【正文】 脫醛進(jìn)料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 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 27700 100 15722 100 11978 100脫醇進(jìn)料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 936 甲醇 水 合計 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 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 1197。 改造方案外來蒸汽經(jīng)減壓后供季戊四醇裝置使用，外來一次蒸汽經(jīng)脫醛塔再沸器脫除縮合液中過量的甲醛和甲醇，一次蒸汽冷凝液經(jīng)等壓輸水罐收集，將縮合液預(yù)熱后進(jìn)冷凝液儲槽；將季戊四醇單效蒸發(fā)改為雙效連續(xù)蒸發(fā)，取消季戊四醇蒸發(fā)直接使用的一次汽，并減少使用脫醛塔頂二次汽的量，節(jié)余的脫醛塔頂?shù)亩纹┟摯妓?、甲酸鈉蒸發(fā)、干燥預(yù)熱等工序使用，使脫醇塔、甲酸鈉蒸發(fā)不再使用一次汽加熱，干燥節(jié)約一次汽使用量。 蒸汽疏項目可行性研究報告~ 39~水閥性能的優(yōu)劣，對于蒸汽系統(tǒng)的正常運(yùn)行，用汽設(shè)備熱效率的提高及能源的合理利用等方面具有至關(guān)重要的作用。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閥門。當(dāng)效數(shù)過多時，有效總溫度差很小，分配到各效的有效總溫度差將會小得無法保證各效正常的沸騰，蒸發(fā)操作難以進(jìn)行。一般而言，多效蒸發(fā)的第一效加熱蒸汽溫度和冷凝器的操作溫度都是受到限制的，多效蒸發(fā)理論傳熱總溫度差(即上述二溫度之差值)也是受到限制的。但效數(shù)越多，其設(shè)備費(fèi)用也越高，且隨著效數(shù)的增加，所節(jié)省的生蒸汽量則越來越少。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。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。各效蒸發(fā)器均裝液位控制器，配合進(jìn)口管路的控制閥保持各效液面恒定。此外，泵出口有一支路排放濃縮液，調(diào)節(jié)排放量以保持排放液的濃度。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。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。工作原理：物料稀溶液經(jīng)原料泵進(jìn)入第三效循環(huán)泵的吸入口，用泵升壓后，經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入第三效蒸發(fā)器頂部的進(jìn)料室，再進(jìn)入加熱管加熱蒸發(fā)后進(jìn)入分離室，汽、液在此分離，溶液從底部流入泵吸入口，用泵送預(yù)熱器、進(jìn)料室、加熱管、分離室進(jìn)行循環(huán)流動與蒸發(fā)。 裝置規(guī)模設(shè)計規(guī)模： 萬噸/年季戊四醇裝置，連續(xù)操作。在季戊四醇生產(chǎn)中，能源成本占很大比重，能源價格的不斷攀升，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，產(chǎn)品價格大幅下降，全國的生產(chǎn)廠家大多已轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉。溶液再經(jīng)真空濃縮得到甲酸鈉結(jié)晶，經(jīng)離心過濾得到甲酸鈉，殘液冷卻再回收季戊四醇。 