腈纶纺丝工艺优化节能降耗

hanahai Energy ConservationWJL海节能月青纶纺丝工艺优化节能降耗上海石油化I：股份有限公.d睛纶爭业部 黄正林 林智红摘要：文章介绍了上海石油化工股份仃限公词席纶那业部金阳装置实施对纺绞厉处理工艺流程的 优化改造，将匕汕匸序从卷曲、定型后前移至卷曲前进行，实施工序优化改进后取得了年节能1X28吨标煤 的显著节能效果。关铤词：工艺优化上油改造 廿能降耗Energy Saving by Optimizing Filature Process of PANHuang Zhenglin, Lin ZhihongAbstract: This thesis shows the great achievement of energy saving by Jinyang plant of Polyacrylonitrile fibre factory of Shanghai Petro Chemical Co. They achieve it by optimizing the process of filature , which moves the oiling process from back to ahead of curling.Keywords: process optimizing, oiling alteration, energy savingCONSERVATION hanahai Energy ConservationWJL海节能CONSERVATION hanahai Energy ConservationWJL海节能刖M近几年国内睛纶行业的竞争日趋激烈，企业 除产品销售、质戢外，主要表现在生产成本上的竞 争与国内睛纶行业同类装程对比,虽然上海石化 借金阳装置的纤维产品能耗已居国内同行业 的领先水平，但纤维产品综合能耗在纤维生产总成 本中仍占10%比例,其中蒸汽消耗及电消耗占产 品综介能耗的主要部分(藏汽约为67%,电约为 30%).所以降低纤维产品能耗,特别是降低蒸汽消 耗和电消耗，仍是装置节能匸作必须面对的现实问 题，也是II前装置提高竞争力的主要手段之一，但 是随看连续多年的节能技术改造措施不断实施，装 置纤维产品能耗已经从设计的(1994年投产) 1370公斤标煤/吨，下降到了 2008年的1075公 斤标煤/吨，要金此棊础上进一步降低能耗，难度越 來越大所以，必须转变降低产品能耗的思路，从工 艺流程的优化改造着手，寻求新的节能方法，使节 能降耗I作具有新内涵、新动力，从而达到节能效 果新的突破。1装置概述上海石化脇纶事业部金阳装置,膳纶纤维生产 采用硫轼酸钠(NaSCN)为溶剂，内烯睛(AN)、酷 酸乙烯脂(VAC)、甲基内烯磺酸钠(MAS)三元水 柑悬浮聚合，快速一次溶解，转向湿法纺丝的步 法高速纺工艺。建有聚合、原液、回收和A、B两条CONSERVATION hanahai Energy ConservationWJL海节能CONSERVATION hanahai Energy ConservationWJL海节能【作者简介】黄正林.男，1965.12-,工艺管理工程师，现任上海石油化工股份有限公可脯纶部金阳装St主任CONSERVATION 节能T.程纺丝及后处理生产线，装置年生产能力为2.9力吨 纤维，1.1纺丝及后处理生产工艺睛纶纺丝生产工序主要包括纺丝、冷牵伸、水 洗、热牵伸、第一干燥、卷曲、定型、上油、第二干燥、 切断、打包等英中卷曲至后工序称为纺线后处理 T艺，主要是改善纤维的服用性能，并根据用户需 要制成短纤或长丝折栓装箱送毛条加工成条子从 第一干燥机來的丝束经过一系列导丝架，确保丝束 以均匀的朕力进入卷曲预热槽（K-2108）加热，增 加纤维的可塑性。接着便进入同一台填塞箱式卷曲 机（K-2109）进行卷曲，赋纤维定的抱介力。卷 曲后的丝束沿输送皮带向下喂入汽蒸式间隙定型 工序（K-2110）,包括铺线、汽蒸、引线后进入上油 机（K-2111）o上油的主耍II的是减少静电现彖，改 善手感采用浸渍式卜.油，卜.油槽中的油剂由一定 浓度的油剂母液通过计量泵计量,再经流量计送 入-上汕后的丝束经一对压辘挤干后进入第二干燥 机第：燥的主耍功能是加热T燥去除纤维丝束 中多余的水分，使纤维回潮率控制在2.0 %以内。 加热介质为0.4 MPa.190-200的低压蒸汽。 