陕化公司磷酸浓缩石墨换热器冷凝水及余热技改项目成功实施后,装置运行稳定,浓缩冷凝水的余热基本满足了磷铵装置液氨蒸发器液氨汽化的需求,液氨蒸发器节省蒸汽3t/h以上,正常生产时浓缩冷凝水全部回收再利用,可节省一次水平均15t/h,实现了水排放“零”目标,取得了经济和环保效益双丰收。
起初,陕化公司磷酸浓缩石墨换热器所用蒸汽为复肥锅炉房自供,石墨换热器排出的冷凝水返回软水站,作为软水的补充水。2010年,随着“60.52”项目锅炉装置的建成投运,其富裕蒸汽即可淘汰了运行久、设备陈旧的复肥原有锅炉装置;但该锅炉装置对水质要求很高,浓缩石墨换热器冷凝水无法再作为锅炉上水的补充水。
虽说浓缩石墨换热器蒸汽喷水减温减压器的用水必须是软水,可以消耗掉大部分冷凝水;但冷凝水温度很高,剩余部分一时难以回收利用,如果直接外排,不但造成水资源的浪费,损失大量热能,而且会对环保排放带来巨大压力。
2013年,陕化公司投资新建一套100kt/a磷酸浓缩装置。该项目运行后,冷凝水的排出量将大幅增加,浓缩石墨换热器冷凝水的综合利用问题迫在眉睫。陕化公司成立技术攻关小组,经过对磷酸浓缩石墨换热器正常情况下冷凝水的质量进行综合分析探究,反复计算论证,攻关小组结合公司实际对冷凝水的热量及水量的利用提出了两个可行性方案:一方面充分利用浓缩冷凝水的热能,将冷凝水引入磷铵装置氨蒸发器内加热蒸发液氨,以取代蒸汽加热;另一方面,将经过氨蒸发器降温以后的冷凝水回收再利用。新浓缩石墨换热器的冷凝水由冷凝水泵连续输送到磷铵氨站作为液氨蒸发的热源。降温后的冷凝水再由磷铵送出,沿途分别送入磷酸循环水热水池、污水调节池、新浓缩二氟槽,作为循环水、过滤一二洗水、新浓缩二氟循环槽的补水;其余水进入新建的冷凝水蓄水槽,然后由冷凝水蓄水槽泵送出,作为浓缩石墨换热器蒸汽喷水减温减压器的用水;剩余的冷凝水全部溢流进入改造后的蓄水池,进一步自然降温后再由蓄水池水泵送出,作为磷酸过滤二系统过滤真空液环泵、低位闪蒸真空泵及料浆泵的冷却密封水。
在实施技改过程中,考虑到氟硅酸钠装置工艺化盐水及过滤三洗水要求水温较高,因而在由新浓缩冷凝水泵送出的冷凝水出口管路上分流出一部分冷凝水直接去氟硅酸钠化盐池和作为过滤三洗水。同时,采取必要的安全措施,如:在石墨换热器冷凝水出口管路上设置了电导仪,与冷凝水泵送出阀、排水自调阀联锁,当出现石墨换热器列管漏酸时,能自动打开排水阀、关闭送出阀;在液氨蒸发器出口冷凝水管路上设置了电导仪,对氨蒸发器(换热管材质为不锈钢)可能出现的泄露状况进行实时监测、报警;若从液氨蒸发器出来的冷凝水温仍偏高(尤其是夏季),可开启凉水塔将水温进一步降低;若磷酸浓缩装置停车或冷凝水热量不足,可向冷凝水通入蒸汽加热来满足液氨蒸发需求等。
磷酸浓缩石墨换热器冷凝水及余热综合利用项目,是陕化公司自主探索实施的经济和环保效益双赢的又一成功技改典范。冷凝水余热利用满足了磷铵装置液氨蒸发器液氨汽化的需求,节省了蒸汽和一次水,降低了生产成本;冷凝水经液氨蒸发器后水温降低,凉水塔的辅助使用,和沿途管路、蓄水池的进一步散热、降温,成功回收再利用,为节能减排工作做出了贡献。