运行现状

某公司甲醇装置现有废热锅炉4台，设计蒸发质量流量合计350 t/h，具体参数见表1。

表1 废热锅炉设计参数

甲醇2.5 MPa废热锅炉(S15503)正常运行过程中为连排状态，排放质量流量约为6.5 t/h，其余废热锅炉为定排，无连排。定排为8 h排放1次，每次约10 min。

锅炉排污不仅仅是水的损失，还由于炉水含有大量的热量而造成能源的浪费。因此，锅炉排污量直接影响余热蒸汽回收的经济性。从环保的角度来说，还会对环境造成噪声污染和水污染[3]。锅炉排污的主要目的是控制炉水含盐量，以避免结垢和炉内腐蚀风险[4]。而炉水含盐量除了受到给水含盐量的影响外，还与炉内加药有关。传统的磷酸盐处理工艺增加了炉水含盐量，并由此导致炉水电导率指标的上升，是进一步降低锅炉排污率的重要障碍。

2 采取的措施和应用效果

2.1 采取的措施

为进一步做好节能节水工作，降低系统排污率，减少热量损失。2020年6月，经多次考察、论证，公司引进了南京某公司的“HELAMIN”无磷炉水处理新技术。为配合新型药剂的使用，公司新增了1套加药控制系统，确保加入量精准、合理。2020年8月开始在甲醇余热废热锅炉使用“HELAMIN”成膜多胺药剂。

2.2 应用效果

表2 炉水水质控制参数

表3 余热废废热锅炉排污率

排污率是评价锅炉水药剂性能的关键性指标。在使用“HELAMIN”成膜多胺药剂后调试阶段，通过逐步关小S15503排污阀，连排排污率逐步下降；按照少量多次原则，逐步提高废热锅炉E15102、E15103、E15104定排周期，在每次排放时间不变的情况下，由原来的8 h 1次降至7 d 1次。

从表3可以看出：使用“HELAMIN”成膜多胺药剂后，废热锅炉产汽率由96.7%提高至98.5%，提升了1.8百分点；排污率由2.02%降至0.31%，降低了84.6%。分析原因为：

(1)“HELAMIN”成膜多胺药剂能够提高余热锅炉换热能力。该药剂由全挥发性有机物组成，其投加不会增加水中总溶解固形物(TDS)含量，不影响炉水电导率。因此与传统磷酸盐处理工况相比，即使维持相同的电导率，炉水的浓缩倍数也远远高于前者，这意味着应用该药剂时锅炉排污率更低，从而大大降低锅炉排污率，节水的同时节约热能，提高锅炉热效率。

(2)该药剂能够将炉内本已存在的沉积/垢层逐步清除，并形成稳定的20～50 μm的保护膜，因清垢护壁成膜后其各部件受热均匀，从而提高系统热效率。