干式直接空冷系统在大型煤化工装置的应用

1概述

大唐国际多伦46万t /a 煤基烯烃项目是大唐国际发电有限公司多元化发展的关键项目,其所在地内蒙古自治区锡林郭勒盟多伦县是大唐国际发展煤化工产业的重要基地。作为以煤为原料的大型煤化工装置项目,从所处的地理位置及资源配置合理性等方面考虑,所采用的换热设备(包括工艺介质换热及蒸汽冷凝换热)在选型及设计方面,均采用了干式直接空冷系统,这在目前的我国在建煤化工装置中,具有一定的代表性。

2

项目介绍及分析

2.1

项目特点

大唐国际多伦年产46万t 煤基烯烃项目是以内

蒙古锡林浩特东胜利煤田的褐煤为原料,采用Shel l 粉煤气化、Lur gi 净化及甲醇合成(产量为168万t /a)、D O W 化学丙烯合成及聚合工艺技术,最终年产46万t 聚丙烯及汽油等副产品。该项目的丙烯聚合(PP)装置规模国内最大,气化及甲醇装置规模为世界最大,甲醇制丙烯(M T P)目前国际上尚无工艺装置。该项目在建设规模、总投资、工艺链长度及技术先进性等方面

都处于领先水平。

但是,由于该项目坐落在内蒙古多伦县,地处高海拔地区(海拔高度1270m ),全年气温较低(平均气温在-3℃左右),而且水资源相对缺乏,这对于高耗水的大型煤化工项目来讲,则需要根据地理资源特点合理规划,其中包括选择合适的化工冷却或冷凝系统。2.2

空冷系统的特点

传统的水冷却与空气冷却相比,具有一些优点:如冷却效果明显,受外界环境影响小,由于水比空气比热大得多,所以满足同样工艺需求的换热设备其体积要小很多,而且通常选用的换热器(如管壳式换热器)的设计及制造技术也已比较成熟。

但对于此套煤化工装置来讲,若全部采用水冷却系统,水的需求量会非常大。另外,水冷系统对环境影响也比较大,尤其是热污染对水体的危害。

空冷系统是利用自然界的空气来对工艺流体进行冷却(冷凝)的大型工业用热交换设备,目前主要应用在电站蒸汽冷凝和石化空冷等领域。根据降温介质及作用方式的不同,空冷系统可划分为干式和湿式两种。干式冷却系统,它与常规湿式冷却方式的主要区别是,工艺介质或受热后的冷却水(间接冷却方式)通过散热器与空气进行热交换,避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失。按照冷热交换方式,主要分为间接空气冷却系统和直接空气冷却系统。直接空冷系统是指工艺介质或乏汽(蒸汽透平排出的低参数蒸汽)直接用空气来冷却,空气与蒸汽间通过空冷凝汽器进行热交换。所需冷却空气,通常由机械通风方式供应。

干式直接空冷系统在大型煤化工装置的应用

杨爱学

(内蒙古大唐国际多伦煤化工项目筹备处,多伦027300)

摘要大唐国际多伦46万t /a 煤基烯烃装置由于地理位置等原因,换热设备采用了干式直接空冷系

统。结合空冷系统区别于其他冷却系统的特点以及我国许多大型煤化工项目所面临的水资源短缺及环境保护等问题,进一步阐述了干式直接空冷系统未来的应用优势和广阔的应用空间。

关键词

煤化工

空冷系统

干式直接冷却

文章编号:1005-9598(2008)-04-0051-02中图分类号:T Q 54文献标识码:B

收稿日期:2008-05-30

作者简介:杨爱学(1973—),男,1995年毕业于北京化工大学化工设备及机械专业,工程师,现从事化工设备技术管理工作。

第4期(总第137期)

2008年8月

煤化工

Coal Chem ical Industry

No.4(Total No.137)

Aug.2008