邵泽坦 唐正杰

摘要：为进一步节能降耗，经对苯酐生产工艺研究分析、理论计算，关于苯酐生产装置热量的综合利用、降低生产成本，做了以下改造方案

关键词：苯酐；化工；科技创新；节能降耗；热量的综合利用

1、增加一台换热器，用导热油冷却的热量加热除盐水、汽轮机凝结水，再与过剩的低低压蒸汽换热，工艺改造后可达到减少蒸汽外排、节约蒸汽的作用。

2、工艺改造后还可降低导热油冷却器循环水用量，降低凉水塔负荷，降低电厂凉水塔补水量，达到节约一次水用量的目的。

一、工艺简介

1.氧化工段和发电工段工艺为：

a当外送蒸汽量为12.38t/h时：锅炉给水罐F-281，有四个进水管，一个进汽管。四个进水管为：①低压闪蒸罐凝液（流量约为24t/h，温度约为157℃）②电厂脱盐水；F-284（流量12.97t/h，温度≤20℃）；③G-210A/B汽轮机凝汽器凝结水（流量12.14t/h，温度20.8℃）；④E-281低低压凝液；一个进汽管为：低低压进汽加热。

b. 现工艺为F-284低压凝液、电厂除盐水、汽轮机凝汽器凝结水、E-281低低压凝液进入锅炉给水罐F-281，经低低压蒸汽加热后，由G-281A/B→ E-281低低压蒸汽加热→ E-282低压蒸汽加热后→ 气冷E-216→ 高压锅炉给水罐F-215。

2.切换工段工艺为：切换冷却降温过程：导热油→G-222A/B→E-222→E-221A/B/C/D（切换箱）→返回至G-222A/B，冷却器E-222进口温度≥60℃，出口为52.4℃，流量约为543.5t/h，温差大约8℃。

二.工艺原现状为：

切换工段冷却循环系统，导热油降温方式为电厂凉水塔循环水，导热油循环量大（流量约为550t/h），热量大；而电厂除盐水和汽轮机凝汽器凝结水温度较低，需经几次蒸汽加热后→气冷→高压锅炉给水罐→产生高压蒸汽，可将导热油热量利用。

三.改造后的工艺为：

電厂除盐水和汽轮机凝汽器凝结水（冬季温度约为20℃）汇集后→先与切换工段冷却循环系统的导热油换热→再与过剩的低低压蒸汽换热→除氧器锅炉给水罐→G-281A/B→气冷E-216→ 高压锅炉给水罐F-215。

四.计算

（一）改造前的工艺计算

1.E-281低低压蒸汽和锅炉水的换热计算

低低压蒸汽0.27MPa，无流量表，查表得其温度为130℃，加热进口为130℃的气体，出口为130℃的凝液，热焓值为2720.7KJ/Kg，130℃时水的热焓值为546.61KJ/Kg，潜热为2174.09KJ/Kg，水的流量约为48t/h，加热进口为110℃，出口最高为130℃，定性温度为120℃，120℃时水的比热容为4.266KJ/Kg.℃，则：WhRh=WcCpc（t2-t1） Wh*2174.09=48*4.266*（130-110）Wh=1.88t/h 即消耗低低压蒸汽1.88t/h

2.E-282低压蒸汽和锅炉水的换热计算

低低压蒸汽0.57MPa，无流量表，查表得其温度为157℃，加热进口为157℃的气体，出口为157℃的凝液，热焓值约为2754KJ/Kg，157℃水的热焓值约为662.36KJ/Kg，潜热为2091.64KJ/Kg，水的流量约为48t/h，加热进口约为130℃，出口最高为142℃，定性温度为136℃，136℃时水的比热容为4.28KJ/Kg.℃，则：WhRh=WcCpc（t2-t1） Wh*2091.64=48*4.28*（142-130） Wh=1.18t/h 即消耗低压蒸汽1.18t/h

