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某公司双氧水项目节能报告

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2018-06-30
简介
本项目拟建设一条10万吨/年双氧水(折合100%)生产线,建成后年产50%、60%、70%双氧水10万吨(折合100%)。主要建设内容有由生产装置、辅助生产装置、公用工程设施区组成。其中生产装置包括工作液配制、氢化、氧化、萃取、浓缩及溶剂回收、工作液再生等工序;辅助生产装置包括罐区、装卸车站、废水池、仓库等;公用工程设施包括循环水站、工艺压缩机和冷机房、消防水池、消防水泵房、泡沫站、加药间、变配电站、仪表空压站等。项目采用蒽醌法双氧水生产技术,工艺先进,技术可靠本报告主要是对项目所在地的能源供应情况、项目建设方案、项目工艺方案、项目设备方案、项目采取的节能措施、项目能源消耗及能效水平等进行评估,并挖掘项目存在的节能潜力,对项目存在的节能潜力提出合理建议。

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XXXXXX公司10万吨/年(100%)双氧水项目节能评估报告 建设单位:XX有限公司编制单位:XX有限公司XX年XX月 目 录 2-乙基蒽醌 氢气 2-乙基氢蒽醌 四氢2-乙基蒽醌 氢气 四氢2-乙基氢蒽醌副反应: 2-乙基氢蒽醌 氢气 四氢2-乙基氢蒽醌 2-乙基蒽醌 氢气 一氢化蒽醌2、氧化、萃取工段(1)氧化工艺空气经过过滤、压缩和冷却处理后从氧化塔底部进入,氢化液从氧化塔顶部进入,氢化液和工艺空气反向接触并进行氧化反应,生成H2O2、2-乙基蒽醌和四氢2-乙基蒽醌等。氧化后的工作液冷却后进入萃取塔。被消耗掉氧气的尾气从氧化塔顶部出塔,尾气中含有水蒸汽、溶剂蒸汽和微量的双氧水。尾气经过冷却(换热器通过循环水和冷冻水分步冷却)后冷凝,冷凝液进入水油分离器进行水油分离,分离后溶剂相进入一个容器后回到工作液贮槽回收利用;而含有一些双氧水的水相,回收利用进入萃取工段。经过冷却后的尾气进入活性炭吸附装置进一步脱除溶剂组分,然后排入大气。活性炭吸附饱和后通过蒸汽进行溶剂脱除,含溶剂组份的蒸汽尾气经循环水冷却后液相进入水油分离器行水油分离,分离后溶剂相进入一个容器后回到工作液贮槽回收利用,水相排污水系统。气相进入其它活性碳吸附器(共三台,两台吸附,一台脱附)。该工序涉及反应方程式如下:主反应: 2-乙基氢蒽醌 氧气 2-乙基蒽醌 过氧化氢 四氢2-乙基氢蒽醌 氧气 四氢2-乙基蒽醌 过氧化氢副反应: 四氢2-乙基氢蒽醌 氧气 环氧化蒽醌 水(2)萃取氧化液(工作液和H2O2混合物)由萃取塔底部进入,去离子水由萃取塔顶部加入,由于工作液的比重低于纯水和H2O2,故工作液在塔中通过水连续相时自行上漂,经过每块筛板形成分散相液滴(即萃余液),逐渐到达塔顶,自行流出进入萃余液分离器分离,分离出的水相返回萃取塔重复使用,萃余液则进入工作液再生工序。去离子水经每块塔板上的降液管逐级向下流至塔底,在流动过程中不断萃取氧化液中的H2O2,萃取得到的粗过氧化氢由塔底流出进入洗涤塔净化。萃取塔顶部采用氮气保护,不凝气经冷冻水冷凝其中的溶剂组份后排放,少了冷凝后的溶剂排入污水系统。3、洗涤和溶剂回收洗涤塔内充满重芳烃C10,从塔顶进入的粗双氧水在塔顶被分散并向下流下,与此同时,重芳烃C10由芳烃高位槽借助位差连续进入洗涤塔底部,两者形成逆流萃取,以除去粗双氧水中的有机杂质。在此过程中,芳烃为连续相,粗双氧水为分散相。洗涤后的粗双氧水自洗涤塔底流出,进入提纯工段。来自洗涤工序的芳烃回到工作液储槽用于生产。工作液储槽使用氮气保护,不凝气经冷冻水冷凝其中的溶剂组份后排放。冷凝的溶剂返回工作液储槽。4、提纯工段洗涤后的粗双氧水从树脂提纯塔顶部进入塔内,再经树脂吸附处理,去除粗双氧水中所含碳化物杂质,进入稀双氧水中间罐。吸附饱和的树脂用甲醇洗脱,洗脱液(甲醇)进入精馏塔精馏提纯后,甲醇进入贮存罐循环使用,冷凝不凝气经活性炭吸附后外排。