[一]、焦化配件煉焦?fàn)t的熱平衡分析
焦化配件在煉焦生產(chǎn)和煤氣凈化過(guò)程中,蘊(yùn)含著大量的余熱資源,有著的回收利用價(jià)值,因此,焦化廠在進(jìn)行余熱資源利用和節(jié)能減排方面具有巨大潛力。
重鋼焦化廠的生產(chǎn)屬于粗放的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式,能源利用效率低,余熱資源豐富但未回收利用,在國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)具有典型代表性。本課題依托重鋼焦化廠的生產(chǎn)實(shí)際,研究焦化余熱資源及其回收利用工藝技術(shù),結(jié)合重鋼環(huán)保搬遷焦化工程的規(guī)劃方案,研究適合其生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)合理的余熱資源綜合利用技術(shù)方案,對(duì)新重鋼焦化廠的節(jié)能減排提供技術(shù)支撐,具有現(xiàn)實(shí)意義。
通過(guò)對(duì)煉焦?fàn)t的熱平衡分析,焦化焦?fàn)t設(shè)備確定了煉焦生產(chǎn)余熱資源的回收利用主要方向?yàn)榛厥占t焦物理熱、荒煤氣和燃燒廢氣顯熱,其中,紅焦顯熱占供入焦?fàn)t熱量的35%左右,是主要研究對(duì)象;通過(guò)分析煤氣凈化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝和余熱資源構(gòu)成,以及能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝現(xiàn)狀,確定了煤氣凈化系統(tǒng)余熱資源利用途徑以調(diào)整化工工藝、回收高溫工藝介質(zhì)余熱為主,能源系統(tǒng)以采用自產(chǎn)能源(如焦?fàn)t煤氣)替代直接外購(gòu)能源為主。
根據(jù)當(dāng)前焦化行業(yè)的余熱回收利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),研究焦化廠余熱回收利用工藝技術(shù)的應(yīng)用情況和應(yīng)用條件。結(jié)合重鋼環(huán)保搬遷焦化工程規(guī)劃方案,研究各種余熱回收工藝技術(shù)的應(yīng)用可能性和應(yīng)用方案,測(cè)算技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。煤焦系統(tǒng)研究干法熄焦工藝(CDQ)代替濕法熄焦的工藝技術(shù)方案,確定了干法熄焦的巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。煤氣凈化系統(tǒng)研究將真空碳酸鉀脫硫工藝與橫管初冷器結(jié)合、回收利用橫管初冷器上段余熱的工藝;采用蒸汽噴射閃蒸技術(shù)的節(jié)能蒸氨工藝;導(dǎo)向噴射塔盤蒸餾工藝。能源系統(tǒng)研究了焦?fàn)t煤氣代替蒸汽的技術(shù):導(dǎo)熱油加熱技術(shù)替代直接蒸汽蒸氨的工藝;直燃吸收式制冷機(jī)取代蒸汽吸收式制冷機(jī);工業(yè)循環(huán)水水源熱泵技術(shù);循環(huán)水冷卻采用表面蒸發(fā)空冷器。
按照重鋼環(huán)保搬遷焦化工程年產(chǎn)240萬(wàn)t焦碳的規(guī)模,確定的余熱回收工藝技術(shù)方案,回收利用余熱折合標(biāo)煤202160噸/年以上,各項(xiàng)余熱利用工藝技術(shù)在減少粉塵排放、降低大氣和水體污染等方面,還具有顯著的環(huán)境效益。
[二]、焦?fàn)t配件預(yù)防措施
1嚴(yán)格監(jiān)控原料的含鹽量
為了降低焦化原料中雜質(zhì)的含量,裝置根據(jù)生產(chǎn)需要積極協(xié)調(diào)有關(guān)部門對(duì)常減壓電脫鹽裝置進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),增強(qiáng)原油的“一脫三注”處理效果,了減壓渣油中硫及鹽的含量在工藝指標(biāo)控制范圍內(nèi)。
2設(shè)備選材
加工含硫原油的焦?fàn)t配件選材應(yīng)按嚴(yán)重硫腐蝕來(lái)考慮,情況下還需考慮原料的酸值。
對(duì)延遲焦化裝置而言,正確選材是較基本的措施。將不耐硫腐蝕的碳鋼材質(zhì)換為不銹鋼或高合金鋼,以提高材料的蝕性。但是選材與其他手段綜合考慮,才能使設(shè)備選材做到經(jīng)濟(jì)合理。
3監(jiān)控監(jiān)測(cè)腐蝕
在加工含硫含酸原油時(shí),延遲焦化配件遇到的腐蝕問(wèn)題非常復(fù)雜,在采取了的蝕措施以后,還采取手段對(duì)設(shè)備的腐蝕情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、檢驗(yàn)、分析,以掌握設(shè)備的腐蝕程度和發(fā)展趨勢(shì),從而制定出相應(yīng)防范措施或采取的防護(hù)手段,達(dá)到控制、避免事故發(fā)生的目的。檢修期間共在裝置內(nèi)新增了12處在線監(jiān)測(cè)點(diǎn),以便在線監(jiān)控裝置的腐蝕狀況。
4使用
使用也是減緩和控制腐蝕的途徑。優(yōu)點(diǎn)是加入量較小,投資少,可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)。焦化系統(tǒng)中一般加入的都是水溶性或者油溶性抗硫化氫。國(guó)內(nèi)已有焦化裝置使用,并取得了較好效果。
5其他措施
調(diào)整工藝,優(yōu)化操作,嚴(yán)格工藝操作,禁止設(shè)備超溫超壓,盡量減少波動(dòng)。
由于在彎頭、大小頭、三通、設(shè)備進(jìn)出口接管等處易產(chǎn)生湍流、渦流,腐蝕速率高,所以設(shè)備結(jié)構(gòu)及管線布置要合理,應(yīng)避免熱應(yīng)力、液體停滯或局部過(guò)熱,減少渦流和盲區(qū),減少流向劇變和形成低壓區(qū),防止產(chǎn)生沖蝕。
延遲焦化裝置在加工高硫原油時(shí)應(yīng)采取選材、工藝等多種手段聯(lián)合進(jìn)行控制,尤其重要的是要加強(qiáng)蝕管理和各項(xiàng)蝕規(guī)章制度的貫徹,這樣才能各項(xiàng)蝕措施落實(shí)到位。