第二干燥机由13个干燥室、13台循环风机和1台 排风机组成 第二干燥是主要耗能丁序之一，而进 干燥机的纤维含水率是影响蒸汽耗用最的上要因 索 根据2008年1月“2月装置第:干燥机耗用 蒸汽情况的统计数据,平均每小时蒸汽用量约 1800公斤黄汽单耗为1000公斤/吨纤维 1.2脯纶纺丝后处理冬工序纤维含水率分析脯纶纤维生产过程中，从第一干燥机出來的纤 维，其含水率一般为1.0%,经蒸汽加热卷曲后，纤 维含水率提高至20%,至定型工序后纤维含水率 基本不变，但再经过上油1序后，纤维含水率则上 升至32%,经过第:干燥机加热干燥后，使得纤维 含水率控制在20%以内。从上述工序过程中可以 看出，睛纶纤维生产的纺丝后处理工艺中，纤维存 在干T湿T湿T干的过程，给能源控制带來较大困 ，3石处理流程简图如下：« 0电乜若能通过优化工艺过程,将上油工序前移至卷 曲预热工序，可以使得进入第二干燥机的纤维含水 率由原来的32%降低至20%,优化改造后的后处 理工艺流程简图如下：2上油工序前移的优化改造2.1上油工序询移试验2009年5 JJ 21 口，技术人员在纺丝B线进 行了卷曲前上油的改进试验。生产品种为 3.33dtex规格的冇光长丝。试验iju将80 kg JQM-105油剂加入卷曲预热槽（K-2108）,在油 剂供料泵（P-Q19）出口接临时管线至卷曲预热槽 内进行油剂补加开启卷曲，油剂补加量控制63 64升/时 卷曲循环流量、卷曲预热槽温度、卷曲辄 压力、填塞箱压力、农型工艺等均按3.33dtex规格 的有光长丝工艺参数控制。当定型后丝束经原上油机（仅作为过渡设备使 用）进入第二干燥机进行干燥时，因纤维含水率降 低，所以对第二干燥机系统的艺参数和运行设备 进行了调整，先将烘干一区的蒸汽关闭，二区 四区控制温度由原來的110七调整到100乜，五区 至六区温度设定80C七至I三区煎汽关闭:运行 -段时间（2小时左右）后关闭五区蒸汽，四小时后 又关闭六区蒸汽。整个试验过程约14小时结束。 试验过程中生产工艺运行稳定。2.2测试数据试验测试数据见表1卷曲后纤维含水率纤维含油纤维冋潮IO：O5分取样19.940380.54IO：3O分取样20.440.421.0111:00分取样19.890.460.54衰1试验过程测试数据（）SHANGHAI ENERGY CONSERvJSn 3712010 0 6W J_jh mghai Energy Conservation2上海节能2.3试验结果通过将B线上油工序移在卷曲匸序询进行, 从第一干燥机出來的纤维，经上油、卷曲、定型后进 入第干燥机,工艺流程优化改进具有可行性。试 脸生产出的纤维成品质虽:指标号试验询无明显差 异，纤维回潮率达标长丝后加工使用止常 试验期 间第二干燥机每吨纤维耗汽为0.49吨，与试验询 每吨纤维耗汽0.95吨相比较，可节约蒸汽约0.46 吨/吨,达到了预期的节能改进效果3上油工序优化前移的应用3.1改造内容1）通过对油剂供料泵出口管线进行改造，增 加至卷曲预热槽的管线，可以使得油剂母液能够根 据匸艺要求连续补加在卷曲预热槽内，使得上油槽 保持恒定的油浴浓度。2）油剂供料泵的转速与卷曲机速度进行串 级控制，通过DCS控制系统设定串级比控制，使得 油剂供料泵的开停与卷曲机的开停连锁，油剂补加 量可以根据卷曲机速度的变化而变化，从而保证了 纤维上油率的均匀稳定。3.2优化纺丝丁艺的实施2009年10月29 H起,装置的A、B两条纺丝 生产线全部油滑改造为卷曲序询上油艺将纺 丝A、B线卷曲预热槽改作上油槽，将一定呈的油 剂母液加入卷曲预热槽内,调配为B标浓度的油 浴，油剂供料泵至卷曲预热槽管线连续进行油剂补 加，补加量由DCS控制室设定串级比，根据卷曲速 度的变化实现实时补加油剂循环液经浴液循环泵 喷淋至纤维上，使纤维在卷曲预热的同时完成了卜. 油工序。项H改进实施后，在止常生产过程中，第二干 燥机的七至I三区蒸汽关闭,6-13#风机停运。而 在长丝生产时，第：干燥机：K/区温度山改造 询的1269调整到100乜,七区温度根据二烘出口 线束状态设定80°C100乜，八至I三区蒸汽关 闭，1013#风机停运。fl 2009年11月完成项目改造以来,生产工 艺运行正常,产品质量稳定,特别是2010年1-3 月份，纤维产品优级品率达到了 100%。4工艺优化的节能效果4.1改造麻的蒸汽节约鼠将纺丝上油工序前移至卷曲而进行后，纤维在 第二干燥机进行烘干的蒸汽消耗可减少0.49吨/ 吨.按本装置纤维年产量为29000吨计算，全年可 节约蒸汽14210吨（0.42MPa）,折综合能耗为 1461.6吨标煤。«2改造前后第二干燥机慕汽用鼻对比生产日期生产品种二烘蒸汽用星（kg/h）虹耗（t蒸汽/t纤维）改造前2009.21.5D短纤13620.83D长丝2115160.98改造后2010.21.5D短纤634.803733D长丝1093.90.6平均0.49比较-0.494.2工艺优化改适后节电效果1）原上油机（K-2111）的节电改造后，原有上油系统已失去作用，两组钢罗 拉仅作丝束由定醴序送往第二干燥机喂入的牵 引作用，以功率为7.5 KW的马达更换了原22 KW的马达，即可满足生产需要。