5、浓缩工段稀双氧水被预热后输送到双氧水浓缩塔进行减压蒸馏。气相经冷凝器冷凝后的冷凝液主要是去离子水,打回萃取塔回收利用;少量不凝气排空。70%的双氧水从塔底产出,其中部分70%双氧水与稀双氧水混合至设定浓度(60%和50%),并加入稳定剂后进入最终产品罐。剩下的大部分70%双氧水加入稳定剂后直接进入最终产品罐。6、工作液再生在多次的氢化、氧化和萃取反应后,工作液的成分会发生改变,产生的混合物会使工作液效率和生产效率降低。再生工段是用于还原失活成分为可反应的活性成分。部分氢化工作液从氢化工作液缓冲罐经预热后送往再生塔。再生塔内装有活性氧化铝,用来再生反应过程中可能生成的蒽醌降解物,使氧化过程中生成的环氧蒽醌还原为2-乙基蒽醌得到再生,再生后的热工作液与进再生塔前的氢化工作液进行热交换冷却,再经工作液过滤器滤去氧化铝粉尘,然后返回氢化工作液缓冲罐并入工作液循环。工作液再生床产生的废氧化铝经过蒸汽洗脱处理后作为一般固废送有资质单位处理。蒸汽对氧化铝进行进行溶剂脱除时,含溶剂组份的蒸汽尾气经循环水冷却后液相进入水油分离器行水油分离,分离后溶剂相进入一个容器后回到工作液贮槽回收利用,水相排污水系统。气相进入活性碳吸附器。该工序涉及反应方程式如下: 一氢化蒽醌 氧气 2-乙基蒽醌 水 二氢化蒽醌 氧气 2-乙基蒽醌 水图2.2-1为项目工艺流程图。图2.2-1工艺流程图2.2.2.2消耗定额项目采用蒽醌法生产双氧水,主要原料为氢气、空气等。项目所需氢气将来源于XXXX公司,该公司的煤气化制氢项目就紧邻厂区的西面,生产所需的氢气将直接用管道输送进厂,运输经济、安全便捷。空气为项目自产,其它所需工作液、甲醇、氧化铝等化学品均来源于本地市场,采购方便可靠,供应有保证。表2.2-3为46%、50%、60%、70%双氧水消耗定额及原辅材料年消耗量表。表2.2-3 主要原辅材料年消耗表序号名称单位单位产品消耗年消耗量来源一46%双氧水 1氢气Nm369069000000XX化工2空气Nm3512512000000自产3工作液(2-乙基蒽醌+重芳烃+高效极性溶剂)t3.1310000本地市场外购4甲醇t0.550000本地市场外购5氧化铝t111100000本地市场外购二50%双氧水 170%双氧水t0.175100 246%双氧水t0.8324900 三60%双氧水 170%双氧水t0.5867700 246%双氧水t0.4249000 四70%双氧水 146%双氧水t1.52143500 2.2.2.3物料流向图图2.2-2物料流向图2.2.3项目总图运输1、项目总体原则(1)满足消防安全要求新建厂区属于甲类生产厂区,属于易燃易爆危险化学品加工区,新建工厂生产区的布置符合以下规范:《化工企业设计防火规范》GB50160-2008《建筑设计防火规范》GB50016-2006《化工装置设备布置设计规定》HG20546-2009(2)满足全厂总体规划的要求注意装置布置的协调性和统一性,适当考虑装置将来的生产和技术改造的要求。(3)根据风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置。(4)根据气温、降水量、风沙等气候条件和生产过程或某些设备的特殊要求,决定是否采用室内布置。(5)根据装置竖向布置,确定装置地面零点标高与绝对标高的关系。(6)根据地质条件,合理布置重荷载和有振动的设备。(7)满足工艺流程要求,按物流顺序布置设备:做到管道安装经济合理、整齐美观,节省用地和减少能耗,便于施工、操作和维护。(8)在满足生产要求和安全防火、防爆的条件下,应做到节省用地、降低能耗、节约投资、有利于环境保护。2、项目总图布置项目占地面积102250m2,主要由生产装置、辅助生产装置、公用工程设施组成。生产装置:含反应(氢化、氧化、萃取等)和浓缩蒸馏两个单元,位于厂区的西部。辅助生产装置:产品罐区、原料罐区、装卸车站、原料仓库、甲类仓库、固废罩棚,位于厂区的东部。