海化氯堿雙管齊下助力節(jié)能
節(jié)能降碳改造案例之九
山東?;葔A樹脂有限公司(簡(jiǎn)稱“?;葔A”)位于山東省濰坊市,擁有30萬(wàn)噸/年燒堿生產(chǎn)能力,采用離子膜法生產(chǎn)工藝。公司現(xiàn)有兩條生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)年產(chǎn)能分別為10萬(wàn)噸和20萬(wàn)噸(折100%燒堿),配套鹽水精制、電解、氯氫干燥處理、鹽酸合成(年產(chǎn)50萬(wàn)噸)、氯氣液化和充裝等工序。公司采用DCS、先進(jìn)控制、PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和MES系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了信息集成和資源共享ERP管理系統(tǒng)。
?;葔A深耕燒堿生產(chǎn)近20年。?;葔A燒堿單位產(chǎn)品綜合能耗指標(biāo)從建廠之初的360千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸下降到310千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,降幅達(dá)14%,在行業(yè)中屬于先進(jìn)水平。
?;葔A30萬(wàn)噸/年燒堿裝置節(jié)能降碳措施主要從管理和技術(shù)改造兩方面發(fā)力。
(一)管理提升助力節(jié)能
1.智能化改造
?;葔A依托山東?;瘓F(tuán)“數(shù)字化、智能化工廠”建設(shè),以智能化為目標(biāo),持續(xù)推進(jìn)生產(chǎn)、銷售、安全、環(huán)保等數(shù)字化轉(zhuǎn)型,打造智慧化工廠,實(shí)現(xiàn)一體化智慧運(yùn)營(yíng)。
2.優(yōu)化運(yùn)行
海化氯堿受疫情等不可控因素影響生產(chǎn)負(fù)荷波動(dòng)較大,公用工程系統(tǒng)負(fù)荷優(yōu)化難度大,對(duì)降本增效工作形成制約。對(duì)此,公司通過(guò)成立由生產(chǎn)技術(shù)部牽頭、各生產(chǎn)車間配合的生產(chǎn)優(yōu)化小組,對(duì)公用工程大型機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行了優(yōu)化,取得了顯著的降耗成果。小組成員抓住生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整的機(jī)會(huì),對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了見縫插針式消缺,提高了生產(chǎn)裝置穩(wěn)定性。
為應(yīng)對(duì)離子膜周期性性能衰減導(dǎo)致的電耗升高,組織制定了《直流電消耗指標(biāo)控制實(shí)施方案》,通過(guò)差別化調(diào)整電解槽電流、提高槽溫、確保原鹽質(zhì)量等措施,實(shí)現(xiàn)直流電耗升高趨勢(shì)穩(wěn)步下降。
3. 優(yōu)化操作
?;葔A對(duì)“卡邊操作”進(jìn)行了大膽的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn),對(duì)標(biāo)燒堿行業(yè)理論數(shù)值,推動(dòng)32%燒堿產(chǎn)品由32.2%±0.2%的“卡邊操作法”向32.1%±0.05%的“極限操作法”延伸。他們充分發(fā)揮在線堿液濃度分析儀“眼睛”的作用,不斷尋找影響燒堿濃度的因素,成功將32%成品燒堿的濃度控制在32.0%~32.01%,完成了堿液濃度指標(biāo)從“卡邊操作”到“極限操作”的挑戰(zhàn),取得了較好的節(jié)能降耗效果。
(二)技術(shù)改造助力節(jié)能
1.采用零極距電解槽技術(shù)降低直流電耗
主要設(shè)備電解槽采用日本旭化成“高電流密度自然循環(huán)技術(shù)”。2012年至2014年,公司通過(guò)增加電解槽彈性網(wǎng)和更換陰極極網(wǎng)的方式進(jìn)行了零極距改造,改造后電解槽直流電耗大幅降低,綜合電耗降低110千瓦時(shí)/噸。
2.采用三效蒸發(fā)技術(shù)降低50%燒堿蒸發(fā)裝置蒸汽消耗
現(xiàn)有年產(chǎn)6萬(wàn)噸(折100%燒堿)50%燒堿蒸發(fā)生產(chǎn)線一條,2015年已由雙效蒸發(fā)改造為三效蒸發(fā)濃縮工藝。公司采用目前比較先進(jìn)的三效蒸發(fā)技術(shù),在原來(lái)雙效蒸發(fā)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造,增加三效蒸發(fā)器使熱能得到充分利用,進(jìn)一步降低蒸汽消耗,噸燒堿節(jié)約蒸汽200千克。
3.余熱利用降低蒸汽消耗
多舉措對(duì)余熱進(jìn)行回收利用降低蒸汽單耗:利用氯化氫合成余熱對(duì)鹽水進(jìn)行提溫;利用電解槽高溫濕氯氣余熱改造項(xiàng)目對(duì)濕氯氣熱量進(jìn)行利用,降低一次鹽水加熱用蒸汽,年節(jié)約蒸汽7000噸;針對(duì)地下水停用后冬季水庫(kù)水溫過(guò)低,導(dǎo)致補(bǔ)充蒸汽量較大的情況,公司將脫硝系統(tǒng)余熱進(jìn)行回收利用。該項(xiàng)目投用后蒸汽消耗大幅度降低,年節(jié)約蒸汽5000噸。
4.利用合同能源管理模式降低動(dòng)力電耗
公司采用合同能源管理模式對(duì)2臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行節(jié)能改造,改造后節(jié)電率達(dá)16.5%,年節(jié)電200萬(wàn)千瓦時(shí);降低電耗的同時(shí)提高了循環(huán)水泵的工況,夏季循環(huán)水泵由“開三備一”改為“開二備一”,年節(jié)電100萬(wàn)千瓦時(shí)。
(三)新技術(shù)應(yīng)用助力節(jié)能
公司采用新型膜極距離子膜電解槽技術(shù)(JHM-1A膜極距離子膜電解槽),該技術(shù)通過(guò)增大電解槽有效面積(由2.7平方米增加至3.3平方米),使電解槽導(dǎo)電面積增大,槽電壓可大幅度降低,從而直流電耗下降。
目前,公司電解槽已經(jīng)進(jìn)入更新周期。為此公司緊跟電解槽技術(shù)進(jìn)步,對(duì)二期5臺(tái)電解槽進(jìn)行整體更新,選用新型膜極距離子膜電解槽。改造后,直流電耗會(huì)得到相應(yīng)優(yōu)化。
按改造5臺(tái)電解槽,共計(jì)710片單元計(jì)算,直流電耗較現(xiàn)型號(hào)新槽可降低155千瓦時(shí)/噸,有較大的產(chǎn)能和降耗優(yōu)勢(shì)。該方案一次投資大,但將取得長(zhǎng)期的安全運(yùn)行和節(jié)能降耗效果。
(李偉)