马达电流由12A 减小至9A,:条生产线全年运行按350天讣：年节电量=（12-9） x2x1.732x380x350x24 =3.32 （万千瓦时）2）第二干燥机节电第二干燥机主排风机改为变频控制后，开度 25%即可满足生产需要，电流由13A减小至5A, 二条生产线全年运行按350天计：年节电量=（13-5） x2x1.732x380x350x24 =8.85 （万千瓦时）3）循环风机节电改适项II实施厉，第二干燥机的術环风机停用h mghai Energy Conservation2上海节能h mghai Energy Conservation2上海节能38 IENERGY CONSERVATION I ww|20l0»»t6Bhanghai Energy Conservation节能T程2上海节能hanghai Energy Conservation节能hanghai Energy Conservation节能了 10台，每台风机11kw.条生产线全年运行按 350天计算：年节电虽：=（11x10） x0.85 x350 x24 = 78.5（万千瓦时）上述合计年节电量为90.7万千瓦时.折综介 能耗为366.43吨标煤。4）降低了纤维产品能源单耗将上油工序前移至卷曲前进行，使得进第二干 燥机的纤维含水率卜降，从而在保证产品质戢的前 提卜，大幅减少了蒸汽耗用戢:同时由于纤维含湿 屋的卜降,第二干燥机总排湿虽减少，循环风机的 开台数可以同步减少，主排风机的开度25%即可 满足生产需耍，达到降低电耗的口的。2010年1-3 月装置纤维产品的综介能耗为896.4千克标煤/吨 纤维与去年同期的988.3千克标煤/吨纤维相比 下降91.9干克标煤/吨纤维，降幅约为9.3 % 详 见表3。5结束语上海石油化工股份冇限公司席纶部的金阳装表3 2010年装3S能耗对比蒸汽 (GJ/t)电 (kWh/t)综合能耗 （kg标煤/I纤维）2009年13月20.9517.3988.32010年13月18.3499896.4累计同比26-18.391.9置，从优化工艺流程改造着于，通过将上油匸序的 询移，使得装置综合能耗有了明昭下降，从而达到 节能效果新的突破，在节能减排方面作出积极贡 献，符介J低碳，増效益的发展方向。同时还仃力地 提岛了产品质虽:，如减少了间断性湿丝的产生，使 纤维回潮控制匹加均匀穏定，特别是长丝回潮仃了 稳步捉高，更仃利丁e条丿n加工生产I2010年_季 度，装置纤维产品优等品率100 %：无用户抱怨、 索赔或投诉：“金阳牌”睛纶短纤维继续保持看“上 海市用户满意产品”称号目前，金阳装置上油工序 询移改进的成功经验，止在靖纶事业部相同生产I. 艺的北装置进行到推广，为降低帅纶事业部能耗成 本，使脯纶事业部纤维产品Ji仃更强的市场竞争力 发挥了积极作用。hanghai Energy Conservation节能hanghai Energy Conservation节能闵行区开展重点耗电企业节能培训hanghai Energy Conservation节能近口，闵行区在莘庄工业区举办重点耗电企业 节能培训。期间，上海市能效中心领导论述了能源 与经济发展的关系，并介绍上海市“卜一五”节能减 排的进展，以及市有关鼓励企业节能减推的项政 策，同时还介绍rn前国际流行的先进节能管理理 念合同能源管理的做法。i司时，市能效中心组织专家对企业常用耗能系 统：集中式空调、压缩空气系统、电机系统、电磁加 热及照明系统等领域的棊本氐理进行了深入注出 的讲解，对先进的行业节能技术进行了宣传，并通 过实阿案例分析了节能效果与投诳冋报。（张鲁）hanghai Energy Conservation节能hanghai Energy Conservation节能普陀区开展节能技改培训hanghai Energy Conservation节能最近，普陀区召开节能技改培训i,区商务委、发 改公等相关委办、区各街镇约90人参加了培训。本次培训会上，重点就市节能技改相关政策及 市区节能技改项LI网上屮报程序进行了深入讲解 和介绍。区有关领导在会上明确，普陀区将进一步强化 节能技改政策，加人资金扶持力度达到市级项H 标准的，给与的匹配;达不到市级项H标准、但 对区节能有所贞献的，加大力度给号资金扶持。（朱春香）hanghai Energy Conservation节能hanghai Energy Conservation节能_8NSEM 丽20,0 钦 61