公用工程设施:变配电站、仪表空压站、泡沫站等位于厂区南部。厂区共设置三个出入口,东侧设置两个出入口,西侧设一个紧急出入口。详见总平面布置图。表2.2-4 主要建(构)筑物工程一览表序号名称占地面积建筑面积层数结构形式1反应单元248924895钢结构2蒸馏浓缩单元387.7387.72钢结构3原料仓库487.1487.11钢筋混凝土框架/轻钢屋顶4甲类仓库96961钢筋混凝土框架5工艺压缩机及冷机房595.8595.81轻钢结构6变配电站318.25318.251钢筋混凝土框架7仪表空压站65.5265.521轻钢结构8控制中心353.28353.281钢筋混凝土框架9控制室189.15378.32钢筋混凝土框架10办公室2004002钢筋混凝土框架11泡沫站16161轻钢结构12加药间20201轻钢结构13固废堆场187.2187.2 3、运输本项目的原材料由以下几种组成:氢气、2-乙基蒽醌、无极性溶剂、极性溶剂、催化剂、硝酸、氢氧化钠、硫酸、稳定剂等。成品主要为双氧水。氢气由相邻的XX公司通过管道直接输送至厂区内,其它的原材料均为小容器装的固体或液体,通过卡车经公路运输至厂内。成品中60%的双氧水绝大部分通过管道直接送至XX公司的生产装置内,少部分装槽车外售,50%和70%的双氧水装槽车外售。2.2.4项目工作制度项目生产装置为连续操作,主要生产装置操作采用三班制,人员按四班配置,年有效工作时间为8000h。2.2.5投资估算与资金筹措2.2.5.1投资估算及构成项目总投资为75400万元,其中建设投资60000万元,建设期利息1550万元,流动资金13850万元。项目总投资75400万元中,25000万元由企业自筹解决,其余50400万元拟向银行申请银行贷款。项目建设投资构成详见下表。表2.2-5 本项目建设投资构成表序号项 目金额(万元)比例(%)1建筑工程费1010016.82设备购置费1660027.73设备安装费1630027.24工程建设其他费用1230020.55基本预备费47007.8 合 计60000100.002.2.5.2经济评价(按项目投产后第五年计算)(1)营业收入经估算,本项目正常年营业收入为36557万元(不含税)。(2)产品总成本及费用①原辅材料及燃料动力费经估算,本项目正常年原辅材料及燃料动力费为20505.57万元(不含税)。②工资福利费本项目人员配备为55人,工资及职工福利费按年人均50000元计算,则本项目工资福利费用为275万元。③折旧费:本项目固定资产房产的折旧年数按40年计算,机器设备的折旧年数按15年计算,净残值按10%计算,则年折旧费为3378.6万元。④摊销费:本项目无形资产按40年摊销,年摊销费为250万元。⑤修理费:本项目正常年修理费用为1800万元。⑥其它费用:其它费用包括其它制造费用、其他营业费用和其他管理费用,结合项目的实际情况计算,本项目其他费用合计1840.57万元。⑦利息支出:项目正常年利息支出为646.8万元。(2)正常年中间投入、增加值计算本项目中间投入、增加值计算详见表2.2-6。表2.2-6 中间投入、增加值计算表序号项目数量(万元)1外购原材料费用及燃料动力费(不含税)20505.572修理费1800.003摊销费250.004其它费用1840.575利息支出646.806中间投入(1+2+3+4+5)25042.947总产值365578销项税6214.699进项税3485.9510增值税(8-9)2728.7411工业增加值(7-6+10)14242.80(3)主要技术经济指标本项目主要经济技术指标见表2.2-7。表2.2-7主要技术经济指标表序号指标名称单位指标1建设规模 双氧水(折合100%)万t/a102项目建设期月163项目总投资万元75400 其中:建设投资万元60000 建设期利息万元1550流动资金万元138504年销售收入万元365575年营业税金及附加万元272.876年增值税万元2728.747年利润总额万元116678年净利润万元87889年息税前利润万元1221410总投资收益率%1611资本金净利润率%1112财务内部收益率(税后)%1413财务净现值(税后)万元1116214投资回收期(税后)年72.2.6项目实施进度项目建设期为16个月,自2014年6月至2015年9月。