新型隔热涂料在甲醇与合成氨装置上的应用

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1、新型隔热涂料在屮醇与合成氨装置上的应用刘卫平（山东红日阿康化工股份有限公司山东临沂市276021）在甲醇和合成氨装置中，从造气丄段生产的水煤气，经过洗涤塔洗涤后，经煤气管道进入气柜缓冲，再经过管道进入脱硫工段，主要过程如下：造气工段洗涤才一煤气管道一气柜一►煤气管道一►脱硫进口洗涤塔一►罗茨风机在此过程中，水煤气的降温是必不可少的一个环节。而如何采用更经济的方式降低气体温度，从而达到节能降耗的目标，是目前化工行业比较普遍的问题。一水煤气温度对装置的主要影响1影响罗茨风机寿命和能力对于罗茨风机而言，一般要求进口气体温度要求在45°C以下，而且水煤气经过罗茨风机以后，由于压力提

2、高，温升一般在30°C左右。由于风机一般釆用风冷，调整能力较小，设备内两个转子的间隙很小，如果进口气体温度太高，相应造成轴承轴承等运转部件温度过高，严重可造成转子抱死，设备停车。根据气体特性，在和同体积压力下，温度越高则体积越大。罗茨风机为容积式设备，即进口气体的流量是不变的，因此，气体温度越高，则设备的输送能力越小，相应生产能力越小。2影响脱硫和再牛。对于脱硫而言，-•般采用湿法脱硫，在脱硫塔内通过气液接触的传热和传质过程，使气体中硫化氢和脱硫液反应，同时降低气体温度，如果水煤气温度高，则影响脱硫效采和脱硫液的再牛。3影响牛产能力同样压力的气体，温度越低则体积越小。以我公

3、司10万吨合成氨装置为例，夏季每个班产量94-96吨之间，冬季则产量在102-104吨之间，其中气候的影响是关键因素。山于各地气候条件存在差异，气候的影响也人小不同。以我公司所在地临沂市为例，临沂地处中纬度区，属温带季风区大陆性气候，四季分明、光照充足。年平均气温约14°C,夏季七、八、九三个月平均气温25—26.5°C,夏季最高气温超过40°C,在这种情况下，夏季白天气柜和管道的表面温度一般超过60°C。从而造成气体在输送过程中温度升高。根据我公司10力吨/年介成氨装置的设备布置状况，气体所经过的管道（气柜前厉）距离约230米，管道直径1.4米，气柜直径28米，容积1万方

4、，一般情况下高度维持在10・12米左右。则气体经造气进入脱硫工段所经过的管道和设备的表面积约2000平方，停留时间约10分钟。在这种条件下，经实际检测，夏季造气工段洗涤塔出口气体温度在43-44°CZ间，脱硫洗涤塔进口气体温度约47・51°C。气体在此过程中的升温约4・7°C。相应降低牛产能力1.5%以上。二新型涂料的应用日前国内甲醇和介成氨厂家在降低水煤气温度方面，基本采用循环水洗涤的方法，虽然能达到降温效果，但相应增加能耗。对10万吨合成氨装置，按气体的气量50000标方计算,气体中主耍成分的含量按下表：名称co2COh2n2ch4o2含量%828.54021.81.3

5、0.4热值KJ/Kmol40.329.52929.53829.9由上表计算可知，在此过程中，气体温度每升高1°C,所吸收的热量为67.8MJ,相应气体每降低1°C所消耗的循环水量在80立方以上。而对于国内的石化行业，目前已经普遍应用在储罐表而采用隔热涂料的方式，降低储罐内气体或液体的温度，从而降低消耗，提高装置安全性。这种隔热涂料能使太阳辐射和其它热辐射给予反射、隔热，以达到隔热、降温、防腐的效果。而目前的国内叩醇与合成氨装置中，气柜及输送管道多数采用涂刷红丹防锈底漆和面漆的方式，仅考虑防腐作用，而没有隔热降温的作用。三新型涂料的使用特点1降温效果明显根据在齐鲁石化的试验结

6、果，在气温38°C条件下，罐顶农而涂白漆温度为46°C,涂隔热涂料温度为41°C,而我公司合成氨气柜表面涂普通灰漆，在气温38°C条件下，表面温度可达65°C。可以看出，通过涂刷新型隔热涂料，在夏季可降低气柜衣面温度20°C以上，基本可以消除由于光照对气体温度带来的影响，消除由于气候对气体温度带來的影响。2提高装置生产能力，降低运行费用对相同压力的水煤气而言，在40气体温度每升高1°C,体积增加0.32%。相应降低生产能力0.32%o虽然0.32%数字较小，但对于长周期运行的装置，累枳起来则数值不可忽视。年产10力吨的合成氨装置，1°C则影响每年320吨产量，产值超过60万

7、元。有的企业为了降低脱硫工段进口气体温度，在脱硫进口设有冷却塔，通过循环水洗涤降低气体温度，而采用隔热涂料以后，可以取消冷却塔，从而减少设备和占地，降低一次性投资，降低装置的水电消耗，降低运行费用。仍以我公司10万吨合成氨为例，脱硫进II的冷却塔循环水量在夏季约150方/小时，按每方0.4冗计算，则仅夏季3个月循环水费用为13万元。节能效果明显。3降低一次性投资。我公司在脱硫进口设置冷却塔，主要在夏季使用，冬季较少使用，由于新型隔热涂料的降温效果，可取消该冷却塔以及相关的循环水上水及I叫水管线，及配套的水泵，减少相