APMP制漿工藝優(yōu)化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

陳 鵬

(宜賓紙業(yè)股份有限公司，四川宜賓，644007)

APMP制漿工藝優(yōu)化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

陳 鵬

(宜賓紙業(yè)股份有限公司，四川宜賓，644007)

通過(guò)優(yōu)化APMP的工藝流程，降低了磨漿電耗，提升了漿料質(zhì)量。在漂白過(guò)程中，采用一段預(yù)浸漂白和高濃漂白相結(jié)合，同時(shí)優(yōu)化化學(xué)藥品用量，提高了漂白效率，滿足紙杯紙生產(chǎn)的要求，降低了制漿成本。

流程優(yōu)化;汽蒸倉(cāng)工藝參數(shù)優(yōu)化;化工藥品優(yōu)化;盤(pán)磨;漂白

宜賓紙業(yè)股份有限公司于1996年從加拿大引進(jìn)一條先進(jìn)的APMP(堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿)制漿生產(chǎn)線，流程包括木片洗滌、木片汽蒸軟化、木片預(yù)浸、木片漂白、二段高濃盤(pán)磨磨漿、消潛、篩選、濃縮。其核心設(shè)備為兩臺(tái)HSR54A/A盤(pán)磨機(jī)。由于資金等多方面原因，該生產(chǎn)線至1998年才重新進(jìn)行土建施工，2000年開(kāi)始進(jìn)行設(shè)備安裝，2001年初斷續(xù)進(jìn)行單機(jī)調(diào)試和生產(chǎn)調(diào)試，后因系統(tǒng)的固有缺陷，加之對(duì)核心設(shè)備盤(pán)磨機(jī)的使用認(rèn)識(shí)不足，至2002年3月31日兩臺(tái)盤(pán)磨出現(xiàn)重大故障后，一直停產(chǎn)閑置。2003年3月該公司開(kāi)始組織人員對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行全方位技術(shù)攻關(guān)，至同年10月后系統(tǒng)進(jìn)入正常生產(chǎn)。該系統(tǒng)的兩臺(tái)核心設(shè)備HSR54A/A盤(pán)磨機(jī)，目前全世界僅有5臺(tái) (北歐2臺(tái)、福建龍巖紙業(yè)1臺(tái)、宜賓紙業(yè)2臺(tái))，其設(shè)計(jì)精巧、技術(shù)含量高、加工精度高，要求員工操作技能高。正式投入生產(chǎn)前，對(duì)其重大故障的處理，外方認(rèn)為國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平跟不上，修復(fù)的可能性小，力主關(guān)鍵零部件送回加拿大修復(fù)。如何用好、維護(hù)好該設(shè)備成為該公司扭虧脫困的關(guān)鍵，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，該設(shè)備已能很好地滿足生產(chǎn)需要。由北京和利時(shí)公司對(duì)全英文集成控制系統(tǒng) (DCS)進(jìn)行全中文化技術(shù)改造，使部分控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化。2007年10月后，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，又對(duì)APMP 3個(gè)汽蒸倉(cāng)、一個(gè)反應(yīng)倉(cāng)出料螺旋和料塞螺旋的脫水進(jìn)行改進(jìn)［1］。特別是為了適應(yīng)公司生產(chǎn)高質(zhì)量紙杯紙，充分發(fā)揮APMP的產(chǎn)能，對(duì)APMP的后續(xù)漂白進(jìn)行改進(jìn)，增加了一套H2O2高濃漂白系統(tǒng)，從而提高了整條制漿的漂白質(zhì)量，滿足公司生產(chǎn)高白度紙杯紙的質(zhì)量要求。由于制漿過(guò)程中，噸漿電耗高，降低磨漿電能已經(jīng)是一項(xiàng)重要課題。該公司APMP制漿系統(tǒng)通過(guò)對(duì)流程的優(yōu)化，降低了磨漿電耗，由2008年平均電耗1985 kWh/t漿 (絕干，下同)，降低到現(xiàn)在的平均1750 kWh/t漿，平均降低電耗235 kWh/t漿。取得了較好的效果，現(xiàn)將流程優(yōu)化的情況分述如下。

