兖矿国泰化工有限公司醋酸生产采用低压甲醇羰基化法合成醋酸工艺,该工艺以甲醇和CO2为原料,以铑的络合物为催化剂,碘甲烷和氢碘酸为助催化剂,在带有搅拌装置的、由特殊材料(哈氏合金或锆材)制成的反应器内进行汽液连续反应生成醋酸。
该套装置自45万t/a醋酸扩产后,高低压放空尾气量不断上升,而传统的螺杆压缩制冷机仅能满足30万t/a醋酸放空量要求。为了保证放空尾气中的有机蒸汽能充分吸收,决定采用溴化锂制冷机组。
该溴化锂制冷机组的热源是通过精馏塔1.3 MPa蒸汽经换热冷凝来提供的,温度110~125 ℃,压力0.4~0.5 MPa,一方面可以充分利用余热,降低生产消耗,另一方面可达到100%减排,有利于环境保护。但该机组在运行中还存在一些问题,公司进行了分析和处理。
1.由于受溴化锂溶液溶解度的制约,循环水入口温度严格控制在19~32 ℃,外界温度严格控制在5~45 ℃,否则将会出现溴化锂结晶现象。但因本系统连续生产的特殊要求,溴化锂制冷机组需全年运行,而冬季循环水温度偏低,不具备溴化锂制冷冰机稳定运行的条件。 建议将溴化锂制冷机组改为室内机,即给溴化锂制冷机组增加机房,并增设供暖设施,同时在循环上水增加伴热保温,提高循环水温度。
2.溴化锂制冷机组在长时间运行过程中抽气阀有内漏现象。机组抽气阀为隔膜阀,对机组抽气完毕后,由于关阀力度较大会出现隔膜阀胶垫破损,造成空气漏入机组。建议在抽气总管上增加密封性能更好的截止阀,如果各分支抽气阀内漏,总阀密封性能好,就不会导致空气漏入机组。
3.溴化锂制冷机组在用一段时间后,冷凝器和吸收器中会产生结垢,水系统滋生藻类,进而产生黏泥,机组出现严重锈蚀等问题。建议2~3年进行1次维护保养,由专业的清洗公司对机组内部及吸收器和冷凝器列管进行清洗。
溴化锂制冷机组投用后,具有以下优点:(1)取代螺杆压缩制冷机制取冷冻水,减少用量;(2)充分利用精馏工段1.3 MPa蒸汽冷凝液的余热;溴化锂制冷机组自身功率为4.4 kW,而3台螺杆压缩制冷冰机功率达到396 kW,但仅能满足30万t/a醋酸的制冷量。采用溴化锂制冷机组不但满足高负荷运行要求,且年节约电量约2.8×106 kW·h,按照公司用电价格约0.53元/kW·h计算,年可节约资金148.4万元,1年即可收回全部投资。同时实现了能源的综合利用,降低了生产成本,实现了公司经济运行稳步发展。