3.锅炉给水罐还需要低低压蒸汽将混合水加热到110℃计算

20℃的水25t/h+130℃的E-281加热凝液1.88t/h+157℃低压闪蒸罐凝液约24t/h→除氧器锅炉给水罐→气冷→高压锅炉蒸汽罐，混合后除氧器锅炉给水罐温度： =86.8℃。而除氧器锅炉给水罐出口温度为110℃，则需要低低压蒸汽加热的流量为：混合水52t/h，温度由86.8℃升至110℃，定型温度为98℃，定性温度下水的比热容为4.2165KJ/Kg.℃，而低低压蒸汽加热由130℃的气体→130℃的液体→110℃的液体，130℃的潜热为2174.09KJ/Kg，定性温度120℃时水的比热容为4.266KJ/Kg.℃，则52*4.2165*（110-86.8）=W*（2174.09+4.266*20） W= 2.25t/h 即此时还需2.25t/h的低低压蒸汽才可将锅炉给水罐的水加热至110℃.

（二）改造后的工艺计算

1、导热油和水换热可节约的低压蒸汽为：25*4.174*（55-20）=W*2091.64 W=1.75t/h 即可节约1.75t/h的低压蒸汽。可节约的循环水用量为：冬季循环水进水温度为1℃，出水温度为9.7℃，温差为约8℃，定型温度为5.35℃，定型温度下水的比热容为4.2153KJ/Kg.℃，则25*4.174*（55-20）=W*4.2153*8 W=108t/h 即可节约108t/h的循环水用量。

2、E-281和E-282改为：55℃水和过剩的低低压蒸汽换热计算

水的进口温度为55℃，出口温度最高为130℃，假设出口温度为130℃，定性温度为92.5℃，定性温度下水的比热容为4.208KJ/Kg.℃，流量为25t/h；低低压蒸汽加热进口为130℃的气体，出口为130℃的凝液，潜热为2174.09KJ/Kg，则：

WhRh=WcCpc（t2-t1） Wh*2174.09=25*4.208*（130-55）

Wh=3.63t/h，即需3.63t/h的低低压蒸汽可实现换热。E-281消耗的低低压蒸汽为1.88t/h。锅炉给水罐消耗的低低压为2.25t/h。外排的蒸汽（晨阳余热炉外供汽时外排浪费更严重）按1t/h。1.88+2.25+1=5.13t/h 即低低压蒸汽量足够加热到130℃，而低压蒸汽还可转成低低压蒸汽，能保证稳定供汽加热。

3.工艺改造后锅炉给水罐出口温度的计算

130℃的水25t/h+130℃的E-281凝液3.63t/h+157℃低压凝液约24t/h，出口温度为（130*28.63+157*24）/（28.63+24）=142℃

即和原工艺E-281和E-282换热后的温度相同。

4、新增换热器换热面积的计算

进水温度为20℃，出水温度为55℃，水在定性温度下的比热容为4.174KJ/Kg.℃，导热油进口温度为60℃，出口温度为60-3.49=56.51℃，△tm1=56.51-20=36.51℃ △tm2=60-55=5℃ △tm= =15.85℃查表得导热油和水的总传热系数K值为170--450 W/（M2.℃），取K=300 W/（M2.℃）计算得WcCpc（t2-t1）=KS3△tm 25*1000*4.174*1000*（55-20）/3600=300*S3*15.85

S3=213M2 213*1.2=255.5M2

5、可以节约的蒸汽量计算

现工艺消耗的蒸汽为：锅炉给水罐消耗的低低压蒸汽为2.25t/h，E-281消耗的低低压蒸汽为1.88t/h，E-282消耗的低压蒸汽为1.18t/h及外排的低低压蒸汽约1t/h，合计为低低压蒸汽约5.13t/h，低压蒸汽为1.18t/h。改造后的工艺消耗的蒸汽为：E-281和E-282消耗的低低压为3.63t/h。改造后节约的蒸汽为：低低压蒸汽可节约1.5t/h，低压蒸汽可节约1.18t/h。

（作者单位：济宁辰光煤化有限公司）