1 降低電耗方面采取的工藝優(yōu)化措施

1.1 將原來(lái)APMP兩段壓榨預(yù)浸改為一段預(yù)浸

1.1.1 原工藝流程 (見(jiàn)圖1)

1.1.2 優(yōu)化后的工藝流程 (見(jiàn)圖2)

1.2 流程優(yōu)化后減少使用的設(shè)備和電機(jī)電耗

流程優(yōu)化后減少使用的設(shè)備和電機(jī)功率見(jiàn)表1。

表1 流程優(yōu)化后減少使用的設(shè)備和電機(jī)功率

通過(guò)流程優(yōu)化，停用部分設(shè)備，減少了用電消耗。從生產(chǎn)過(guò)程分析，采用只開(kāi)一段壓榨、預(yù)浸，其一段壓榨后效果較好，能夠滿足一段帶壓盤(pán)磨磨漿要求，使流程生產(chǎn)實(shí)用、通暢、減少堵塞、提高產(chǎn)量，降低了電耗。

2 1001、2001汽蒸倉(cāng)工藝參數(shù)的優(yōu)化

1001 、2001汽蒸倉(cāng)工藝參數(shù)的優(yōu)化見(jiàn)表2所列。通過(guò)優(yōu)化汽蒸倉(cāng)，1001汽蒸倉(cāng)料片噴堿加熱、使預(yù)浸提前在1001汽蒸倉(cāng)，由于1001汽蒸倉(cāng)體積大，保持1001汽蒸倉(cāng)高料位，使木片溫度提高 (停留時(shí)間延長(zhǎng))，木片軟化效果好，為只開(kāi)一段預(yù)浸提供了條件，同時(shí)也為2003木片壓榨機(jī)提高了軟化效果，降低壓榨電耗。

3 化學(xué)藥品用量的優(yōu)化

化學(xué)藥品用量的優(yōu)化見(jiàn)表3所列。

表3 化學(xué)藥品用量的優(yōu)化

4 兩臺(tái)盤(pán)磨磨漿功率的優(yōu)化和篩選工藝的優(yōu)化

兩臺(tái)盤(pán)磨磨漿功率的優(yōu)化和篩選工藝的優(yōu)化見(jiàn)表4所列。

4.1 工藝優(yōu)化前后的電耗統(tǒng)計(jì)情況

工藝優(yōu)化前后的噸漿電耗見(jiàn)表5。

表2 1001、2001汽蒸倉(cāng)工藝參數(shù)的優(yōu)化

表4 兩臺(tái)盤(pán)磨磨漿功率的優(yōu)化和篩選工藝的優(yōu)化

表5 工藝優(yōu)化前后噸漿電耗比較

由表5可以看出，工藝優(yōu)化后，平均電耗降低了235 kWh/t漿;根據(jù)2007年6月15日國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)節(jié)能信息傳播中心印發(fā)的《企業(yè)節(jié)能管理技術(shù)指南》的標(biāo)準(zhǔn)0．343 t標(biāo)煤發(fā)電1000 kWh計(jì)算，噸漿節(jié)約標(biāo)煤80．6 kg/t漿。

按化學(xué)機(jī)械木漿單位產(chǎn)品綜合能耗為1100 kg標(biāo)煤/t漿進(jìn)行評(píng)估，2008年1—12月優(yōu)化前單位產(chǎn)品綜合能耗為680．9 kg標(biāo)煤/t漿，進(jìn)行優(yōu)化后單位產(chǎn)品綜合能耗為600．3 kg標(biāo)煤/t漿，說(shuō)明利用闊葉木∶馬尾松=(70% ～80%)∶(30% ～20%)的原料配比，采取以上優(yōu)化工藝，其單位產(chǎn)品綜合能耗遠(yuǎn)低于國(guó)家對(duì)新建化學(xué)機(jī)械漿生產(chǎn)線的能耗標(biāo)準(zhǔn)，在同行業(yè)中處于較先進(jìn)水平。

