Научная статья на тему 'О модернизации производства на Кемеровском ОАО «Азот» на примере цеха Аммиак-2'

О модернизации производства на Кемеровском ОАО «Азот» на примере цеха Аммиак-2 Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
2102
296
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ / АММИАК / КОНВЕРСИЯ / КОЛОННА СИНТЕЗА / EQUIPMENT MODERNIZATION / AMMONIA / CONVERSION / SYNTHESIS COLUMN

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Казачков Виктор Александрович

Приведены основные проекты, направленные на снижение энергопотребления, повышение эффективности, промышленной и экологической безопасности производства Кемеровского предприятия «Азот».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Казачков Виктор Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Modernization of production at Kemerovo enterprise «Azot» by the example of the shop «Ammiak-2» " the example of

Major projects aimed at reducing energy consumption, increase efficiency, industrial and environmental safety, Kemerovo enterprise «Azot» are provided.

Текст научной работы на тему «О модернизации производства на Кемеровском ОАО «Азот» на примере цеха Аммиак-2»

Инноваторы представляли свои проекты, получали консультации. За полтора года проведено более 80 мероприятий различного уровня, в них приняло участие более 60 компаний и более 4 тысяч участников.

В последнее время на кузбасский технопарк обратили внимание и иностранцы.

В частности, в октябре американец Кендрик Уайт, учредитель и управляющий партнер МАРЧМОНТ Капитал Партнерс (партнер российской Ассоциации технопарков в сфере высоких технологий) провел в технопарке несколько дней, после чего заявил о желании сотрудничать с куз-бассовцами по созданию фонда предпосевных и посевных инвестиций и проявил интерес к реализации нескольких инновационных проектов.

Наряду с социальным эффектом имеются и вполне ощутимые экономические результаты работы резидентов технопарка.

Так, объем накопленных капиталовложений резидентов технопарка в реализацию своих проектов по итогам 2011 года составил 3,4 млрд. рублей, инвестиции превысили 3,7 млрд. рублей.

При предоставлении налоговых льгот (это налог на прибыль, имущество), менее чем в 25 млн. рублей компании заплатили налоги во все уровни бюджета почти в 164 млн. рублей.

Для реализации проектов резидентами технопарка создано около тысячи новых рабочих мест, причем средняя стоимость одного рабочего места превышает 3 миллиона рублей.

Но основные итоги пятилетки даже не материальные - Кузбасский Технопарк стал, прежде всего, центром инновационной активности. Участие региона в госпрограмме создания технопарков дало Кузбассу материальную базу для развития новых производств. И главное, что в Кемеровской области появилась точка, в которую могут обратиться инноваторы. Здесь они получат реальную помощь. Это и предоставление помещений, и консультации, и продвижение проекта, и поиск инвесторов.

Наконец, сейчас мы уже говорим о создании инновационной среды в Кузбассе, среды, в которой было бы естественным появление инновационных идей и их внедрение.

□ Авторы статьи:

Муравьев Сергей Александрович, канд.техн.наук, доцент, генеральный директор ОАО «Кузбасский технопарк» E-mail [email protected]

УДК 661.53.012.4

В.А. Казачков

О МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА НА КЕМЕРОВСКОМ ОАО «АЗОТ»

НА ПРИМЕРЕ ЦЕХА АММИАК-2

В апреле 1945 года Советом Народных комиссаров СССР было принято решение о строительстве Новокемеровского химического комбината. Предприятие начало комплектоваться специалистами - выпускниками Томского политехнического и Казанского химико-технологического институтов, Кемеровского химического техникума и аппаратчиками - первыми выпускниками ГПТУ-3.

5 ноября 1956 года была получена первая продукция предприятия - амины, выпущенная цехом 6-38. Этот день считается началом истории Кемеровского «Азота».

