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保险粉技术
1、保险粉工艺简介
1)固体甲酸钠与母液、水配置成甲酸钠悬浮液备用。固体焦亚硫酸钠与液体二氧化硫、甲醇(及尾气甲醇吸收液)配置成焦亚硫酸钠悬浮液备用。
2)在78-85度温度、0.18-0.22Mpa压力下,将甲酸钠悬浮液、焦亚硫酸钠悬浮液、环氧乙烷三种物料同时加入合成釜内,控制好温度、压力、PH值以及釜内硫代硫酸钠浓度。在2种悬浮液加完后,继续加入一定量的液体至反应终点。得到保险粉悬浮液。
3)反应过程中放出的尾气中含有甲醇、二氧化硫、甲酸甲酯等物质,通过尾气冷凝器冷凝后,液体回流至合成釜维持物料平衡。不凝性气体汇总后进入合成尾气处理塔。
4)合格的保险粉悬浮液放入真空旋转干燥器,在釜内完成固液分离、固体洗涤、干燥、混合四个工序,俗称“四合一”,分离出的液体(酸性母液)进入中和系统。固体经过洗涤后干燥,干燥后加入纯碱稳定剂。得到不同规格的产品。
5)酸性母液进入中和釜,加入烧碱进行中和,得到亚硫酸钠悬浮液。该悬浮液放入副产品真空旋转干燥器,经过分离、洗涤、干燥后得到亚硫酸钠产品(副产品)。
6)中和干燥器分离出的液体(碱性母液)进入精馏塔,在塔内实现甲醇与水的分离,在塔顶得到合格的甲醇,水及其他杂质在塔底排出(精馏残液)。每生产一吨保险粉排出约450-600Kg精馏残液。
7)干燥过程产生的甲醇蒸汽通过冷凝后收集,汇入中和系统,进入精馏塔回收甲醇。
8)精馏残液去残液处理回收甲酸钠。

2、保险粉技术特点

序号

主要特点及优越性

备注

1

产品含量高,90级产品所占比率达到4成以上

采用M6配比,配比先进,合成过程醇水比更加稳定,操作控制简便。提高了合成含量、降低了物料消耗。

2

合成采用M6投料配比

M6配比是在M5配比基础上的改进,该配比让合成过程中醇水比更加稳定,操作更加简单,提高了合成含量、同时降低了物料消耗。

3

废水排放减少25%,每吨保险粉残液排放只有450kg

从配料、合成、中和、尾气等多岗位进行了节水改进,严格控制进入系统的水量。降低了废水量,节约了能耗,减少了排放。

4

实现废水零排放

残液提取甲酸钠后,冷凝水回用到各岗位,没有排放。

5

废气采用冷冻或冷甲醇吸收处理,降低甲醇消耗5kg/吨产品

对尾气中的甲醇跑损进行了深冷处理,回收其中的甲醇、二氧化硫,年降低成本150万

6

副产品亚硫酸钠含量高,全部96%以上

 

7

残液中回收甲酸钠含量达到90%以上,颜色为纯白色,回收量稳定(40-50kg/吨保险粉)

 

8

采用液氨直冷及分级制冷(-5度和-30度制冷),降低电耗25度/吨保险粉

年降低成本150万

9

主厂房安全性高

将合成与干燥完全错开布置,楼层降为2层,提高了安全性,降低了土建成本。
错开布置后,合成与干燥为2个独立的区域,安全性大大提高(湖北宜化实施后,效果很好)

10

配料劳动强度低、现场清洁

将配料岗位设置在一楼,减少了劳动强度,提高了人员安全性。改善了车间环境。

11

自动化程度高,操作简便可靠

增加了大量的在线计量仪表,取代计量罐,这样减少了氮气用量,降低尾气处理负荷,减少了操作步骤。

12

实现了对整个主厂房蒸汽冷凝水的回收

 

13

合成操作更加平稳

增加了合成釜容积,加大了缓冲空间,让合成操作更加平稳

14

细节考虑周到,融合多年的实际生产与建设经验

多个工程的设计建设经验,以及结合多年的生产管理经验,使得本装置的设计更合理、更完善。

15

同等规模的成熟建设经验

湖北宜化10.0万吨保险粉建设经验

16

持续改进

每次设计将在最近一次装置建设的基础上再做细节改进,使得工艺更加完善。操作更加简便可靠。

3、质量保证与消耗指标
保险粉产品质量表

 

指标名称

单位

指标(保证值)