4.2 后續(xù)漂白優(yōu)化增加一套H2O2高濃漂白設(shè)備

由于中濃漂白后漂白漿原來(lái)設(shè)計(jì)是配抄高檔書(shū)寫(xiě)紙，白度設(shè)計(jì)要求為:70%以上 (全馬尾松原料)，生產(chǎn)實(shí)際中平均白度只有73．1%左右，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但要滿足生產(chǎn)高端紙杯紙用漿的要求，最高白度必須達(dá)到78%以上。基于以上考慮，同時(shí)在獲取中濃漂白生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，后續(xù)增加高濃漂白。生產(chǎn)中濃漂白漿的相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6和表7。中濃漂白化學(xué)藥品用量見(jiàn)表8。

表6 全楊木漿中濃漂白

表8 中濃漂白化學(xué)藥品用量

表7 中濃漂白工藝參數(shù)

針對(duì)中濃漂白漿白度偏低，公司及時(shí)調(diào)整技改方向，于2007年后開(kāi)始著手優(yōu)化APMP工藝流程，計(jì)劃增加高濃漂白系統(tǒng)，從而滿足公司新品開(kāi)發(fā)的需求。高濃漂白漿于2008年初開(kāi)始生產(chǎn)，5月起全面停用中濃漂白漿。高濃漂白漿相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表9、表10。

表9 全楊木漿高濃漂白

表10 生產(chǎn)高端紙杯紙用高濃漂白漿的化學(xué)藥品消耗情況

高濃漂白生產(chǎn)高端紙杯紙用漿白度與中濃漂白漿白度相比，白度增加4．5個(gè)百分點(diǎn)，而H2O2用量降低2．0個(gè)百分點(diǎn)，說(shuō)明高濃漂白的漂白效率高，H2O2用量較低，白度提升較快。

4.2.1 原中濃漂白工藝流程 (見(jiàn)圖3)

4.2.2 后續(xù)增加的高濃漂白工藝流程 (見(jiàn)圖4)

4.2.3 中濃漂白與高濃漂白的比較 (見(jiàn)表11)

表11 中濃漂白與高濃漂白的比較

由表11可以看出，以相同原料配比 (楊木∶馬尾松=(70% ～80%)∶(30% ～20%))的APMP漿進(jìn)行中濃漂白和高濃漂白，生產(chǎn)白度為71%～73%的中檔紙杯紙用漿，與中濃漂白相比，其高濃漂白噸漿H2O2用量降低27～30 kg/t漿 (液體H2O2用量降低為98～109 kg/t漿)，噸漿NaOH用量降低11～20 kg/t漿;噸漿Na2SiO3用量降低15～20 kg/t漿，噸漿 DTPA用量降低2．0～2．7 kg/t漿 (按2008年10月份財(cái)務(wù)成本價(jià)計(jì)算)。噸漿高濃漂白比中濃漂白節(jié)約150～171元/t漿。按每天生產(chǎn)100 t中檔紙杯紙用漿算，比中濃漂白節(jié)約1．6萬(wàn)元左右，其降耗增效明顯。

5 工藝優(yōu)化前后的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比

工藝優(yōu)化前后的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表12。由表12可以看出，相同原料配比的APMP漿經(jīng)高濃漂白和中濃漂白后，高濃漂白漿打漿度和撕裂指數(shù)比中濃漂白漿低。

