新型隔熱涂料在甲醇與合成氨裝置上的應用

1、新型隔熱涂料在屮醇與合成氨裝置上的應用劉衛(wèi)平（山東紅日阿康化工股份有限公司 山東臨沂市276021）在甲醇和合成氨裝置中，從造氣丄段生產(chǎn)的水煤氣，經(jīng)過洗滌塔洗滌后，經(jīng)煤氣管道進 入氣柜緩沖，再經(jīng)過管道進入脫硫工段，主要過程如下： 造氣工段洗滌才一煤氣管道一氣柜一煤氣管道一脫硫進口洗滌塔一羅茨風機在此過程中，水煤氣的降溫是必不可少的一個環(huán)節(jié)。而如何采用更經(jīng)濟的方式降低氣體 溫度，從而達到節(jié)能降耗的目標，是目前化工行業(yè)比較普遍的問題。一水煤氣溫度對裝置的主要影響1影響羅茨風機壽命和能力對于羅茨風機而言，一般要求進口氣體溫度要求在45°c以下，而且水煤氣經(jīng)過羅茨風 機以后，由于壓力提高，溫

2、升一般在30°c左右。由于風機一般釆用風冷，調(diào)整能力較小， 設備內(nèi)兩個轉(zhuǎn)子的間隙很小，如果進口氣體溫度太高，相應造成軸承軸承等運轉(zhuǎn)部件溫度 過高，嚴重可造成轉(zhuǎn)子抱死，設備停車。根據(jù)氣體特性，在和同體積壓力下，溫度越高則體積越大。羅茨風機為容積式設備，即 進口氣體的流量是不變的，因此，氣體溫度越高，則設備的輸送能力越小，相應生產(chǎn)能力越 小。2影響脫硫和再牛。對于脫硫而言，-般采用濕法脫硫，在脫硫塔內(nèi)通過氣液接觸的傳熱和傳質(zhì)過程，使氣 體中硫化氫和脫硫液反應，同時降低氣體溫度，如果水煤氣溫度高，則影響脫硫效采和脫硫 液的再牛。3影響牛產(chǎn)能力同樣壓力的氣體，溫度越低則體積越小。以我公司10

3、萬噸合成氨裝置為例，夏季每個 班產(chǎn)量94-96噸之間，冬季則產(chǎn)量在102-104噸之間，其中氣候的影響是關(guān)鍵因素。山于各 地氣候條件存在差異，氣候的影響也人小不同。以我公司所在地臨沂市為例，臨沂地處中緯 度區(qū)，屬溫帶季風區(qū)大陸性氣候，四季分明、光照充足。年平均氣溫約14°c,夏季七、八、 九三個月平均氣溫2526.5°c,夏季最高氣溫超過40°c,在這種情況下，夏季白天氣柜和 管道的表面溫度一般超過60°c。從而造成氣體在輸送過程中溫度升高。根據(jù)我公司10力噸/年介成氨裝置的設備布置狀況，氣體所經(jīng)過的管道（氣柜前厲）距 離約230米，管道直徑1.4米，氣

4、柜直徑28米，容積1萬方，一般情況下高度維持在1012 米左右。則氣體經(jīng)造氣進入脫硫工段所經(jīng)過的管道和設備的表面積約2000平方，停留時間 約10分鐘。在這種條件下，經(jīng)實際檢測，夏季造氣工段洗滌塔出口氣體溫度在43-44°cz 間，脫硫洗滌塔進口氣體溫度約4751°c。氣體在此過程中的升溫約47°c。相應降低牛產(chǎn) 能力1.5%以上。二新型涂料的應用日前國內(nèi)甲醇和介成氨廠家在降低水煤氣溫度方面，基本采用循環(huán)水洗滌的方法，雖然 能達到降溫效果，但相應增加能耗。對10萬噸合成氨裝置，按氣體的氣量50000標方計算, 氣體中主耍成分的含量按下表：名稱co2coh2n2ch