Кемеровское ОАО «Азот» сегодня - одно из крупнейших предприятий химической отрасли России, единственный за Уралом производитель минеральных удобрений для аграрного комплекса, взрывчатки - для угледобывающих предприятий, капролактама - для химической промышленности, продукции органического синтеза - для производителей пластмасс и красителей. Качество продукции КОАО «Азот» хорошо известно потребителям в России, Западной Европе, Америке, стра-

нах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Кемеровское ОАО «Азот» - это мощный производственный комплекс, который состоит из более, чем 50 основных и вспомогательных цехов. Предприятие стабильно работает и динамично развивается, ежегодно реализуя насыщенные инвестиционные программы по модернизации оборудования и техническому переоснащению, внедрению новейших технологий для повышения качества продукции и безопасности производства, снижения негативного воздействия на окружающую среду.

На основных производствах предприятия работает более 5 тысяч человек, среди которых -представители более 100 семейных трудовых династий. Многие азотовцы удостоены городских, областных и правительственных наград. Около 100 человек - высоких званий Заслуженных и Почетных химиков Российской Федерации.

Кемеровское ОАО «Азот» осуществляет широкую социальную поддержку своих работников, жителей Заводского района и города Кемерово,

находясь среди предприятий, которые вносят значительный вклад в развитие социального партнерства и принимают активное участие в жизни города. «Азот» - многократный победитель городских и федеральных конкурсов «Предприятие высокой социальной эффективности», «Благотворитель года» и др.

В 2011 г. продукция «Азота» - капролактам и сульфат аммония - вошла в число победителей престижных конкурсов «100 лучших товаров России» и «Лучшие товары и услуги Кузбасса».

Несмотря на наращивание производственных мощностей, «Азот» уделяет самое серьезное внимание вопросам охраны природы и экологической безопасности. Сознавая высокий уровень ответственности перед жителями города и Кузбасса, крупнейшее химическое предприятие за Уралом, ежегодно снижает количество выбросов, реализуя обширную экологическую программу, соблюдая международные стандарты отрасли, требования природоохранного законодательства, и лимиты, установленные контролирующими органами. За последние годы удельный выброс в атмосферу на тонну продукции снизился более чем в 5 раз, а общая доля выбросов «Азота» в атмосферу региона на сегодняшний день составляет не более 4%. Предприятие является неоднократным лауреатом конкурсов «Лидер природоохранной деятельности России» и «100 лучших организаций России. Экология и экологический менеджмент».

За последние годы на предприятии реализованы десятки крупных инвестиционных проектов, направленных на снижение энергопотребления, повышение эффективности и промбезопасности производства, в том числе:

- Реконструкция печи риформинга поз.107 в цехе аммиака №1, выполнено в 2004 г.

- Замена конвективной части ПВГ-1200 поз.Т-53 в цехе №15/1, выполнено в 2004 г.

- Строительство технологической котельной на 75 т пара в час, выполнено в 2004 г.

- Перевод агрегата №1 цеха №15 на пар 4.0 МПа с выдачей пара 0.7 МПа в заводскую сеть, выполнено в 2008 г.

- Реконструкция в цехе Аммиак-1 системы подогрева газовой смеси перед сероочисткой, выполнено в 2008 г. Реализация проекта позволяет экономить 6,689 млн. нм3 природного газа в год.

- Модернизация отделения очистки конвертированного газа от диоксида углерода в цехе Аммиак-1, выполнено в 2009 г. Реализация проекта позволила выйти на производительность агрегата аммиака №1 не менее 1500 т/сутки.

- Строительство новой воздухоразделительной установки (ВРУ), выполнено в 2009 г. Производительность ВРУ по азоту 16 нм3/ч, по кислороду 9 тыс. нм3/ч.

- Реконструкция цеха ректификации производства капролактама, выполнено в 2009 г. Реализация проекта позволила сократить расход тепло-

энергии на 0,76 Гкал на тонну капролактама.

- Строительство площадки для приема и отгрузки 40-футовых контейнеров, выполнено в 2009 году. Проект позволил существенно сократить транспортные расходы при отгрузке капро-лактама на экспорт.

