【正文】 等壓輸水罐是靠罐內(nèi)始終保持一定的液位，在蒸汽加熱系統(tǒng)中徹底起到阻汽排水的作用，并將收集的高溫水的熱量再次利用，從而達(dá)到節(jié)能的效果。理論上效數(shù)過(guò)多，蒸發(fā)操作將難以進(jìn)行。逆流操作時(shí)，濃溶液出料口在第一效，溫度較其他各效高，可使溶液粘度有所下降，有利于濃度較高溶液的濃縮，可得到 75%的濃縮液。 改造原理及工藝流程多效降膜式蒸發(fā)器的工作原理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 37~以三效為例，多效降膜式蒸發(fā)器的流程如下圖所示。 設(shè)備材料選用說(shuō)明本裝置中主要工藝介質(zhì)及二次汽為腐蝕性介質(zhì)，根據(jù)介質(zhì)特性、裝置操作條件，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)合理性，設(shè)備主要材料為不銹鋼（30321 及316L） 。 工藝參數(shù)及熱量平衡甲醛熱量衡算一、尾氣鍋爐的熱量衡算（外送蒸汽量 kg/%）項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 31~尾氣中可燃物低位發(fā)熱值 KJ/M3 鍋爐效率 焓值 尾鍋產(chǎn)汽量H2 CO CH4 η kj/kg kg/%10744 12636 35711 2662 　 　　二、蒸發(fā)器熱量衡算（甲醇蒸發(fā)相變補(bǔ)充熱量）甲醇相變熱 kj/kmol 水相變熱 kj/kmol 補(bǔ)充熱量 MJ/% 　 　37490 　 44170 　 　 　 　三、過(guò)熱器衡算（甲醇空氣溫升 47120 度補(bǔ)充熱量）甲醇比熱 N2 比熱 O2 比熱 過(guò)熱初溫 過(guò)熱終溫 補(bǔ)充熱量 H2O 比熱 　kj/kmol.℃ ℃ ℃ MJ/% kj/kmol.℃ 　 47 120 　四、配料蒸汽用熱量 MJ/% 　 　 　配料蒸汽用量 kg/% 　 　 　五、氧化器熱量衡算反應(yīng)式 反應(yīng)熱 KJ/Kmol Kmol 熱量 KJCH3OH+1/2O2=CH2O+H2O 141 157500 CH3OH=CH2O+H2O 142 90120 CH3OH+3/2O2=CO2+H2O 143 674600 CH3OH+O2=CO+2H2O 144 392700 CH3OH+H2=CH4+H2O 145 120900 CH3OH+O2=HCOOH+H2O 146 400800 6 個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱 MJ/% 可轉(zhuǎn)化蒸汽 kg/% 六、吸收塔熱量衡算甲醛相變熱 甲醇相變熱 水相變熱 相變總量 88%吸收熱 12%可汽化 　 　MJ/kmol MJ/kmol MJ/kmol MJ/% MJ/% MJ/% 　 　 　 　　 　 　 　 12%可汽化 kg/% 吸收工段需帶走的熱量(反應(yīng)熱+相變熱配料熱過(guò)熱蒸發(fā)） MJ/% 說(shuō)明：數(shù)據(jù)來(lái)自 2022 年全國(guó)甲醛行業(yè)協(xié)作組編著的《甲醛生產(chǎn)》改造前：熱量衡算顯示甲醛能量 有 是通過(guò)吸收移走的，能量損失比較大。蒸發(fā)器內(nèi)的甲醇與甲醛溶液換熱，在蒸發(fā)器內(nèi)完成混合氣的生成、凈化、過(guò)濾等過(guò)程。主反應(yīng)： CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+⑴ CH3OH=CH2O+⑵ H2+1/2O2=H20+⑶副反應(yīng)：CH3OH+O2=CO+2H2O+ kJ/mol ⑷ CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+ kJ/mol ⑸ CH2O+1/2O2=HCOOH+ kJ/mol ⑹ HCOOH=CO+ kJ/mol ⑺此外，由于反應(yīng)條件的變化，還可能發(fā)生下述反應(yīng)中的一個(gè)或幾個(gè)副反應(yīng)： CH2O=CO+ kJ/mol ⑻ CH2O+O2=CO2+H2O+ kJ/mol ⑼ CH3OH=C+H2O+H2+ kJ/mol ⑽ CH3OH+H2=CH4+H2O+ kJ/mol ⑾ 2CH2O+H2O→CH3OH+HCOOH+ kJ/mol ⑿項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 29~近幾年，各個(gè)生產(chǎn)廠家與設(shè)備制造廠家都在對(duì)傳統(tǒng)銀法工藝進(jìn)行研究改進(jìn)，從改進(jìn)催化劑制作方法提高催化劑性能、提高空速降低副反應(yīng)、降低系統(tǒng)阻力以降低電耗、用尾氣或煙道氣等惰性氣體代替配料蒸汽生產(chǎn)高濃度甲醛、回用生成水和未反應(yīng)甲醇降低甲醇消耗和提高甲醛濃度等方面有了不同程度的進(jìn)展?？