罗茨风机改造方案

罗茨风机改造方案

兴益公司为全面响应集团公司和焦化管理公司“挖潜节能增效”的号召，尽量利用公司现有资源，提高焦压机打气量增加甲醇产量。由于焦化兄弟单位产能缩减，甲醇长期半负荷生产。在夏季一台焦压机运行时焦炉煤气略有盈余，每天由于气柜高限放散10-18小时左右，造成煤气资源浪费。若启动两台焦压机运行时气量不足，产量虽然有所增加，但能耗过高经济效益不明显。通过兴益公司技术攻关小组讨论并参考同行企业运行情况（山西焦煤集团山西焦化甲醇装置、陕西黑猫甲醇装置），结合公司215新焦化项目的烘炉及回炉煤气管线改造，提出对湿法脱硫和气柜的工艺进行改造，把闲置的罗茨风机加以利用，实现以下几种运行方式：1、给新焦化提供烘炉煤气（改造后至新焦化烘炉前，罗茨风机为甲醇焦压机一段进口提压）；2、新焦化投用后部分焦炉煤气通过罗茨风机提供新焦炉的回炉煤气，剩余焦炉煤气供甲醇生产使用；3、新焦化化产部分投用后，供新焦化原回炉煤气管线改为甲醇的供气管线，罗茨风机为甲醇焦压机一段进口提压。

原工艺流程：焦化来的焦炉煤气通过罗茨风机大副线，进入焦碳过滤器和脱硫塔然后进入气柜，所以罗茨风机长期闲置，偶而用于电厂点锅炉开工时启动2-4小时（全年不超过四次）。

本次改造除了考虑给焦压机进口加压，同时为新焦化开车烘炉煤气提压和新焦炉投产返送回炉煤气按排对接接口。因此本次技改分为八个部分：一、罗茨风机副线与脱硫塔副线接通，将煤气直接送入气柜（DN1000 约15m管线）；二、湿法脱硫出口管线与焦压机进口（气柜出口阀后）煤气管线接通（DN1000 约115m）;三、从气柜出配管与罗茨风机进口接通（DN1000 约80m，需土建做管架基础）；四、气柜增加副线（DN500），防止冬季运行时气柜出口压力过低；五、罗茨风机加副线便于根据气调节及紧急停车时运行；六、罗茨风机房内增加排污地沟，为安全考虑将排污引至室外；七、为新焦化回炉煤气加压，在罗茨风机出口预留结口；八、在气柜进口预留接新焦化来的煤气管道；九、预留回炉煤气接口。

改造后工艺流程如下：

运行方式一：给新焦化提供烘炉煤气

运行方式二：新焦化投用后部分焦炉煤气通过罗茨风机提供新焦炉的回炉煤气，剩余焦炉煤气供甲醇生产使用

运行方式三：新焦化化产部分投用后，供新焦化原回炉煤气管线改为甲醇的供气管线，罗茨风机为甲醇焦压机一段进口提压。

技改原理：原焦炉煤气压缩机型号为6M25/340-25，四级六缸对称平衡压缩机组，标况环境下设计每小时打气量为340方，设计进口压力为0.102MPa（A）为标准大气压下表压。由于我公司地处高原地区大气压强只有0.087MPa（A），与设计相比压缩机一级进气压力明显不足。利用现有的罗茨风机提高焦压机一级进气压力，从而增加打气量。罗茨风机加压后出口温度会有所上升，对焦压机的打气量有一定影响，分析图表如下：

通过以上图表可以看出，焦压机进口压力在15KPa恒定的时候，打气量与进口煤气温度呈反相关。根据设计罗茨风机出口温度为55℃，通过湿法脱硫装置与焦压机进口管道表面散热，温度可降至45℃左右，后期如果想取得更好的经济效益可在罗茨风机出口增加水冷器，将温度降至35℃以下。

经济指标：按照现在焦压机平均气量13000Nm3/h、一级进气温度25℃，改造后经罗茨风机提压，脱硫装置表面冷却，焦机机一级进气压力在15KPa左右、温度为45℃左右，根据气体状态方程计算可得出改造后焦压机打气量能达到14820Nm3/h左右；可增加打气量

1820Nm3/h。保守计算：考虑到焦压机的做功效率（按80%计算）对实际打气量的影响，改造后可增加打气量1456Nm3/h。根据设计每2000Nm3的煤气生产1吨甲醇，甲醇价格按2000元/t，在夏季平均每天运行12小时，可增加产量8.7t/天，每月可增加收入52万元，改造后考虑罗茨风机全天运行，扣除罗茨风机电量170KW/h（每度电按照0.6元计算）和副材消耗10万元，每月可创造毛利润42万元。

一次性投入如下：

材料费：30万元左右

安装费：30万元左右

土建费：15万元左右

预计投资回收期为两个月

经启动两台焦压机验证，大夜班气量15500Nm3/h时，气柜保持平衡，比当前单机时多2500Nm3/h；白班时最高气达17500Nm3/h，气柜保持平衡，比平时多4500Nm3/h。

附：材料表及相关图纸。

兴益公司：段吉

马锦君

李晓威