- Техническое перевооружение в цехе Аммиак-2 системы подогрева газовой смеси перед сероочисткой, выполнено в 2010 г. Реализация проекта позволяет экономить 6,534 млн. нм3 природного газа в год.

- Строительство и расширение узла отгрузки концентрированного раствора аммиачной селитры цеха №13, выполнено в 2008 и 2012 гг. Реализация проекта позволит обеспечить стабильный спрос на аммиачную селитру в виде раствора в количестве до 200 тыс. тонн в год.

- Строительство холодильной установки для циркуляционного контура кристаллизаторов ка-пролактама с увеличением выпуска капролактама на 2000 т/год, выполнено в 2012 году.

- Внедрены АСУТП на агрегатах аммиака и карбамида, в цехах гидрирования, ректификации и окисления 3 очереди производства капролактама.

В настоящее время в КОАО «Азот» проводится реализация проектов:

- Использование водородсодержащих газов дегидрирования циклогексанола производства капролактама, окончание реализации проекта - 2013 г. Проект позволит сократить потребление водорода производством капролактама на 8,3%.

- Техническое перевооружение агрегатов по производству неконцентрированной азотной кислоты АК-72/2 и аммиачной селитры АС-72/2, окончание реализации проекта - 2013 г. Реализация проекта позволит увеличить выпуск аммиачной селитры в среднем на 51 тыс. тонн/год. Общий выпуск нитрата аммония после реализации этого проекта должен достичь 997 тыс. тонн/год.

- Техническое перевооружение производства карбамида с улучшением качества продукции, окончание реализации проекта - 2013 г. Проект позволит существенно улучшить качество выпускаемого карбамида по показателю статической прочности гранул (не менее 0,8 кгс/гранулу).

- Строительство установки по производству водорода для производства капролактама на условиях аутсорсинга в объеме 25 тыс. нм3/час, окончание реализации проекта - 2015 г. Примерная стоимость вложений на создание установки составит 3 млрд. рублей.

- Техническое перевооружение комплексного машинного агрегата КМА-2 агрегата азотной кислоты АК-72/1 с улучшением показателей надежности и производительности, окончание реализации проекта - 2013 г.

Перспективные объекты развития предприятия в будущем это:

- строительство производства «пористой» аммиачной селитры мощностью 400 тыс. тонн/год,

включая новый агрегат азотной кислоты;

- реконструкция агрегата Аммиак-1 с увеличением производительности до 1750 т/сутки и снижением удельного энергопотребления не менее чем на 10%;

- строительство производства меламина мощностью 30 тыс. тонн/год.

Из реконструкций и модернизаций, проведенных в последние годы, можно выделить и остановиться подробнее на РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА АММИАК-2 (агрегат аммиака АМ-76).

С целью увеличения объема производства товарной продукции на предприятии руководством КОАО «Азот» в 2005 г. принято решение о проведении реконструкции цеха Аммиак-2, направленной на увеличение выработки аммиака, повышение надежности и эффективности работы агрегата.

В качестве справки:

Генеральный проектировщик площадки цеха Аммиак-2 - ГИАП.

Цех по энерготехнологической схеме АМ-76 с первоначальной проектной мощностью 1360 т/сутки выполнен на отечественном и частично импортном оборудовании.

Производство аммиака введено в эксплуатацию 30 июня 1984 года.

Производство аммиака выполнено одной технологической линией.

Метод производства - паровоздушная конверсия углеводородных газов под давлением с последующим синтезом азотоводородной смеси на катализаторе.

К 2005 году в цехе Аммиак-2 был внедрен ряд мероприятий:

1. В 1987 году введена в эксплуатацию установка гомогенного восстановления окислов азота в дымовых газах печи риформинга поз.107. Это природоохранное мероприятие позволило значительно снизить содержание окислов азота до 130

мг/м3.