保险粉质量分数

≥90.0%比率

≥40

≥88.0%比率

≥100

≥85.0%比率

≥100

副产无水亚硫酸钠产品质量表

指标名称

单位

指标(保证值)

亚硫酸钠含量

%

≥96

保险粉消耗指标表

序号

名 称

单位

消耗定额

期望值

保证值

1

甲酸钠(折百,加入的回收物不计)

t

0.465

0.470

2

液体二氧化硫

t

0.470

0.480

3

焦亚硫酸钠

t

0.440

0.445

4

烧碱(折百)

t

0.065

0.070

5

甲醇

t

0.035

0.040

7

纯碱

t

0.035

0.040

8

环氧乙烷

t

0.020

0.022

9

动力电

kwh

240

260

10

蒸汽 0.8MPa

t

1.7

1.8

11

自来水

t

3

5

4、主要业绩

序号

年限

服务单位

服务内容

业绩

1

1995

合肥化工厂

保险粉技改:
1、烧碱投料改为焦钠投料。
2、母液回收。
3、投加环氧乙烷。

1、一次开车成功。
2、装置产能提高80%。
3、能耗降低40%

2

1999

山东金河

保险粉废水提取甲酸钠。

1、一次开车成功,回收甲酸钠含量90%以上,颜色纯白。

3

2000

无锡大众

1.2万吨保险粉装置建设:
1、提供保险粉工艺包。(利用废弃旧厂房)
2、组织安装、员工培训、组织开车。
3、实施管理任分厂厂长。

1、一次开车成功
2、产品质量好、粒度好。

4

2003

浙江汇德隆

4.5万吨保险粉装置、4.0万吨二氧化硫(空气燃烧)、3.2万吨焦亚硫酸钠装置建设:
1、提供工艺包。
2、组织安装、员工培训、组织开车。
3、实施管理任总工、生技副总。

1、一次开车成功
2、保险粉4成达到90%以上。
3、焦钠颜色纯白,含量全部97.5%以上。

5

2009

湖北宜化

10.0万吨保险粉、5.0万吨焦亚硫酸钠(利用硫酸装置炉气)、5.0万吨液体二氧化硫(纯氧燃烧)建设。
1、提供保险粉工艺包。
2、指导安装、员工培训、指导开车。
3、提供管理建议并协助管理。

1、一次开车成功。
2、保险粉90级产品占4成以上,。
3、焦钠颜色纯白、含量全部97.5%以上。
4、液体SO2采用化学除硫,质量好、颜色无色、清澈透明。
5、回收甲酸钠颜色纯白、含量90%以上。
6、装置物料消耗、能耗低。操作可靠简便、安全性高。
7、布局合理、提高了安全性、操作空间大。

6

2011

安徽中盐红四方

10.0万吨保险粉、5.0万吨焦亚硫酸钠(利用硫酸装置炉气)、5.0万吨液体二氧化硫(纯氧燃烧)建设。
1、提供保险粉工艺包。
2、指导安装、员工培训、指导开车。
3、提供管理建议并协助管理。

建设中

5、三废治理
1)废水
1、废水来源及组成
废水主要来自精馏工序的精馏残液,其一般组成如下:

序号

组分

含量

1

84%

2

HCOONa

12%

3

Na2SO3

1%

4

NaCO3

1%

5

Na2S2O3

0.5%

6

NaCl

0.5%

7

有机物

2%

2、治理措施
1)残液浓缩后分离有机物,提取甲酸钠回用于保险粉生产。
2)浓缩的二次蒸汽冷凝水用于中和、配料、甲酸钠配碱。
3)有机物和少量有机盐成为固废,填埋。
3、治理后的排放值和排放量
废水实现零排放。
2)废气
1、废气来源及组成
保险粉生产废气主要来自1)合成尾气2)干燥压料及物料输送放空尾气3)真空泵尾气。各气体主要污染因子为SO2、CH3OH。其他成分为氮气、CO2

2、治理措施
1)采用(-30度)液氨冷冻冷凝,冷凝下大量的CH3OH、SO2。冷凝液回用至配料岗位。
2)冷凝后的气体经过2级碱水逆流吸收,除去SO2、CH3OH后达标排放(一级排放标准)。吸收液进入中和系统回收亚硫酸钠。
3、治理后的排放值和排放量

 

排放浓度

排放速率

 

 

 

期望值

保证值

甲醇

150mg/Nm3

0.55kg/h

0.6kg/h

二氧化硫

50mg/Nm3

0.18kg/h

0.2kg/h


 

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