張占偉(河南神馬尼龍化工有限責任公司, 河南 平頂山 467001)
我國資源相對不足,又處在工業化和城鎮化加快發展階段,資源消耗強度高,消費規模大,特別是高投入、高消耗、高污染的粗放型經濟增長方式,加劇了能源供求矛盾和環境污染狀況。資源問題已經成為制約經濟和社會發展的重要因素,要從戰略和全局的高度,充分認識做好資源工作的重要性,高度重視資源安全,實現資源的可持續發展。
化工行業也是消耗資源較大的行業,主要在水、電、煤和氣方面消耗量比較大。因此,在環己酮生產裝置中,需要大量的冷卻水進行降溫,尤其在加氫反應器和催化劑再生罐攪拌器機封處需要大量的冷卻水進行降溫,攪拌器溫度一旦控制不好,會造成單元停車,所以冷卻水在生產中是很重要的。在原設計中,加氫反應器和催化劑再生罐攪拌器機封處的冷卻水,在經過多次冷卻完后作為生產廢水直接排入現場地溝,顯然造成了循環冷卻水的浪費。技術人員通過流量表統計,這兩股排入地溝的廢水5~6噸/小時,如能回收利用,會產生很好的經濟價值。技術人員針對該技術缺陷進行多次研究和討論,決定對機封處冷卻水進行回收再利用。經過技術改造后,循環冷卻水得到了回收利用,很好的避免水資源的不必要浪費。在國家資源供應緊張情況下去合理利用,優化資源結構、降低生產成本,是符合國家開發與節約并舉、節約優先的方針政策,符合應對經濟危機、減輕環境壓力、保障經濟安全的必然選擇的發展方針,是我們每個企業一項長期的戰略任務。
苯酚法生產環己酮是工業化生產制備環己酮的常用生產方法,其具體過程是,首先在苯酚中添加鎳作為催化劑,并通過加氫作用生成環己醇,然后在鋅的催化作用下將環己醇脫氫,最后生成環己酮。這種生產方法工藝路線流程簡單,且制得的環己酮產品質量與純度均很高。雖然該方法具有安全節能、環保、操作便利等優點,但在實際運行中也存在著不足之處,自環己酮裝置投產以來,加氫反應器的攪拌器機封冷卻水和加氫催化劑再生罐攪拌器冷卻水在對機封冷卻以后,冷卻水作為生產廢水現場就地排放,據流量表統計,這兩股水5~6噸/小時,造成了大量循環冷卻水的浪費。
根據近10年的運行情況,每年造成循環冷卻水流失大約4.8萬噸,同時增大污水處理廠的外排總量,增加較大污水處理費用,為響應國家節能減排政策,減少污水排放,創造清潔環境,增加企業經濟效益,經過認真研究討論,對環己酮裝置中加氫反應器機封處和再生罐攪拌器機封處的冷卻廢水回收利用是十分必要的。
在原加氫反應器和催化劑再生罐攪拌器機封處冷卻后的廢水排放管線上進行甩頭,在甩頭處接數米碳鋼管,增設一臺廢水回收罐,一臺廢水打料泵,一個切斷閥、一個液位計和一個計量水表等,通過將這兩股水回收至廢水回收罐后,當廢水回收罐液位計達到60%時,啟動廢水打料泵將回收的冷卻水送至循環水回水總管進行再利用。其它設備采用原設備,儀表、電氣再原設備基礎上進行小的改動,在整個廢水回收系統施工完畢后將外排水切入回收集罐進行回收利用。
公司技術人員參與環己酮裝置廢水回收工藝設計、回收罐安裝。聯系電氣、儀表人員對廢水回收項目相關的附屬設施設計、訂貨、采購,并聯系指導設備安裝,定期與設備廠家溝通、交流,制定開車方案,系統調整,參數分析,廢水回收后的性能考核、驗收工作。
攪拌器機封冷卻水回收再利用工藝路線圖:

調度室和中央控制室于2014年6月至8月以計量水表進行統計,具體數據見表1。

表1 回收后2014年6月~8月累計計量水表統計數據
通過數據統計,從2014年6月到8月,該廢水回收改造運用于生產裝置中,從控制室操作系統運行情況分析,加氫反應器運行非常穩定,環己酮裝置的能源消耗也大量下降,自攪拌器機封冷卻后的廢水回收后,從三個月設備運行及環己酮裝置運行來綜合考核結果如下:
環己酮裝置加氫反應器的攪拌器機封與加氫催化劑再生罐攪拌器機封穩定運行,沒有出現超溫現象。
廢水回收泵運行穩定,在可控范圍之內,三個月共回收廢水累計12960噸,效果顯著。
通過技術改造的實施,環己酮裝置的能源消耗大量下降,生產成本顯著降低,經統計,按年運行8000小時計算,減少外排循環水6噸/小時,共減少外排廢水4.8萬噸。按目前市場價格,循環水冷卻水平均價格0.35元/噸,每年節約成本1.68萬元,處理廢水4.5元/噸,直接經濟效益21.6萬。
通過節能減排技改項目的實施,積極進行動設備調試,分析數據,調整系統參數,保證環己酮裝置穩定運行。生產裝置的資源消耗也大量下降,生產成本顯著降低,生產中減少了現場廢水的排放,收到了明顯的社會效益,環境污染程度明顯降低,得到化工行業的一致好評,為保證企業發展,節能降耗,經濟效益和環保效益極為可觀。該改造技術也可以推廣應用在化工、醫藥、輕工及環保等生產中。
通過對加氫反應器的攪拌器機封冷卻水、加氫催化劑再生罐攪拌器冷卻水回收的量和設備的運行情況來看,技術改造后,運行可靠性及安全性大大提高,節能、環保效果顯著,實現改造預期效果。
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