2.3项目用能情况2.3.1项目能源消耗种类、数量及能源使用分布情况项目消费的能源及耗能工质有:电、水、蒸汽、氮气等。各能源及耗能工质使用分布情况如下。 2.3.1.1电电力主要用于工作液配制、氢化工序、氧化工序、萃取工序、浓缩工序及溶剂回收、工作液再生工序等工艺装置区及辅助附属系统的各种机电设备。项目年耗电量为6188.58万kWh。2.3.1.2水1、生活用水生活用水主要是各工段洗手池用水、洗眼器用水等,年用量为1×104m3。2、工业用水工业水主要用于循环冷却水系统的补水,年用量为68×104m3。3、去离子水去离子水主要用于氧化、萃取、浓缩工段等工段使用,年用量为20×104m3。2.3.1.3蒸汽蒸汽用于生产用热及办公采暖用热。年需蒸汽量为66495.52t。2.3.1.4氮气氮气用于设备密封及紧急系统使用,年耗量为130×104Nm3。2.3.2主要供用能系统2.3.2.1电力1、供配电系统(1)供电电源项目电源拟引自XX公司110kV变电站,分别由110kV变电站两段10kV母线引来2路10kV电源,两路电源可完全满足项目用电负荷。(2)负荷等级项目工艺生产装置、辅助生产装置属于二级负荷;少量火灾报警系统、仪表DCS系统及应急照明负荷属于一级负荷;其余属于三级负荷。(3)供电方案项目10/0.4kV变配电室拟建于主生产装置附近,变配电室电源引自XX公司110kV变电站。新建10/0.4kV变配电室包括10kV配电系统和10/0.4kV变、配电系统;其中10kV配电系统由高压配电装置、高压电容器补偿装置、直流电源装置、微机监控和保护装置等组成,10/0.4kV变配电系统由变压器及低压配电装置组成。在变压器低压侧设置成套静电电容器自动补偿装置,以集中补偿方式使功率因数提高至0.95。配电室10kV系统采用微机监控及保护系统。所有高压进、出线断路器、母联断路器、变压器、高压电动机、高压电容器补偿装置、低压进线断路器和母联低压断路器的监控和保护以及直流系统、UPS电源、变频调速装置等的测量均进入该系统,系统备有通讯接口,可根据总体建设要求与主控室或厂部调度实现通讯联系。(4)照明照明电源均采用380/220V交流电压,引自10kV变电所低压配电屏,配电系统采用树干式型式。本项目厂房采用一般照明与局部照明相结合的混合照明方式,并对主要车间选用防爆灯具。2、用电负荷项目用电负荷计算详见表2.3-1。由表2.3-1可知,项目总的工作容量为9487.45kW,计算总有功功率为7059.87kW,总视在功率为7532.11kVA。其中低压设备视在功率为2487.71kVA,拟选用2台SBH15-M-2500/10变压器。由表可知,项目年用电量为6188.58万kWh。表2.3-1项目耗电量一览表用电设备名称工作容量kW计算系数计算(最大)负荷负荷时间年耗电量KxcosψtgψPj(kW)Qj(kvar)Sj(kVA)(h)(104kWh)一、高压用电设备 1、工艺装置区 氢化4450.850.80.75378.25283.69 8000302.60氧化、萃取50000.850.80.754250.003187.50 80003400.002、公用工程7500.750.80.75562.50421.88 8000450.00小 计6195 5190.753893.06 4152.60乘以同时系数Ky=0.9 Kw=0.95 4671.683698.41 无功补偿 -2162.90 补偿后 0.95 4671.681535.514917.55 二、低压用电设备 1、工艺装置区 氢化654.50.850.80.75556.33417.24 8000445.06氧化、萃取625.550.850.80.75531.72398.79 8000425.37溶剂回收430.850.80.7536.5527.41 