III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Отечественная химическая промышленность имеет высокую энергоёмкость, в 3 - 4 раза превышающую показатели развитых стран. [3]. Показатели производства серной кислоты и использования среднегодовой мощности предприятий по её выпуску за 17 лет свидетельствуют о  низком уровне развития этой промышленности.

Использование среднегодовой мощности предприятий по выпуску серной кислоты  в моногидрате (в %)

источник: Россия в цифрах. 2010: Крат. стат. сб./Росстат - М., 2010, с. 212

Производство серной кислоты в моногидрате, млн. т

источник: Россия в цифрах. 2010: Крат. стат. сб./Росстат - М., 2010, с. 231

Отсталые технологии, высокий износ оборудования ведут к нерациональному использованию энергоресурсов.  Чем быстрее развивается производство, тем меньше доля старых мощностей и выше потенциал энергосбережения. Под влиянием развития технологий и их внедрением  в производство в США в 1970 - 1993 гг. энергоёмкость химпрома сократилась в 1,4 раза, а в Японии - почти в 3 раза [1]

         Создание энергосберегающих технологий требует больших капиталовложений. За неимением таковых, наиболее реальным становится путь поэтапной реконструкции отдельных узлов и аппаратов сернокислотных производств при относительно невысоких инвестициях.

Специалисты предлагают следующие направления энергосбережения при производстве серной кислоты

1. Оптимизация использования тепла на I стадии (сжига­ние серы) и на II (конверсия диоксида серы) для увеличением выработки энергетического пара с последующим его использованием для производства собственной электро­энергии.

2. Утилизация энергетического пара для выра­ботки электроэнергии на паровых турби­нах конденсационного типа и системой возврата конденсата пара в технологиче­ский процесс.

3. Применение современных энерго - и мате­риалосберегающих оборудования и аппа­ратов.

     Российские предприятия химической промышленности по мере возможностей реализуют энергоэффективные технологии. На ООО «Балаковские минеральные удобрения» установлены две паровые турбины суммарной мощностью 24 Мвт с системой получения и использования электроэнергии. Удельная выработка пара увеличена до 1,20 т на тонну моногидрата. Есть резервы по увеличению выработки энергетического пара, которые связаны с повышением температуры орошающей кислоты в сушильной башне и 1-ом моногидратном абсорбере. Пуск двух паровых турбин позволил примерно на 50% обеспечить всю потребность завода собственной электроэнергией.

     На ОАО «Аммофос» выработка энергетического пара в перспективе будет доведена  до 1,24 т на тонну моногидрата за счет перевода работы кислотных циклов сушильно-абсорбционного отделения на более высокий температурный режим.

     ОАО «Аммофос» использует энерго- и материалосберегающие сушильно-абсорбционные башни по проектам фирмы «Монсанто» (Monsanto Enviro-Chem Systems - лидер в разработке новых технологий производства серной кислоты).

     Существуют ли резервы дальнейшего повышения энергоэффективности сернокислотных производств? На отечественных предприятиях низкопотенциальное тепло абсорбционных стадий не используется и выбрасывается в атмосферу в виде водяного пара в водооборотных системах. Поскольку доля этого тепла в общем тепловыделении значительна (до 30%), есть необходимость в разработке направления его утилизации.

Утилизация низкопотенциального тепла аб­сорбции с подогревом теплофикационной воды до 95° С в специальных теплообменниках вне­дрена на ОАО "Лифоса" Литва, г. Кедайняй.

     Разработаны схемы утилизации тепла абсорбции на ООО «Балаковские минеральные удобрения» и ОАО «Воскресенские минеральные удобрения». Недостатком разработок является се­зонность использования теплофикационной воды. Кроме того, осуществление такого процесса на отечественных предприятиях показывает незначительную экономическую эффективность в силу сложившихся цен на энергоносители. Но, учитывая значительную долю тепла аб­сорбции в процессе производства серной кислоты (30%), проблема его полезной ути­лизации весьма актуаль­на. С этой целью целесообразно разрабо­тать энергетическую программу, в которой бы учитывались технологические и экономи­ческие аспекты всех потенциально возмож­ных энергоисточников, в том числе и тепла абсорбции.

Список литературы:

1. Боровков В.М., Галковский В.А., Михайлов В.А. Повышение эффективности использования энергоресурсов на промышленных предприятиях // Промышленная энергетика, 2007, №5, с. 2-4.

2. Игин В.В. Опыт работы по реконструкции сернокислотных установок на основе современных энергосберегающих технологий // Мир серы, N, P и K, 2004, №3, с. 9-15.

3. Мазурова О.В. Роль новых технологий в снижении энергоёмкости промышленности // Промышленная энергетика, 2010, № 11, с.2-7.

4. Россия в цифрах. 2010: Крат. стат. сб./Росстат - М., 2010, - 518 с.