梢员ＷC本項(xiàng)目用電需求。 抗震烈度根據(jù)“河南省地質(zhì)構(gòu)造圖” ，濮陽(yáng)市一級(jí)大地構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)，二級(jí)構(gòu)造單元屬山西臺(tái)隆與華北坳陷的結(jié)合部位，三級(jí)構(gòu)造單元屬凹陷的西北部和太行山拱斷束的結(jié)合部位。表 3—1 濮陽(yáng)市主要?dú)庀筇卣饕挥[表序 號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 值 備 注1 年平均日照時(shí)數(shù) h 2 年 平 均 氣 溫 ℃ 3 極 端 最 高 氣 溫 ℃ 1966 年 7 月 19 日項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 25~4 極 端 最 低 氣 溫 ℃ － 1971 年 12 月 28 日5 年 平 均 蒸 發(fā) 量 mm 6 年 平 均 降 雨 量 mm 7 無(wú) 霜 期 d 206～2168 年 平 均 風(fēng) 速 m/s 9 主 導(dǎo) 風(fēng) 頻 ％ 南 風(fēng)10 次 主 導(dǎo) 風(fēng) 頻 ％ 北 風(fēng) 工程地質(zhì)條件 地層結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì)特征濮陽(yáng)市地處渤海灣沉降帶的東濮凹陷。05′40″，東西長(zhǎng) 125km，南北寬 125km。針對(duì)以上問(wèn)題，該項(xiàng)目對(duì)甲醛、季戊四醇裝置存在的問(wèn)題進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，本次技術(shù)改造，可大大的節(jié)約生產(chǎn)用能，降低產(chǎn)品的單產(chǎn)品能耗，提升企業(yè)在同行競(jìng)爭(zhēng)力。公司能源系統(tǒng)圖：蒸汽電力水季戊四醇生產(chǎn)裝置甲醛生產(chǎn)裝置其他生產(chǎn)用水生活用水蒸汽： 水： 電： 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 22~ 熱力使用情況該公司甲醛裝置全部用本裝置自產(chǎn)蒸汽。中和后的反應(yīng)液用泵打入脫醛塔脫除過(guò)量的甲醛和原料甲醛帶入及反應(yīng)過(guò)程中副反應(yīng)生成的甲醇。因此企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造是必要的。節(jié)能降耗是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，保障經(jīng)濟(jì)安全，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀的本質(zhì)要求，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)，必須擺在更加突出的戰(zhàn)略位置。我國(guó)最豐富的煤炭人均資源占有量只有世界平均水平的 %，人均占有剩余可開(kāi)采石油產(chǎn)量占世界平均水平的 %。為緩解經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，確保 “十一五”期間 GDP 能耗降低 20%硬指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，國(guó)家開(kāi)展了千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)，突出抓好高耗能行業(yè)中高耗能企業(yè)的節(jié)能工作，促進(jìn)企業(yè)加快節(jié)能技術(shù)改造，加強(qiáng)節(jié)能管理，提高能源利用效率。產(chǎn)品覆蓋全國(guó)（除內(nèi)蒙、寧夏、西藏、新疆、青海、貴州、云南 8 省外）23 個(gè)省、自治區(qū)、直轄市,并出口至美國(guó)、俄羅斯、韓國(guó)、印度、新西蘭、巴基斯坦等地，季戊四醇產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到 20%左右 。公司占地面積 150 畝，資產(chǎn)總額達(dá)到 萬(wàn)元，資產(chǎn)負(fù)債率48%， 設(shè)備 152 臺(tái)套，員工 230 人，其中工程技術(shù)人員 32 人。 效益評(píng)價(jià)經(jīng)初步分析，項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)項(xiàng)目具有較好的財(cái)務(wù)盈利能力，投資風(fēng)險(xiǎn)不大，本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上可行。