800029.24工作液再生1.50.850.80.751.280.96 80001.02提纯130.70.850.80.75111.1083.32 800088.88浓缩53.50.850.80.7545.4834.11 800036.38 2、原料区6.50.850.80.755.534.14 80004.423、成品区50.50.850.80.7542.9332.19 800034.344、公用工程1726.70.750.80.751295.03971.27 7500971.27小 计3292.45 2625.911969.43 2035.98乘以同时系数Ky=0.9 Kw=0.95 2363.321870.96 无功补偿 -1094.18 补偿后 0.95 2363.32776.792487.71 变压器损耗 24.88124.39126.85 10kV侧合计 2388.20901.172614.56 总计9487.45 7059.872436.687532.11 6188.58 2.3.2.2水1、水源(1)生活用水项目的生活用水来自园区饮用水管网,水压0.26MPa,水质符合国家饮用水卫生标准。(2)工业用水及去离子水项目的工业用水及去离子水来自相邻的XX公司,该公司建有一套完整的公用工程设施,水处理系统包括新鲜水、循环水、反渗透水、脱盐水及污水处理、中水回用等系统。项目的工业用水由XX公司一级反渗透水系统提供,水压0.3MPa,小时供水量为600m3/h;去离子水由XX公司的脱盐水系统提供,水压0.8MPa,小时供水量为300m3/h。2、水量(1)生活用水生活用水主要是各工段洗手池用水、洗眼器用水等,小时用水量为1.25m3/h。(2)工业用水及去离子水工业水主要用于循环冷却水系统的补水,小时补水量为85m3/h。去离子水主要用于氧化、萃取、浓缩工段等工段使用。小时用水量为25m3/h。项目用水量见表2.3-2。 表2.3-2项目用水量一览表序号名 称小时耗量/m3年耗量/104m3供应来源一水耗量 1新鲜水 1.1生活用水1.251园区给水管网1.2工业用水(循环水补水)8568XX化工一级反渗透水系统1.3去离子水2520XX化工除盐水系统1.3.1氧化18.3314.664 1.3.2萃取54 1.3.3浓缩1.251 1.3.4其他0.420.336 2循环冷却水量40003200循环水利用率98.25%由表可见,项目全年生活用水量为1×104m3;全年工业用水新水量为68×104m3;全年去离子水用量为20×104m3。2.3.2.3蒸汽项目所用蒸汽分为1.2MPa饱和蒸汽、0.6MPa饱和蒸汽两种。其中1.2MPa饱和蒸汽由相邻的XX公司以管道方式提供,0.6MPa饱和蒸汽由1.2MPa饱和蒸汽减温减压得到。1、生产耗汽生产用汽主要包括工作液再生、双氧水净化、浓缩工序的用汽。用汽量见表2.3-3。表2.3-3项目蒸汽用量表序号用汽环节蒸汽规格用汽量t/ht/a1溶剂回收1.2MPa,188℃0.6451202工作液再生1.2MPa,188℃0.9374403提纯1.2MPa,188℃0.540004浓缩1.2MPa,188℃6.1749360小计 8.2465920由上表可见,项目生产过程小时需要1.2MPa饱和蒸汽量为8.24t/h,年需蒸汽量为65920t/a。2、生活用汽项目办公室、化验室、控制室等建筑物需要进行冬季采暖,采暖面积为3020.35m2,根据《城市热力网设计规范》(CJJ34-2010),热指标按60W/m2计算,则项目采暖热负荷为181.22kW。根据《公共建筑节能设计标准》(DB13(J)81-2009)及《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)中的规定,XX市计算采暖期为109天,采暖期室外平均温度0℃,采暖室外计算温度为-5.4℃,室内计算温度18℃,按照《城市热力网设计规范》采暖全年耗热量按下列公式计算:式中:——采暖全年耗热量(GJ);——采暖期天数(d),109d;——采暖设计热负荷(kW);——采暖室内计算温度(℃),18℃;——采暖期平均室外温度(℃),0.0℃;——采暖室外计算温度(℃),-5.4℃。