6 錯(cuò)峰用電

(1)根據(jù)生產(chǎn)需要，對(duì)APMP生產(chǎn)班的運(yùn)作方式進(jìn)行了調(diào)整。8:00～21:00，主要是后續(xù)高濃漂白進(jìn)行漂白漿生產(chǎn) (高濃漂白噸漿電耗為110 kWh/t漿)，21:00到第二天早上8:00為半漂白漿和高濃漂白漿的生產(chǎn)。若遇供漿量大，晚班在21:00后開(kāi)始啟動(dòng)兩臺(tái)盤(pán)磨，22:00后開(kāi)始加壓，但絕大部分時(shí)間都是在用電的低谷段進(jìn)行生產(chǎn)。

表12 工藝優(yōu)化前后各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比

(2)錯(cuò)峰用電的成本比較。若按用電的高峰段進(jìn)行生產(chǎn)，為0．76元/kWh(2009年不含稅)，若按用電的平谷段進(jìn)行生產(chǎn)，為0．49元/kWh(2009年不含稅)，若按用電的低谷段進(jìn)行生產(chǎn)，為0．29元/kWh(2009年不含稅)。按每班生產(chǎn)50 t漿進(jìn)行計(jì)算，低谷段用電費(fèi)用為:50×1750×0．29=25375(元/班)，高峰段用電費(fèi)用為:50×1750×0．76=66500(元/班)，那么錯(cuò)峰用電，只開(kāi)低谷段每班節(jié)約用電費(fèi)用:41125元。

7 結(jié)語(yǔ)

7.1 優(yōu)化后生產(chǎn)表明，摻用APMP高白度漿40%～50%與其他漿搭配生產(chǎn)135～280 g/m2紙杯原紙優(yōu)等品是完全可行的，從2008年至今，生產(chǎn)的紙杯紙為該廠創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益，成為該公司贏利的主要生產(chǎn)車(chē)間。

7.2 優(yōu)化工藝流程使電耗降低了235 kWh/t漿 (絕干，下同)，占優(yōu)化前噸漿總用電量 (1985 kWh/t漿)的10．4%。按APMP每年生產(chǎn)32000 t漿計(jì)算，每年可為該公司節(jié)約用電752萬(wàn)kWh。

7.3 增加高濃漂白工藝流程后，APMP漂白漿流程由原來(lái)只提供生產(chǎn)高檔書(shū)寫(xiě)紙用漿，到現(xiàn)在還能完全滿足生產(chǎn)高端和低端紙杯紙用漿的要求。并且用全楊木為原料，能使漂白漿白度指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到78%，白度比中濃漂白漿高4．5個(gè)百分點(diǎn)。化學(xué)品消耗比中濃漂白還低。在生產(chǎn)高端紙杯紙用漿時(shí)，H2O2用量比中濃漂白低72 kg/t漿 (液體H2O2);NaOH用量比中濃漂白低6 kg/t漿;Na2SiO3用量比中濃漂白低17．6 kg/t漿;DTPA用量比中濃漂白低2．6 kg/t漿;最終達(dá)到了降耗增效的目的。

［1］ 林艷提．淺談瑞豐紙業(yè)化機(jī)漿工藝及設(shè)備的選擇［J］．中國(guó)造紙，2007，26(9):31．

Energy Saving and Pulp Quality Upgrading by Optimizing the APMP Technology

CHEN Peng
(Yibin Paper Industry Co．，Ltd．，Yibin，Sichuan Province，644007)

Energy saving and pulp quality upgrading were achieved by optimizing the technology of the APMP production line．Bleaching efficiency was increased and pulping cost was decreased by using the combination of pre-bleaching and HC bleaching as well as optimizing the chemical dosages．

flow optimization;technological parameter optimization of steaming warehouse;chemicals dosages optimization;refiner;bleaching

TS743+．3

B

0254-508X(2012)04-0050-05

陳 鵬先生，助理工程師;主要從事工程技術(shù)管理工作。

(E-mail:chenpeng9877654zzz@163．com)

2011-11-11(修改稿)

(責(zé)任編輯:趙旸宇)