dn5000塔通過能力核算:按單塔通過年產18萬噸合成氨氣量計算
(l/g)1/4(ρg/ρl)1/8=(1329*1050/180000*24*300/3300/1.05)1/4(1.05/1050)1/8=2.
003*0.42=0.841
查有關資料:
(w20/g)(α/ε3)(ρg/ρl)μ0.18=0.030
液泛速度:
w0=(gε3ρl/αρgμ0.18)1/2=(9.81*0.9723*1050*0.03/85*1.05*0.80.18)1/2=1.81
操作氣速:w1=0.5w0=0.9m/s
d=(v1/0.785w1*3600)1/2=(77000*318/273*1.013/1.
43/0.785w1/3600)1/2=4.998m,dn5000塔可通過年產18萬噸合成氨氣量。
脫硫內件、填料選型應兼顧脫硫效率和系統阻力,內件、填料選擇原則:
①進塔設半水煤氣分布器,進液設盤式分布器,段間採用再分布器。
②脫硫幫浦的能力要與塔的直徑匹配,保證足夠的噴淋密度。脫硫塔的液體噴淋密度一般不應小於45m3/m2·h(30-50m3/m2·h)。氣體空塔速度一般不大於0.
6m/s(工作狀態)為宜,以獲得理想的壓降。
③填料的選擇應兼顧塔的壓降和吸收表面積,填料直徑偏小是壓降大的原因之—。
④選用什麼液體分布器是十分重要的。液體分布一定要均勻,液體分布器的分布點數要達到150點/平方公尺;
⑤液體分布器的安裝水平度很重要。當水平度達不到要求時,液體的分布就不均勻,甚至有的填料沒有液體濕潤,脫硫效率就大幅度下降。得不到濕潤的填料表面就有硫泡沫積累,塔的阻力就要增加,甚至無法執行。
⑥每段填料的高度不宜超過6公尺,液體的再分布同樣很重要。
本次改造dn5000塔擬選用散堆填料:其中上部三段填料選用qh—75(聚丙稀環)下部一段拉西環填料高0.2m,作為氣體分布用。
液體分布器採用槽盤式液體分布器,氣體分布器為下開口式。段間增設液體再分布器。
2.1.2 脫硫幫浦及再生幫浦選型:
脫硫幫浦:按噴淋密度45-50m3/m2·h進行計算
第乙個塔dn6000,迴圈量選為:1170m3/h。
第二個塔dn5000,迴圈量選為:992m3/h
液氣比第一塔18.2l/m3;第二塔15.4l/m3。
脫硫幫浦選型如下:
第乙個dn6000塔配置一台350s-44幫浦,q=1170m3/h,h=44公尺,220kw脫硫幫浦一台。
第二個dn5000塔配置原有兩台q=486m3/h幫浦,迴圈量偏小。
再生幫浦計算:根據目前dn10000再生槽噴射進口壓力0.4~0.
5mpa(表)要求,揚程不能少於[(0.4*106)/(1.013*105)]*10.
33=40.8。考慮再生槽高15公尺,管道阻力損失大,選擇65公尺以上揚程。
再生幫浦:新上350s-75a,q=1260m3/h,h=65公尺,280kw,再生幫浦一台;保留原有三颱q=468m3/h再生幫浦。
2.1.3 再生槽:
新上一台dn10000再生槽
2.14 噴射器:按每組通過迴圈量55m3/h計算,需42組噴射器
2.1.5 轉鼓離心機:原離心機由於執行時間長,裝置老化,不能滿足生產需要,新上了一台g5/1.75-x離心機
2.2 工藝流程簡述:
來自20000m3氣櫃的半水煤氣經dn5000清洗塔冷卻清洗後,經羅茨風機加壓至49kpa,送dn5000冷卻塔冷卻後,進入串聯的2臺脫硫塔,第乙個脫硫塔將h2s由3g/nm3脫除至1g/nm3以下,第二個脫硫塔將h2s由1g/nm3脫除至0.05g/nm3以下,而後進入總清洗塔進一步清洗降溫,然後送現焦碳過濾器、靜電除焦器、壓縮機一進總管。
3 投資(見下表)
4 運**況:
4.1 2023年5月2日大修改造完成後併入系統。通過新上dn10000再生槽、再生幫浦、脫硫幫浦、清洗dn6000塔填料,脫硫效率比檢修前明顯提高,目前僅開乙個dn6000塔,脫硫前進塔h2s在1.
0g/m3時,脫硫後可控制在7mg/m3以下。下一步待高硫煤到廠後,串聯開起dn5000塔,多燒高硫煤,進一步提高經濟效益。
4.2 改造前後脫硫執行工藝引數對比:
5 效益分析
5.1 支出增加
1)折舊增加:增加裝置折舊費用29.8萬元/年
2)多耗栲膠、釩、鹼等。按我們廠**硫磺平均消耗藥劑費用2560元/噸硫磺計算,多產720噸硫磺,多支出費用:184.32萬元/年。
3)多耗電(開220kw脫硫幫浦1臺,二台132kw脫硫幫浦;再生幫浦開280kw 1臺,開三颱110kw再生幫浦,合計耗電1094kwh/h;原開二台132kw脫硫幫浦,開三颱11okw再生幫浦,合計耗電594kwh/h,按每度電0.5元計算)。多支出費用;(1094-594)*7200*0.
5/10000=180萬元/年
4)多產噸硫磺多耗蒸汽:3.65萬元/年
5)支出增加合計:397.8萬元
5.2 支出減少:
1)燒高硫煤可降低費用:以每噸煤**降低60元,按噸醇氨塊煤消耗870kg計算(我們廠燒煤球較多,相應塊煤耗偏低),年產醇氨18萬噸計算,年需高硫煤15.6萬噸,則每年節約936萬元。
2)燒高硫煤可多**硫磺720噸/年,按每噸硫磺**700元,每年可多增效益50.4萬元。
3)支出減少合計:986.4萬元
5.3 年節約費用:
年節約效益合計:986.4-397.8=588.6萬元/年
6 結語:
目前國內大多數小化肥企業均採用優質白煤做原料,白煤**持續**,優質低硫煤更是難購,導致成本上公升,企業利潤空間減小。目前高硫煤**相對便宜,改造脫硫提高脫硫效率,部分或全部採用高硫煤做原料,可降低生產成本,增加企業經濟效益,不適為企業的一條節能降耗措施。