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变压吸附富氧燃烧技术在水泥行业的应用

2013/10/17 14:32 来源:中国水泥网信息中心

9月25-27日,由中国水泥网主办、中国联合水泥集团有限公司特别主办、淄博市鲁中耐火材料有限公司特别协办的“2013中国水泥节能技术交流大会”在山东济南成功召开,成都西华人信合同能源管理有限公司、成都华西化工研究所股份有限公司项目经理马光俊做了题为《变压吸附富氧燃烧技术在水泥行业的应用》的主题报告。......

  9月25-27日,由中国水泥网主办、中国联合水泥集团有限公司特别主办、淄博市鲁中耐火材料有限公司特别协办的“2013中国水泥节能技术交流大会”在山东济南成功召开,成都西华人信合同能源管理有限公司、成都华西化工研究所股份有限公司项目经理马光俊做了题为《变压吸附富氧燃烧技术在水泥行业的应用》的主题报告,报告全文整理如下:

成都西华人信合同能源管理有限公司、成都华西化工研究所股份有限公司项目经理马光俊

  一、技术路线框图

  二、他山之石(应用及原理)

  三、华西所简介

  1.企业简介

  成都华西化工研究所股份有限公司:创建于1987年,法人代表:李东林

  该公司成立至今的近30年的时间里,共开发了居世界领先水平的技术十几项,已经申报中国专利和国外专利几十项,技术和产品在国内、外上千家家企业推广使用,建成投产装置上千套。

  经过多年的发展,目前形成了拥有多家控股子公司,9家分公司的大型跨地区经营的集团公司。

  2012年以来,面对国内经济结构转型升级的大环境,华西锐意改革,重新整合调整了集团架构。

  2.资质荣誉

  唯一获得中石化PSA氢提纯技术鉴定的单位。

  国家首批获得直接外贸权的科研单位之一。

  已获得国际ISO9001质量体系认证。

  是中国石化物资资源市场成员。

  是中国石油天然气集团公司一级供应网络单位成员。

  大型变压吸附制氧项目国家火炬计划项目证书

  高新技术企业证书

  技术市场金桥奖

  星火科技示范企业称号

  电子技术改造传统产业奖

  AAA级资信企业

[Page]

  3.典型业绩

  

拉法基1#熟料生产线富氧燃烧装置(投产时间:2013年2月)

  

云南驰宏锌锗股份有限公司HX-15000/85型VPSA-O2装置(投产时间:2012年9月)

辽宁特殊钢集团公司HX-1000型VPSA-O2装置

赤天化1000Nm3/h VPSA空分制富氧装置(1995年建设)

阳谷祥光HX41200/85型VPSA-O2装置

  

中国矿业集团有限公司HX-(8000+4000)/90型VPSA-O2装置

  

液空优仕HX3230/93型VPSA-O2装置

  

重庆国际复合材料有限公司(玻纤)HX-3230/93型VPSA-O2装置(二塔+液氧后备)

  四、吸附制氧技术简介

  1.吸附的历史

  二千多年前的西汉古墓中就用木炭吸湿防潮;

  1920年代左右,吸附开始成为一个独立的科学体系。

  1940年发现了合成沸石(synthetic zeolite)的制造方法,吸附开始走向工业化。

  在中国:

  1970年代,西南化工研究设计院最先做跟踪研究;

  1980~今,成都华西率先将吸附技术工程化。

  

VPSA制氧流程

  

VPSA制氧流程框图

[Page]

  2.工业级制氧方法

  主要有:深冷法、变压吸附法、膜分离。

  变压吸附制氧技术已广泛应用于各行业,有其独特的技术特点:

  操作简便

  流程短,设备少;全自动化,可无人值守(PLC实例)。

  专有阀门

  华西从上世纪90年代开发变压吸附专用程控阀,设计制造了拥有多项专利技术的三偏心蝶阀,解决了阀门频繁开关的问题,维护费用极少。

  维护量少

  复合密封圈结构,保证开关200万次无故障,建议2年更换一次,更换工作量小,2~3小时可完成,费用1000元左右。

  装置更紧凑和小型化

  VPSA制氧技术单套产量能力调节范围大,从几十方到一万多方每小时。

  VPSA制氧技术浓度调节范围大,可直接制取高纯度氧气。如,为了获得10000Nm3/h、30%浓度的富氧,只需一套流量为1500Nm3/h,浓度为75%的VPSA装置。

  环境适应性强

  众所周知,工业厂界环境的空气质量不好。由于变压吸附制氧工艺独特的床层设计,只需对厂界空气做简单的处理即可正常生产。

  分子筛使用寿命长

  使用该公司研发生产的锂分子筛,保证性能的使用寿命为10年,10年以后性能若有下降,免费活化。但目前运行10年以上的分子筛均为性能问题。国内也只有华西有连续稳定运行10年以上的分子筛。

  国外的一些工业气体公司在大陆地区也普遍采购华西的锂分子筛。

  运行费用低

  变压吸附制氧过程的运行费用(以2000Nm3/h纯氧为例)

  实际纯氧单产电耗不高于0.38kwh/Nm3*100%O2

  折合为30%浓度的氧气,电耗不高于0.38×0.3=0.114 kwh/Nm3

  华西制氧技术进步,预期纯氧单产电耗约为0.35kwh/Nm3*100%O2

  即电耗水平比现有水平再降低约8%。

  安全性

  富氧装置:变压吸附制氧由于是在常温常压下运行,且不属于易燃易爆介质,所以本装置全部采用普通电机,非标设备、管道等所有硬件设施不涉及任何压力容器或压力管道监管的范畴。因此,富氧装置的硬件设施方面不存在安全事故的隐患。通俗的说,变压吸附制富氧装置是本质安全的。

  人只有长期在40%浓度以上的环境下才会造成所谓的“氧中毒”。但由于变压吸附过程中氧气是气体状态,且压力很低,即使泄露,也会被环境空气快速稀释,不会造成局部氧气浓度超标。

  华西制氧装置安全运行于石化、钢铁等各行业,时间检验了其安全性。

  五、简要经济性分析

  1.成本分析

  装置运行费用:767×8000×0.6=368.16 万/年

  其它费用:本装置操作维护费用很少,综合其它因素,考虑30万/年。

  折旧费:按15年计算,实际按20年设计,残值按10%计算。

  (1400-1400×10%)÷15=84万/年

  不考虑折旧费的年综合成本:368.16+30=398.16万元/年

  2.效益分析

  综合节煤效益:平均综合节煤按6kg/吨熟料计算,标煤价格按900元/吨计算:

  5000吨/天×333天×6kg/吨÷1000×900元/吨=899.1 万/年

  政策性补助:考虑合同能源的政策性补助按300元/吨计算:

  5000吨/天×333天×6kg/吨÷1000×300元/吨=299.7 万/年

编辑:刘冰

监督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

凡注明来源水泥网的文字、图片、音视频稿件,未经授权,不得转载,违者将依法追究责任。联系电话:0571-85871513,邮箱:news@ccement.com。(转载说明
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