主要設(shè)備一覽表序號 設(shè)備名稱 主要規(guī)格 臺套 備注一 塔器類1 氧化器 Φ20228000 22 蒸發(fā)器 Φ24005370 13 吸收精餾塔 Φ180020500 14 吸收精餾塔 Φ202222500 1 改造5 吸收塔 Φ160014500 1 改造二 換熱器類1 甲醇蒸發(fā)加熱器 Φ10003000，F(xiàn)=100m2 22 過熱器 Φ8003000，F(xiàn)=90m2 13 鍋爐上水預(yù)熱器 Φ8003000，F(xiàn)=60m2 24 板式換熱器 F=100m2 25 甲醇冷卻器 Φ10003000，F(xiàn)=90m2 2三 容器類1 甲醇回流槽 Φ20223000 2四 泵類1 甲醇回流泵 Q= m3/h，H=20m 2五 其它1 尾氣風(fēng)機(jī) L4866WD1 110KW 12 尾氣過濾器 Φ10001200 13 四元過濾器 Φ20222022 1 改造4 靜態(tài)混合器 Φ1592022 2技改前：項目可行性研究報告~ 34~甲 醇 空 氣蒸 發(fā) 器過 熱 器急 冷 段吸收二塔阻火過濾器吸收一塔尾氣處理器余鍋汽包尾鍋汽包季戊四醇裝置冷 卻 段項目可行性研究報告~ 35~技改后：甲 醇 空 氣蒸 發(fā) 器過 熱 器氧 化 器吸收二塔阻火過濾器吸收一塔尾氣處理器余鍋汽包季戊四醇裝置尾氣風(fēng)機(jī)尾鍋汽包項目可行性研究報告~ 36~ 季戊四醇裝置節(jié)能改造 現(xiàn)狀及問題季戊四醇是由一定濃度的甲醛和乙醛在堿性縮合劑下反應(yīng)制得的，同時副產(chǎn)甲酸鹽。 設(shè)計所遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 ； 《鋼制壓力容器》 ； 《管殼式換熱器》 ； 《鋼制焊接常壓容器》 ； 《鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定》 ； 《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》 ； 《鋼制化工容器強(qiáng)度計算規(guī)定》 ； 《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定》 ； 《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》 ；項目可行性研究報告~ 33~ 《塔器設(shè)計技術(shù)規(guī)定》 。 設(shè)備選型原則設(shè)備選型遵循以下原則：立足國內(nèi)。P556 頁1993 現(xiàn)階段(改造前)見 2022 年濮陽市鵬鑫化工有限公司蒸汽考核表國內(nèi)同行先進(jìn)水平化學(xué)工業(yè)出版社的《甲醛及其衍生物》P18 頁改造后的數(shù)據(jù)見《化工催化劑及甲醇技術(shù)》2022 年第 4 期 P1820 頁 設(shè)備選型本次改造共有工藝設(shè)備 24 臺，全部由國內(nèi)供貨。改造后：是利用甲醇不完全轉(zhuǎn)化的思路，將過量 20%的甲醇利用吸收熱精餾回用 與 40%的尾氣循環(huán)一起替代配料水蒸氣作為載熱劑。 改造方案該工藝改造后與原工藝不同之處表現(xiàn)在：甲醛氧化反應(yīng)器選用一段式大面積平管板廢熱回收，充分回收反應(yīng)熱產(chǎn)生水蒸汽；吸收塔內(nèi)設(shè)脫醇段，熱源為離開氧化器廢熱鍋爐的反應(yīng)生成氣，脫出大部分未反應(yīng)的甲醇和一部分水，脫出的甲醇和水作為原料回用；熱甲醛循環(huán)液先與蒸發(fā)器內(nèi)的甲醇換熱，再與冷卻水換熱，甲醛成品由脫醇段底部采出；甲醇蒸發(fā)器采用復(fù)合式蒸發(fā)器，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、過濾等過程；增加尾氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用尾氣代替配料水蒸汽帶走反應(yīng)熱，廢熱鍋爐副產(chǎn)的水蒸汽供季戊四醇裝置使用。甲醛成品由脫醇段底部采出。較高溫度的生成氣進(jìn)入吸收塔的脫醇段，再進(jìn)入各個吸收段，吸收水從吸收塔頂加入。從蒸發(fā)器蒸出的甲醇和空氣混合物與尾氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)提壓的尾氣混合，經(jīng)過熱器過熱后進(jìn)入氧化器，在銀觸媒上發(fā)生氧化脫氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度較傳項目可行性研究報告~ 30~統(tǒng)銀法低。蒸發(fā)器配有殘液濃縮器，可分離并排出雜質(zhì)和水。 