因此企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造是必要的。 改造方案與研究結(jié)論 項(xiàng)目改造必要性濮陽(yáng)市鵬鑫化工有限公司原有裝置精餾、蒸發(fā)需要消耗大量的蒸汽脫出過(guò)量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過(guò)循環(huán)水降溫將熱量帶走，以滿足生產(chǎn)的需要，并且在使用蒸汽的過(guò)程中，由于疏水閥的泄露等問(wèn)題會(huì)造成蒸汽的浪費(fèi)，增加蒸汽的消耗。為做好建設(shè)項(xiàng)目的各項(xiàng)工作，公司成立項(xiàng)目建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)各項(xiàng)手續(xù)的辦理、設(shè)計(jì)、報(bào)批與實(shí)施等工作。公司位于“國(guó)家衛(wèi)生城、國(guó)家園林城、國(guó)家文明城、國(guó)家優(yōu)秀旅游城”的濮陽(yáng)市開(kāi)發(fā)區(qū)。2022 應(yīng)全國(guó)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)有機(jī)分會(huì)邀請(qǐng)，公司作為新國(guó)標(biāo)第一參加起草單位修訂了季戊四醇國(guó)標(biāo)并發(fā)布實(shí)施。當(dāng)前及今后一段時(shí)期是我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的重要階段，針對(duì)資時(shí) 期(年 度 )銷(xiāo) 售 額(萬(wàn) 元 )資 產(chǎn) 負(fù) 債 率(%)利 潤(rùn)(萬(wàn) 元 )稅 金(萬(wàn) 元 )2022 14094 47 1832 15492022 17962 39 1089 13552022 17870 48 1032 1263銀 行 信 用 等 級(jí) AA項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 12~源環(huán)境約束日益突出的問(wèn)題，為確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速健康發(fā)展，我國(guó)把節(jié)約資源定為基本國(guó)策，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 13~ 項(xiàng)目必要性 本工程建設(shè)是保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要當(dāng)前，我國(guó)正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，由于人均資源占有量偏低，能源需求與供給矛盾凸現(xiàn)。將產(chǎn)業(yè)活動(dòng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向環(huán)境保護(hù)方面轉(zhuǎn)變，開(kāi)發(fā)和完善資源循環(huán)利用的技術(shù)和工藝，建立廢棄資源的回收和供應(yīng)體制，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，同時(shí)開(kāi)發(fā)廢棄物再利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化；建立生態(tài)工藝，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和多層次利用，使之最大限度地轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。濮陽(yáng)市鵬鑫化工有限公司原有裝置精餾、蒸發(fā)需要消耗大量的蒸汽脫出過(guò)量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過(guò)循環(huán)水降溫將熱量帶走，以滿足生產(chǎn)的需要，并且在使用蒸汽的過(guò)程中，由于疏水閥的泄露等問(wèn)題會(huì)造成蒸汽的浪費(fèi)，增加蒸汽的消耗。 甲醛工藝流程簡(jiǎn)述用泵將甲醇送入蒸發(fā)器內(nèi)加熱，風(fēng)機(jī)將空氣鼓入蒸發(fā)器內(nèi)，與甲醇形成二元混合氣從蒸發(fā)器頂部流出，并加入水蒸汽，使甲醇、空氣和水蒸汽的配比為 1：～:～(φ), 此混合氣經(jīng)過(guò)熱器和阻火器,在溫度 115～120℃時(shí)進(jìn)入氧化反應(yīng)器,氧化反應(yīng)在 600～650℃條件下進(jìn)行。離心洗水回季戊四醇蒸發(fā)工段使用。