干燥即除去某些原料、半成品和成品中的水分或溶剂,以便加工、使用、储运等的过程,它不仅是工农业产品不可或缺的基本生产环节,也往往是生产过程中的主要耗能环节。资料显示,英国各行业干燥能耗总和约占整个工业系统总能耗的8%,而我国的干燥能耗占整个工业能耗的比例高达到12%。因此,研发高效节能的干燥技术设备是干燥行业努力的方向之一。目前,我国已开发出不少干燥设备新产品,在化工、电力等行业广泛应用,有效地促进了下游工业的节能减排,同时关键干燥设备的研发也将我国石化生产能力提高到一个新的阶段。

埋管流化床:

    提升己二酸干燥热效能

己二酸成品是一种松散状物料,粒度分布较宽,有较弱腐蚀性,易燃、易爆、易产生静电,温度过高易软化结块,甚至变质。针对己二酸的特殊物理性质,山东天力干燥设备有限公司在吸收国内外先进技术的基础上,开发出了埋管流化床干燥己二酸的新工艺。

在埋管流化床的运行过程中,经过加热后的热空气经布风板均压后进入床层,使物料颗粒处于悬浮状态,形成物态化,呈流化状态的物料颗粒和热空气充分接触,同时与流化床内换热管内的蒸汽间接接触,进行强烈的物质交换和传热,从而使物料得以干燥。

据了解,这种干燥设备的特点主要有四个方面:一是流化速度低,尾气杂质的夹带量少,适合于粒度较小的物料;二是床层面积小,设备的结构尺寸较小,减小了设备的占地面积;三是配套辅机小,由于所需的空气量少,所以风机、加热器、除尘装置的尺寸和功率相应变小,降低了设备的投资;四是热效率高,换热系数大。换热器由于流动的物料不断冲刷换热器管壁,破坏了气固两相流与换热器管壁的热阻,大大提高了传质传热系数。

目前,埋管流化床干燥乙二酸设备已成功应用于中石油辽阳石化分公司的7万吨/年精己二酸技改工程和山东海力化工有限公司8万吨己二酸工程中。

过热蒸汽干燥技术:

    促褐煤电厂降耗减排

我国褐煤资源己探明的储量就达1303亿吨,占全国煤炭储量的13%。然而,褐煤普遍存在湿度大造成的燃点低和二氧化碳排放量大的缺点,直接燃烧未提质的褐煤原煤,会产生严重的环境污染,并增加电厂装置建设和运行的成本。此外,较高的含水量导致褐煤运输费用增加,限制了褐煤资源外运至沿海城市电厂利用的空间。因此,对褐煤进行干燥提质,是提高褐煤利用率和降低其环境污染的重要手段。

目前褐煤预干燥的工艺大多采用褐煤与燃煤烟气直接接触的转筒式干燥机、气流干燥机和链板式干燥机等,普遍存在单机处理量小、占地面积大、投资高等不足,且高温烟气与煤粉直接接触存在一定的安全隐患,不适合褐煤电厂的工艺要求和技术改造。

而过热蒸汽流化床技术是利用过热蒸汽直接与物料接触而去除水分的一种干燥方式,节能效果突出、干燥品质好、无失火和爆炸危险、传热传质效率高。

据了解,过热蒸汽干燥技术用于国内低质褐煤的干燥,能够改善褐煤的品质,提高传统褐煤电厂运行的效率。据测算,以28GW的褐煤发电装机量计,应用过热蒸汽褐煤预干燥洁净煤工艺后,发电煤耗可降低10~12kg/kWh,上网电价降低8~15元/MWh,新建褐煤电厂设计规范将会被彻底改变,平均每台新建670MW的发电机组的投资降低6亿元,同时能够实现CO2减排近600万吨/年,争取CDM支持近37000万元/年,节约煤耗1848万吨/年,节约静态电厂建设投资134.3亿元。在我国以煤炭为主要能源的战略背景下,针对褐煤发电比例的快速增长趋势,推广褐煤过热蒸汽预干燥这一洁净煤新技术,对我国节能减排工作大有裨益。

管式蒸汽加热干燥机:

    助力PTA产能升级换代

PTA(对苯二甲酸)的生产能力是衡量一个国家石化工业发展的重要标志。百万吨级PTA/CTA装置是我国“十一五”规划重大技术装备类16个重点攻关项目之一,其关键设备干燥机的研制成功,对大型PTA/CTA成套设备国产化、以及PTA生产能力突破百万吨级具有重要意义。

今年6月底,中航黎明锦西化工机械(集团)公司生产的年产百万吨PTA/CTA装置蒸汽回转干燥机通过了由中国机械工业联合会组织的百万吨级PTA/CTA装置干燥机国产化首台套科技成果鉴定,这意味着我国大型PTA装置干燥机等关键设备告别了长期依赖进口的历史。早在2007年9月,重庆蓬威石化公司与当时的锦西化工机械集团公司(即中航黎明锦西化机)签订了百万吨级PTA/CTA回转干燥机订货合同,百万吨级PTA/CTA干燥机首台套国产化迈出了第一步。锦化机与中国纺织工业设计院、北京化工大学合作成功研制的百万吨级PTA/CTA装置干燥机产能最大分别为136吨/小时和138吨/小时,其规格分别为直径4.2米、长32米和直径3.8米、长27.5米,质量分别达390吨和285吨。其中,管式蒸汽加热干燥机冷凝水排放装置、回转干燥机用进料密封、大型干燥机用悬臂轴螺带式喂料机三项技术获得国家专利,锦西化机同时带头起草的《蒸汽加热管式回转圆筒干燥机》行业标准添补了国家行业标准的空白,为国家形成了一整套具有完全自主知识产权的大型PTA/CTA干燥机设计、制造的专有技术。2009年,该新产品在重庆蓬威有限责任公司实现了一次制造成功、一次运输成功、一次安装成功,一次投料开车成功,创造了我国装备制造业自主创新的纪录。

据介绍,进口一套百万吨的PTA/CTA干燥机进口大约需要1.2亿元,而同样的国产化产品仅需6500万元左右。同时,由于我国自主产品欠缺,外国厂商可以轻易叫价,将产品价格提高几倍,在关键设备上“卡脖子”。因此,管式蒸汽加热干燥机的成功研制不仅极大地降低了下游石化生产企业的成本,而且对于我国石化产业确保产业安全、实现产业升级具有重要的战略意义。