2. В 1997 году с участием швейцарской фирмы Аммония Казале проведена реконструкция колонны синтеза поз.601 цеха. Было внесено изменение в конструктивное исполнение колонны, уменьшено количество полок до 3 и установлен дополнительный внутренней теплообменник. Данное мероприятие позволило увеличить степень конверсии по аммиаку до 16,5% и снизить рабочее давление (изб.) в аппарате с 320 кгс/см2 до 220. и перепад давления до 9 кгс/см2.

3. В 2001 году введена в эксплуатацию закупленная у фирмы «Монсанто» установка концентрирования газов, предназначенная для разделения продувочного газа на мембранных аппаратах установки с получением водорода средней чистоты. Проект позволил дополнительно получать газ для технологии производства аммиака с содержанием 80% водорода в количестве до 6000 м3/ч.

4. В 2003 году в цехе реализован проект «Ис-

пользование вторичной речной воды в цехе № 31», где к одной из двух секций конденсатора турбины привода компрессора поз.402 для охлаждения подведен коллектор речной воды взамен оборотной. Что позволило получить устойчивую и продолжительную работу компрессора с сохранением номинальной нагрузкой по воздуху.

Задачей по реконструкции цеха Аммиак-2 является выбор и реализация комплекса мероприятий, позволяющих увеличить мощность производства аммиака до 560 тыс. т/год. Для определения необходимых мероприятий по реконструкции цеха аммиак-2 была выбрана датская фирма Хальдор Торсе А/О (ХТАС).

В выполненном ХТАС базовом проекте были предусмотрены и КОАО «Азот» в 2006 и 2007 годах реализованы следующие мероприятия.

1. По печи первичного риформинга поз.107 выполнен проект «Реконструкция печи риформинга поз.107 агрегата аммиака АМ-76» и произведена замена реакционных и подъемных труб на трубы с большим диаметром, Д = 107/86 мм и Д = 132/92 мм соответственно, и с объемом загружаемого катализатора 30 м3. Данное мероприятие позволило увеличить пропускную способность по конвертированному газу с сохранением степени конверсии и без увеличения сопротивления трубчатой печи.

2. По реактору вторичного риформинга поз.110 произведена дополнительная загрузка катализатора в количестве 5,22 тонн. Данное мероприятие позволило при увеличении пропускной способности по конвертированному газу сохранить требуемую степень конверсии.

3. В соответствии с проектом «Реконструкция блока очистки конвертированного газа от СО2 агрегата аммиака с переводом на МДЭА» произведена замена раствора моноэтаноламина (МЭА) на раствор модифицированного метилдиэтаноламина (МДЭА-м). МДЭА-м раствор осуществляет качественную очистку газа при мощности производства по аммиаку 1730 т/сутки и является стойким к разложению.

4. По компрессору технологического воздуха поз.402 фирмой ООО Невинтермаш произведена реконструкция внутренних устройств корпусов низкого и высокого давления и замена межсту-пенчатых холодильников, что позволило увеличить производительность машины без установки компрессора.

5. Фирмой Dresser Rand произведена реконструкция компрессора синтез-газа поз.401, в корпусах среднего и высокого давления установлены новые роторы и статоры.

Дополнительно для достижения требуемого уровня надежности ведения технологического процесса, устойчивой работы технологического оборудования и обеспечения безопасности персо-

нала предусмотрено использование распределительной системы управления (РСУ) на базе микропроцессорной техники фирмы Yokogawa, что позволило решать задачи управления, контроля, сигнализации и противоаварийной защиты (ПАЗ). Распределительная система управления и проти-воаварийная защита на базе микропроцессорной техники внедрена на все стадии производства.

С реализацией мероприятий базового проекта ХТАС по реконструкции цеха Аммиак-2 и внедрением предыдущих мероприятий агрегат вышел на уровень производительности 1730 т/сутки и

достиг объема производства - 596,8 тыс. тонн аммиака в 2011 году, тем самым заняв 2 место по объему производства среди всех агрегатов аммиака РФ и стран СНГ.