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。根據(jù)我公司工程技術(shù)人員多年對甲醛生產(chǎn)的研究與經(jīng)驗總結(jié)，借鑒國內(nèi)外生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗，結(jié)合我公司裝置的實際情況，提出了對甲醛裝置進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改造的方案，以充分發(fā)揮裝置的潛力，提高經(jīng)濟(jì)和社會效益。公司現(xiàn)有的甲醛生產(chǎn)裝置 1995 年建成投產(chǎn)，采用的是蒸發(fā)器由熱水加熱的傳統(tǒng)銀法工藝。銀法生產(chǎn)甲醛反應(yīng)過程中的化學(xué)反應(yīng)，除甲醇氧化和甲醇脫氫等主反應(yīng)外，還有甲醇燃燒和甲醛氧化等副反應(yīng)，吸熱與放熱同時伴隨著反應(yīng)的發(fā)生，這些反應(yīng)主要如式（1）（7）所示（式中反應(yīng)熱均為 25℃時的熱量） 。我國甲醛工業(yè)生產(chǎn)以銀法為主，經(jīng)過 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)歷項目可行性研究報告~ 28~了廢熱鍋爐從無到有的進(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，從而形成了我國經(jīng)典的銀法甲醛設(shè)備及流程，即通常所說的傳統(tǒng)銀法工藝。 甲醛裝置改造 現(xiàn)狀與問題甲醛生產(chǎn)方法主要有銀法和鐵鉬法。項目可行性研究報告~ 27~第 5 章 工程技術(shù)方案 項目組成本次改造目的是為了甲醛、季戊四醇裝置的節(jié)能降耗以及操作狀況的改善，針對裝置存在問題，確定改造內(nèi)容如下：甲醛裝置節(jié)能改造甲醛蒸發(fā)熱源改用吸收一塔液供給，氧化器兩段換熱改為一段，增加蒸汽產(chǎn)出量；甲醛反應(yīng)控溫的配料蒸汽改用尾氣和調(diào)整氧醇比控制，增加了蒸汽的外供量。電表由供電部門安裝在華北變電站，并定期負(fù)責(zé)校驗。廢水經(jīng)自建污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。 基礎(chǔ)設(shè)施條件供水：建設(shè)場區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水源充足，水質(zhì)優(yōu)良，可以滿足項目需要。地質(zhì)構(gòu)造上位于太行山前近南北向復(fù)背斜的東翼反射弧地帶，太行山前新華夏系大斷裂帶與近東西向盤古寺斷裂帶的復(fù)合部位，活動性斷裂構(gòu)造比較發(fā)育。經(jīng)過多年黃河灘區(qū)和背河項目可行性研究報告~ 26~洼地的綜合治理工作，先后拓寬、開挖了三條引黃抗旱補(bǔ)源工程，并進(jìn)行了引黃灌區(qū)配套和井站建設(shè)，為項目用水提供了較好的條件。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，其次為粉土和粉質(zhì)粘土，具中等壓縮性，共劃分為十一個工程地質(zhì)單元層，地層分布較穩(wěn)定。根據(jù)建設(shè)單位提供的工程地質(zhì)勘探資料顯示，工程項目廠址位于內(nèi)黃隆起與東明斷陷的交接部位，勘探深度內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)有斷裂通過。根據(jù)有關(guān)地質(zhì)資料，其位于魯西隆起區(qū)、太行山隆起帶、秦嶺隆起帶等三大構(gòu)造體系交匯處，該區(qū)域東有蘭聊斷裂、南接蘭考凸起、北臨馬陵斷層、西連內(nèi)黃隆起。主要?dú)庀筇卣饕姳?3—1。 氣象條件項目所在區(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，屬北溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。公路四通八達(dá)，濮鶴高速公路、大廣高速公路和安南高速公路貫穿全境，其中，濮范高速公路正在建設(shè)中。距省會鄭州約 210km。52′00″～116176。