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节能技术在改性沥青胶泥装置的综合应用

2022-05-16 15:41:15

节能技术在改性沥青装置的综合应用

某石化公司改性沥青装里具有强感温性能、易冻凝、结焦的介质特性,生产过程中的加热、冷却、伴热和泵输送均存在大量能耗。装里综合运用了诸多节能降耗措施:利用导热油热栽体加热和降温;变频调速技术节约电能;电伴热技术代替蒸汽伴热;使用导热胶泥技术,提高传热效率,缩短生产周期。结果说明,使用这些技术,节能效果明显。

 

某石化公司10kt/a改性沥青装置采用的工艺为胶体磨法,基质沥青升温后在预混罐内完成母液配制,在搅拌罐内再次升温和循环搅拌,聚合反应后生成改性沥青,降温储存成化为改性沥青成品。近些年来我国公路建设的飞速发展,改性沥青因其优良的路用性能,市场需求日益增长。改性沥青从原料到成品的整个生产过程中均有较高的感温性、易冻凝、结焦的介质特性,使得改性沥青的加热、冷却、伴热和泵输送均有大量能耗,如何实现实用与经济节能是一个近些年来的新型课题。

 

2008年4月,我国实施了《中华人民共和国节约能源法》,要求加强能源管理,采取技术上可行、经济上合理的措施,从生产到消费的各个环节,降低消耗,减少损失,制止浪费,有效合理地利用能源。2012年6月6日,国务院下发的《“十二五”节能环保产业发展规划》明确提出节能技术和装备是节能产业的重要领域。节约能源,提髙效益在企业生产中显得尤为重要。该石化公司根据改性沥青装置特性采取了诸多节能技术,节能降耗提高效益。

 

利用导热油热载体加热和降温

 

改性沥青生产中将基质沥青从140℃升温到200℃在预混罐中加入改性剂、溶剂和助剂后搅拌配置母液;在搅拌罐中继续升温后,改性剂和基质沥青发生物理化学反应,对基质沥青进行改性充分反应后降温到180℃成化,成品罐中储存时将温度控制在150℃左右,而当成品装车而当成品装车或桶装时需要将温度控制在120℃左右。整个生产中既有升温过程又有降温过程。装置在设计时采用了导热油和介质换热的传热方式,升温过程采用自动控制的导热油炉循环供热,降温过程采用空气冷却器冷却后的导热油和成品改性沥青换热循环降温。

 

装置选用该公司自行研制的KD-320型高温合成导热油,凝固点能达到-60℃,具有良好的传热、导流性质,髙比热容、小黏度,小比重,能减少流体输送能力的损耗。较大的导热系数,能有利于流体传热,减少加热炉和换热设备的换热面积。另外,该导热油具有良好的热稳定性和化学稳定性,在操作温度范围内不会发生性质变化。目前导热油化验分析合格,没有发生变质现象,运行一直稳定。

 

导热油加热炉加热升温

 

由于传统加热炉只能对少数油品介质直接供热,而改性沥青生产的各个环节中对介质温度的要求各有不同,传统加热炉难以满足使用要求。

 

导热油加热炉为立式加热炉,顶置燃烧器,DCS控制点火,自动吹扫炉膛、控制启停燃烧器,根据设定的导热油出口温度来自动调整燃烧器的燃烧状态。当加热炉出现故障时,加热炉自动联锁,启动保护设施。导热油炉的燃料为系统脱硫干气和天然气,炉内燃料气燃烧产生的热量通过导热油运载到用热设备中。导热油能在较低的温度下获得较高的热负荷,有较好的稳定性,对比明火直接加热工艺介质的加热炉系统:导热油的均匀热传递可以做到准确地控制温度;可以使加热炉安装远离油气资源处理的区域,从而降低了危险等级;此外,导热油系统可以用1台加热炉为多台用热设备提供热量,正常操作条件下使用导热油不会造成系统的腐蚀和结垢,维修量小。导热油加热炉设计简单,降低安全隐患;操作的适应性强,容易操作;投资小,能量利用率髙。

 

导热油经循环泵加压后进人加热炉炉管,与炉内烟气充分换热后进入用热单元。在用热单元内降温降压,热量消耗后返回循环泵加压循环。该加热炉的导热油介质循环使用,改变了对受热介质的直接加热方式。可使得受热介质根据不同的温度要求进行热负荷交换。导热油除了供热主要设备外,还运用分支导热油预热装置内所有机泵的预热夹套,防止高黏度油品的低温凝固,使其达到正常备用状态。

 

导热油炉设置1台空气预热器,空气预热器采用卧式结构,烟囱和加热炉分开设置,两台加热炉共用一个烟囱。炉体出口的烟气进人空气预器壳程,预热空气降温后,由烟囱排人大气。冷空气由空气鼓风机送人空气预热器管程,与烟气换热后,经热风道送至炉顶供燃烧器燃烧使用。空气预热器降低了排烟温度,提髙了空气人炉温度,降低了燃料消耗,使燃烧效率达到90%。同时,还降低了鼓风机的功率消耗,节约了电能。

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