则项目采暖全年耗热量为:厂区设置集中采暖,热媒为厂区换热站提供的85/60℃热水,换热站热源为0.6MPa饱和蒸汽,项目所需0.6MPa饱和蒸汽由1.2MPa饱和蒸汽(2782.73kJ/kg)减温减压而来,考虑到90%的换热效率,90%的传输效率,则项目采暖需要消耗1.2MPa饱和蒸汽量为1312.81×103÷2782.73÷90%÷90%÷109÷24=0.22t/h。项目采暖小时年需1.2MPa蒸汽量为0.22×109×24=575.52t。则项目生产、生活年需1.2MPa饱和蒸汽量为65920+575.52=66495.52t/a2.3.2.4氮气项目所用氮气由相邻的XX公司以管道方式提供,小时用量为162.5Nm3/h,压力为2.5MPa。厂区内氮气分两个系统,一套为设备氮封用,另一套紧急系统用,主要作用是在生产出意外时紧急注入防止发生火灾爆炸等,项目专门为本套系统设置氮气储罐一个,容积足够外来氮气量不足或停供时用,为生产提供双重保护。年需氮气量为130×104Nm3。162.5×8000=130×104Nm3 2.4项目所在地能源供应及消费情况2.4.1项目所在地能源供应情况项目拟建于XXXX区,区内目前基础设施完善,能源供应充足。1、电力易企询https://www.eqxun.com/ 2、水易企询https://www.eqxun.com/ 3、蒸汽易企询https://www.eqxun.com/ 2.4.2项目所在地能源消费情况十一五期间,XX市实施十大节能工程和“8755”减排工程,全面完成“十一五”节能减排目标,2010年单位生产总值能耗比2005年降低了20%。《XX“十二五”规划》中提到,十二五末,XX市的单位产值GDP能耗降低率要达到17%,估算“十二五”末XX市能源消费总量将达到4384万tce。“十二五”期间,XX电网负荷增长较快,新增电源项目也较多,届时将为市区工业、生活用电提供充足的电力保障。3 项目建设方案节能评估3.1项目选址、总平面布置节能评估1、项目选址节能评估2、项目总平面布置节能评估(1)项目总体布置项目占地153亩(102250m2),总平面布置按工艺流程布置,并以生产装置、辅助生产装置、公用工程设施等功能区进行分区布置。生产装置区位于厂区西部,临近XX公司煤气化制氢项目,便于以XX公司的氢气为原料,并将产品双氧水直接输送至XX公司、为其合成己内酰胺提供重要的原料,减少了各种运输的中间环节及倒运环节,节约了大量的因二次、三次倒运造成的运输环节能源浪费,降低了工序能耗和产品单耗。原料罐区、产品罐区、装卸车站、原料仓库、固废罩棚等辅助生产装置布置在厂区东部,紧邻厂区东侧出入口,方便原辅材料运输,节约输送能耗。公用工程区主要包括循环水站、工艺压缩机和冷机房、变配电站、仪表空压站、维修车间等设施,工艺压缩机和冷机房、仪表空压站、循环水站等靠近生产装置布置,方便为生产提供工艺空气、低温水、仪表空气和循环冷却水;变配电站就近布置在生产装置附近,供电距离不大于250m,既降低了线路输送损失,又临近厂区东侧边缘的地段,方便从西侧的XX公司引入电源。厂区设置3个出入口,东侧设置两个出入口,分别作为人流、物流出入口,人、货分流,互不干扰;西侧设置一个紧急出入口,有利于工厂管理。(2)项目总平面布置节能评估综上所述,本项目总平面布置与工艺流程相适应,各工序布置合理、衔接良好,生产车间内设备布置紧凑,物料的输送避免了迂回交叉;各种辅助设施的布置,与相应工段使用点接近,减少了管路损失。总的来说,本项目总体布置紧凑合理,运输线路和管线短截,方便作业,减少了不必要的环节,充分考虑了厂区平面布置对厂区内能源输送、储存、分配、消费等环节的影响,有利的减少了能源、物料的浪费,提高了能源、物料的利用效率,能有效提升系统工作效率。