20′00″～36176。濮陽市位于河南省東北部，冀魯豫三省的交界處，東、南面瀕臨黃河，隔河與山東省相望，西部和安陽市內(nèi)黃、滑縣毗鄰，北與河北省接壤。因此，對公司進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能改造勢在必行。改造前能源消耗情況表：實施前項目 類別 消耗量 折標(biāo)煤（噸）外購電 外購汽 合計 　 產(chǎn)品綜合能耗（噸標(biāo)煤/噸季戊四醇） 項目可行性研究報告~ 23~ 能源使用存在的問題及節(jié)能潛力分析季戊四醇精餾、蒸發(fā)蒸出的熱量大部分被冷卻循環(huán)水帶走，沒有進(jìn)行再利用，浪費(fèi)了能源，可以考慮將這部分熱量進(jìn)行再利用；甲醛工藝用汽量很大，可以考慮用其他介質(zhì)代替，以節(jié)約能源。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。 公司電力使用情況該公司用電來自濮陽華北變電站直送公司的高壓變電器供送。季戊四醇裝置所用蒸汽由甲醛裝置自產(chǎn)、外購兩部分組成，外購蒸汽由濮陽市三強(qiáng)電力公司供應(yīng)。熱力和電力是企業(yè)購入的主要能源，用水水源為井水。離心洗水回季戊四醇蒸發(fā)工段使用。濃縮液放入結(jié)晶釜冷卻結(jié)晶，結(jié)晶液經(jīng)離心分離得到產(chǎn)品季戊四醇。脫醛塔頂出來的含醇稀甲醛冷凝后進(jìn)入脫醇塔，脫除甲醇后的稀甲醛返回縮合工段循環(huán)使用。項目可行性研究報告~ 17~ 季戊四醇工藝流程簡述甲醛、乙醛、在堿性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，反應(yīng)完后過量的堿用甲酸中和。 甲醛工藝流程簡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)過熱器和阻火器,在溫度 115～120℃時進(jìn)入氧化反應(yīng)器,氧化反應(yīng)在 600～650℃條件下進(jìn)行。 生產(chǎn)工藝濮陽市鵬鑫化工有限公司具有甲醛、季戊四醇兩套生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品有甲醛、季戊四醇、甲酸鈉。項目可行性研究報告~ 16~第 3 章 生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀及能源消費(fèi)狀況 產(chǎn)品及規(guī)模 濮陽市鵬鑫化工有限公司是濮陽市較大的民營化工企業(yè)該公司具有甲醛、季戊四醇兩套生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品有甲醛、季戊四醇、甲酸鈉。高能耗成為企業(yè)所面臨的嚴(yán)峻問題，根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要將 GDP 能耗降低 20%左右的約束性指標(biāo)要求，濮陽市鵬鑫化工有限公司根據(jù)自身情況，大膽借鑒國內(nèi)外甲醛、季戊四醇行業(yè)的經(jīng)驗，提出在現(xiàn)有甲醛、季戊四醇裝置上進(jìn)行綜合節(jié)能的技術(shù)方案，提高自產(chǎn)蒸汽供給量，合理利用二次能源，達(dá)到節(jié)能的目的，同時提高該企業(yè)在市場中的競爭力。濮陽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量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過循環(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程中，由于疏水閥的泄露等問題會造成蒸汽的浪費(fèi)，增加蒸汽的消耗。項目可行性研究報告~ 15~ 項目的實施是企業(yè)節(jié)能降耗，提高競爭力的需要加大企業(yè)節(jié)能降耗力度，既是全社會節(jié)能的關(guān)鍵所在，也是提高企業(yè)自身競爭能力的客觀需要，2022 年全社會能源消耗總量為 億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，其中工業(yè)企業(yè)用能達(dá)到 億噸，標(biāo)準(zhǔn)煤占 71%，近