該公司用電主要是各種生產(chǎn)設(shè)備所用，包括甲醛、季戊四醇兩套生產(chǎn)裝置及辦公、照明、生活用電。20′00″～36176。 氣象條件項(xiàng)目所在區(qū)域位于中緯度地帶，常年直接受東南季風(fēng)環(huán)流的控制和影響，屬北溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候。地表下 米深度內(nèi)基土，屬全新世黃河沖積物，巖性以沙土為主，中密—密實(shí)，其次為粉土和粉質(zhì)粘土，具中等壓縮性，共劃分為十一個(gè)工程地質(zhì)單元層，地層分布較穩(wěn)定。廢水經(jīng)自建污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。我國(guó)甲醛工業(yè)生產(chǎn)以銀法為主，經(jīng)過(guò) 40 多年的發(fā)展，經(jīng)歷了由浮石銀催化劑到電解銀催化劑的進(jìn)步，經(jīng)歷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告~ 28~了廢熱鍋爐從無(wú)到有的進(jìn)步，經(jīng)歷了蒸發(fā)器由水蒸汽加熱到由熱水或由熱甲醛加熱的進(jìn)步，從而形成了我國(guó)經(jīng)典的銀法甲醛設(shè)備及流程，即通常所說(shuō)的傳統(tǒng)銀法工藝。 改造原理及工藝該技術(shù)改造方案采用的原理是：采用甲醇不完全轉(zhuǎn)化和用尾氣代替部分水蒸汽帶走反應(yīng)熱，控制較低的反應(yīng)溫度，以減少副反應(yīng)的發(fā)生，未轉(zhuǎn)化的甲醇和部分水在吸收塔中利用反應(yīng)熱和甲醛溶解熱脫除，脫出的甲醇和水作為原料回用，達(dá)到既降低甲醇消耗，又大幅增加副產(chǎn)蒸汽量的目的。甲醛成品由脫醇段底部采出。 設(shè)備選型原則設(shè)備選型遵循以下原則：立足國(guó)內(nèi)。在季戊四醇生產(chǎn)中，能源成本占很大比重，能源價(jià)格的不斷攀升，已嚴(yán)重影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，特別是 2022 年經(jīng)濟(jì)危機(jī)以來(lái)，產(chǎn)品價(jià)格大幅下降，全國(guó)的生產(chǎn)廠家大多已轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉。第一效操作與另二效基本相同，第一效的二次蒸汽送入第二效作為加熱蒸汽。但不是效數(shù)越多越好，其效數(shù)受技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的限制。等壓輸水節(jié)汽工作原理蒸汽疏水閥是用于蒸汽供熱設(shè)備和蒸汽管道上，能自動(dòng)地排除蒸汽使用設(shè)備和管道中的冷凝水，并能防止蒸汽泄漏的自動(dòng)閥門(mén)。脫醛進(jìn)料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱(chēng) 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 938 甲醇 水 季戊四醇 1993 1993 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 合計(jì) 27700 100 15722 100 11978 100脫醇進(jìn)料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱(chēng) 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 936 甲醇 水 合計(jì) 15722 100 100 100蒸發(fā)脫醛液 洗液及回收副品 蒸發(fā)水分 濃縮液物 料名 稱(chēng) 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%季戊四醇 1993 580 2573 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 70 水 3530 9000 100 合計(jì) 1197。當(dāng)效數(shù)過(guò)多時(shí)，有效總溫度差很小，分配到各效的有效總溫度差將會(huì)小得無(wú)法保證各效正常的沸騰，蒸發(fā)操作難以進(jìn)行。各效所排放的冷凝水均匯集至凝水罐，罐側(cè)面裝有液位控制器，配合排液泵出口管的控制蒸發(fā)器液位至規(guī)定高度。循環(huán)泵的出口有一支路把溶液送到第二效的泵吸入口，按照與第三效相同的方式進(jìn)行工作，第二效的二次蒸汽送入第三效作為加熱蒸汽。溶液再經(jīng)真空濃縮得到甲酸鈉結(jié)晶，經(jīng)離心過(guò)濾得到甲酸鈉，殘液冷卻再回收季戊四醇。P556 頁(yè)1993 現(xiàn)階段(改造前)見(jiàn) 2022 年濮陽(yáng)市鵬