山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司平陆分公司有1套设计生产能力为1.5万t/a的乌洛托品装置,该装置采用气相法,可在乌洛托品与甲醛两种产品间任意调节产量比例。由于气相法生产减少了随甲醛水溶液进入乌洛托品反应母液的水分,其浓缩和干燥所需的蒸汽也就随之减少,因此能耗降低,技术更为先进。在生产过程中,甲醛的吸收热、乌洛托品反应热、气氨回收吸收热等均由外供冷却水经板式换热器带走。其存在的的主要问题是:建设时需设计冷却水冷却供水系统,占地较大、管线复杂、投资大;传统的板式换热器在使用中结垢和杂质堵塞较严重,需要经常停车处理,影响连运周期,且电耗较高。
为了解决乌洛托品生产中冷却器存在的缺陷,避免冷却器对运行周期的影响及电耗高的问题,山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司平陆分公司决定采用蒸发式冷却器代替原设计的板式换热器,这是蒸发式冷却器在乌洛托品装置中的首次利用。蒸发式冷却器的主要特点:结构从上到下有引风机、预冷翅片、喷淋装置、蒸发盘管、进风栅、水箱及供水系统;设备以水和空气为冷却介质,将传统蒸发式冷凝器与空冷器优化组合在一起,充分利用了两者的优势,实现了高效换热。
采取的主要措施如下:
1.甲醛吸收塔(含一塔和二塔)循环液在循环过程中,由塔底经泵加压送入高位蒸发冷凝器,在此冷却后进入塔顶,喷淋吸收甲醛,实现吸收塔的温度指标;
2.乌洛托品氨化反应器冷却水经循环泵打入反应器夹套及冷却盘管,吸收母液热量后进入高位蒸发冷凝器,冷却后再由循环泵打入反应器循环运行;
3.乌洛托品氨吸收塔吸收循环液,从氨水液封槽由循环泵加压送入高位蒸发冷凝器,经冷却后再送入吸收塔进行氨吸收,从吸收塔底出来后再经泵加压循环运行;
4.在甲醛吸收塔底并联1个缓冲罐后,避免因突然停电、泵跳闸等原因造成骤停情况下,蒸发冷凝器内的吸收液会自流回吸收塔,塔底液位猛升,液位高至一定时对氧化器出口气体形成水封,并可能会引发回火爆炸等事故。
通过采取以上措施后,甲醛生产运行周期延长,也不再考虑清洗换热器。同时产生了良好的经济效益:年节约用水15万m3、节电逾10万kW·h、节约运行费用约124万元。