При этом действующая в настоящий момент расходная норма природного газа на выработку 1 тонны аммиака составляет 1138 нм3.

В завершении следует отметить, что предприятие продолжает успешно развиваться, выполняя намеченный план инвестиций. Совокупный объем финансирования капитальных вложений в 20082012 годах составил 4,8 млрд. рублей.

□ Автор статьи:

Казачков Виктор Александрович , генеральный директор КОАО «Азот». Тел 8-3842-366419

УДК 546.05

Д.Ю. Гринюк

СИНТЕЗ СОЛЕЙ ХРОМА(Ш) С ЯБЛОЧНОЙ, ГЛУТАМИНОВОЙ И АМИНОУКСУСНОЙ КИСЛОТАМИ

Для современной неорганической химии и материаловедения весьма актуальными задачами являются не только синтез новых видов веществ и материалов, но и модифицирование свойств уже полученных материалов и веществ.

Недостатки некоторых важных элементов, таких как хром, способствуют развитию определенным болезням [1, 2].

Дефицит хрома может быть следствием диеты с низким содержанием хрома, возраст, беременность, высокий уровень глюкозы и стресс [3, 4]. Так же дефицит хрома у людей и животных приводит к нарушению толерантности к глюкозе, повышенный уровень глюкозы в крови, гиперхоле-стеринемия и развитие бляшек аорты [5].

Но хром плохо усваивается в организме и поэтому требуется разработка синтеза солей хрома с органическими лигандами, которые, после исследования на in vivo и in vitro должны разрешить эту проблему.

По изученным материалам и опыта синтеза комплексных соединений составили методику синтеза данных солей хрома(Ш). Методика получения малата, глутамината и глицината хрома(Ш) основана на трех уравнениях (схемах) соответственно:

2CrCl3-6H2O + 3H2Mal ^ Cr2Mal3-4H2O ; (1)

2CrCl3-6H2Ü + 3H2Glut ^ Cr2Glut3-4H2O ; (2)

CrCl3-6H2O + 3HGlyc3 ^ CrGlyc3-2H2Ü . (3)

Навеску CrCl3-6H2O растворяем в 10 мл Н2О,

навеску кислоты разбавляем в 10 мл Н2О и доводим рН до 4 водным аммиаком (H2O : NH4OH = 1 :

2) при перемешивании.

Затем по каплям вносим в раствор хлорида хрома(ІІІ) раствор кислоты, перемешивая доводим рН до 4 (в смеси общий объем 20 мл).

Переливаем в выпарительную чашку и выпариваем на водяной бане на половину и измеряем рН. После охлаждения измеряем рН (~1) и доводим до рН 3,5 (раствор выдерживаем до установления равновесия). Высаливание: добавляем к смеси 35 мл спирта (этанол) и 20 мл ацетона.

Прозрачный маточник сливаем, а осадок промываем этанолом. Оставляем сушиться на воздухе.

Термический анализ проводим путем сушки соли в бюксе при 120 °С 3 часа, затем переносим в тигель и прокаливаем при 800 °С. Рассчитываем процентное содержание Н2О, Сг2О3 и лиганда (по разности). Данные анализа солей хрома(ІІІ) представлены в табл. 1.

Для выявления характера связи исследуемых солей хрома(ІІІ) с органическими кислотами: яблочной, глутаминовой и аминоуксусной, был проведен ИК спектроскопический анализ, также были сняты ИК спектры соответствующих кислот. Образцы малата хрома, глутамината хрома, гли-цината хрома и кислот снимали на спектрофотометре №со1й 6700. Степень заполнения навесок солей составила не более 0,05 г.

Из табл. 2 видно, что в ИК спектрах глутами-ната хрома, глицината хрома и малата хрома наблюдается исчезновение колебания О-Н (полосы поглощения карбоксильной группировки у кислот находятся в интервале 1710-1550 см-1) и появление колебания группы СОО- (полосы поглощения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.