5、4o2含量%828.54021.81.30.4熱值 kj/kmol40.329.52929.53829.9由上表計算可知，在此過程中，氣體溫度每升高1°c,所吸收的熱量為67.8mj,相應氣體每 降低1°c所消耗的循環(huán)水量在80立方以上。而對于國內(nèi)的石化行業(yè)，目前已經(jīng)普遍應用在儲罐表而采用隔熱涂料的方式，降低儲罐內(nèi)氣體或液體的溫度，從而降低消耗，提高裝置安 全性。這種隔熱涂料能使太陽輻射和其它熱輻射給予反射、隔熱，以達到隔熱、降溫、防腐 的效果。而目前的國內(nèi)叩醇與合成氨裝置中，氣柜及輸送管道多數(shù)采用涂刷紅丹防銹底漆和 面漆的方式，僅考慮防腐作用，而沒有隔熱降溫的作用。三新型

6、涂料的使用特點1降溫效果明顯根據(jù)在齊魯石化的試驗結(jié)果，在氣溫38°c條件下，罐頂農(nóng)而涂白漆溫度為46°c,涂隔 熱涂料溫度為41 °c,而我公司合成氨氣柜表面涂普通灰漆，在氣溫38°c條件下，表面溫度 可達65°c?？梢钥闯?，通過涂刷新型隔熱涂料，在夏季可降低氣柜衣面溫度20°c以上，基 本可以消除由于光照對氣體溫度帶來的影響，消除由于氣候?qū)怏w溫度帶來的影響。2提高裝置生產(chǎn)能力，降低運行費用對相同壓力的水煤氣而言，在40氣體溫度每升高1 °c,體積增加0.32%。相應降低生 產(chǎn)能力0.32%o雖然0.32%數(shù)字較小，但對于

7、長周期運行的裝置，累枳起來則數(shù)值不可忽視。 年產(chǎn)10力噸的合成氨裝置，1°c則影響每年320噸產(chǎn)量，產(chǎn)值超過60萬元。有的企業(yè)為了降低脫硫工段進口氣體溫度，在脫硫進口設有冷卻塔，通過循環(huán)水洗滌降 低氣體溫度，而采用隔熱涂料以后，可以取消冷卻塔，從而減少設備和占地，降低一次性投 資，降低裝置的水電消耗，降低運行費用。仍以我公司10萬噸合成氨為例，脫硫進ii的冷 卻塔循環(huán)水量在夏季約150方/小時，按每方0.4冗計算，則僅夏季3個月循環(huán)水費用為13 萬元。節(jié)能效果明顯。3降低一次性投資。我公司在脫硫進口設置冷卻塔，主要在夏季使用，冬季較少使用，由于新型隔熱涂料的 降溫效果，可取消該冷卻塔

8、以及相關(guān)的循環(huán)水上水及i叫水管線，及配套的水泵，減少相應山 地，和采用隔熱涂料代替普通防腐漆增加的費用和比，總體投資下降明顯。4代替?zhèn)鹘y(tǒng)的防腐方式隔熱涂料底漆比紅丹防銹漆耐腐蝕，具有良好的附著力和耐濕熱性，防腐蝕能力極佳， 是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紅丹防銹漆的新型防銹底漆；對人氣具有良好的穩(wěn)定性、耐久性，能經(jīng)紫外線、 冷熱h曬雨淋作用，而口耐磨性好、附著力強，涂膜有效期長達5年以上；常溫干燥快，1 小時干，施t期短，具有裝飾性和保護性，表面屬于亞光型漆，有-定的裝飾性和耐人氣腐 蝕性；4新老裝置改造施工均比較方便由于僅僅是采用新型涂料代替，不增加占地和設備，不增加施工難度。5其它方面在氣柜表面涂刷隔熱涂料，降低氣體溫度，和應縮小氣體體積，從而提高的設備的有效 容積，提高設備的緩沖能力，有利于裝置的平穩(wěn)運行。氣體溫度的降低 町提高裝置安全性, 冇利于設備的穩(wěn)定運行，提高設備運行壽命，提高裝置運行時間。四結(jié)論通過以上可以看出，新型隔熱涂料在卬醇和合成氨裝置小的氣相管路及設備的應用效果是 明顯的，而且nj根據(jù)此種隔熱涂料的特點推廣應用到液氨儲罐、甲醇儲槽、以及天然氣、城 市燃氣等其它行業(yè)。同時根據(jù)氣候特點，在南方應用效果應比北方更明顯。姓名：劉衛(wèi)平 聯(lián)系電話：手機辦公室：（）5397112897電獷郵件： lwp163籍貫：山東省臨沂市畢業(yè)學校：華南