3.2工艺流程、技术方案节能评估3.2.1工艺技术方案比选目前生产双氧水的方法主要以下几种:1、电解法电解法是在电解槽内以铂为阳极,以铅或石墨作阴极,将含有硫酸氢铵的电解液进行电解,产生过硫酸铵,后者再经水解、蒸馏,可得浓度为27.5%或35%的过氧化氢水溶液。该法不足之处是能耗高,设备生产能力低,要消耗贵重金属铂,成本高,目前只有极少数厂家采用该法进行生产。2、蒽醌法蒽醌法是以2-乙基蒽醌或戊基蒽醌为溶质,以重芳烃(Ar)、磷酸三辛酯(TOP)或氢化萜松醇(HT)等为溶剂配制工作液,经过催化加氢、氧化、萃取和净化过程,生产出双氧水溶液。萃取后的烷基蒽醌溶液经处理后,可循环使用。该法优点是能耗低、成本低、安全性能好,同时适合于大规模生产。目前世界各国几乎均采用此法。该方法反应式如下:3、氢氧直接合成法早在1914年即有人试图用此法制取过氧化氢,但在其后近50年的断续研究中,所得产物浓度甚低,无工业化意义。60年代以后,人们又开始将研究注意力转向此法,取得一些进展。自1987年以来,此项研究取得了较大进展,目前处在半工业中间试验装置阶段。但是由于缺乏工艺基础数据,对该工艺的经济评价尚不能进行。根据以上分析,项目拟采用蒽醌法生产双氧水,该法与其他方法相比,具有技术先进、自动化程度高、能源消耗低、生产成本低等优点。3.2.2工艺技术方案节能评估项目选用的蒽醌法生产双氧水技术是XX公司的自有技术,该技术在传统蒽醌法工艺基础上进行了优化,其优点主要表现在:1、氢化工序选用钯触媒流化床氢化工艺,使蒽醌氢化反应均匀,避免反应过程局部热点形成而导致工作液降解,有利于提高双氧水产品质量;同时氢化工序加设氢化液/工作液换热器,利用氢化液温度来预热进氢化塔的工作液,充分回收利用了反应热,达到节能目的。2、氢气和氧气的利用率高,蒽醌降解少,氢化效率(以H2O2计)为10~12g/L。3、萃取所得产品H2O2质量分数可高达46%,经吸附树脂脱除有机物及蒸馏浓缩后,即得50%、60%、70%H2O2;吸附后的树脂可用甲醇再生,循环利用,降低了原辅材料消耗量。4、萃取后的工作液部分经活性氧化铝处理(再生转化),部分经NaOH处理(去除由溶剂产生的酸性物),再与未经处理的大部分工作液合并后,可返回氢化床。工作液的循环回用从根本上降低了原材料和能源的消耗,减少了排污量,有利于环境保护。5、浓缩工序采用减压蒸馏技术。蒸馏塔采用规整填料,使系统的压降最低,从而保证系统的操作温度最低,能量消耗最少,成品滞留量小,操作安全性高,双氧水收率高。3.3主要用能工艺和工序节能评估项目各工序能耗情况见表3.3-1、图3.3-1。各工序及项目能量平衡表见附表。表3.3-1各工序能耗情况一览表序号工序耗电量蒸汽量反渗透水去离子水分摊新鲜水分摊N2分摊公辅电耗分摊采暖蒸汽综合能耗百分比万kWht万t万t万t万Nm3万kWhttce%1氧化、萃取3825.37 25.7718.980.809105.171181.16465.596747.8346.102浓缩36.384936016.331.020.0081.0011.234.434780.0332.663氢化747.66 3.40 0.15820.56230.8591.001298.478.874工作液再生1.027440 0.030.310.12704.774.845溶剂回收29.24512017.92 0.0060.809.033.56562.603.846提纯88.8840004.58 0.0192.4427.4410.82540.313.69图3.3-1各工序能耗比例图由表3.3-1、图3.3-1可以看出,氧化萃取工序及浓缩工序为项目主要耗能工序,二者综合能耗分别占项目总能耗的46.10%、32.66%,合计占78.76%。故下面分别对其进行节能评估。3.3.1氧化萃取工序节能评估1、氧化工序氧化工序是用空气中的氧直接氧化蒽氢醌和四氢化蒽氢醌,并转化为蒽醌、四氢化…
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