碳酸酯类电解液具有优良的稳定性和导热性在锂电领域应用十分广泛,该类电解液品种较多,包含碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯等一些列产品,目前国内市场竞争已十分激烈。
通过有效降低产品能耗,来提升产品的竞争力,已成为各个生产企业各显神通的必由之路。
碳酸酯生产过程中的能耗,主要集中在精馏分离阶段,解决精馏分离的能源问题,即可将能耗成本降至行业较低水平。
从乐科长期的探索、设计、试验和运行结果来看,将自回热精馏系统应用到碳酸酯生产过程中,可以极大的降低产品的单耗。
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图1
自回热精馏是将精馏塔顶的热量通过做功加压提高焓值再输送到塔釜作为热源使用(如图1所示),从而替代或部分替代热源蒸汽,能耗大幅降低,节能效果显著。这套系统提高了精馏过程的能量利用率,减少了企业的操作费用,降低了二氧化碳等气体的排放。较传统精馏,采用该技术的系统能耗仅为原系统的50%-80%,节约标煤50-90%。
这项技术是江苏乐科节能的工程师们多年的研究成果,在一些项目上也取得了不错的应用效果:
首先是一个碳酸二甲酯自回热精馏项目,项目是一套3万吨酯交换法碳酸二甲酯装置,乐科的工程师对系统内耗能最大的催化精馏塔 T2A01塔进行自回热精馏节能改造。
这套装置塔顶压缩物质为甲醇碳酸二甲酯共沸物,经双方共同努力,该改造项目于2019年8月投产运行至今,其蒸汽消耗降低11t/h,年节约8.8万吨蒸汽,每年节约操作费用约1200余万元。
同时,该塔每年节标煤约10000吨,减排二氧化碳约19000余吨,减排二氧化硫约62吨,减排二氧化氮约53吨。
第二个典型的项目,是一个碳酸甲乙酯自回热精馏项目。
这个项目是一套6万吨酯交换法碳酸甲乙酯装置。乐科的工程师们对系统内常压塔、甲醇塔、脱轻塔和脱重塔采用了自回热精馏节能技术。
该改造项目于2022年3月投产运行至今。其常压塔蒸汽消耗降低5.6t/h,每年节约操作费用约1065万元,甲醇塔蒸汽消耗降低3t/h,每年节约操作费用510余万元,脱轻和脱重塔蒸汽消耗降低10.3t/h,每年节约操作费用约1822万元。综合每年节省标煤约13000吨。
第三个典型项目,是一套碳酸乙烯酯自回热精馏项目。
这是一套3万吨碳酸乙烯酯装置,乐科的工程师们对系统内耗能最大的脱轻塔和脱重塔采用自回热精馏节能技术。
经双方共同努力,该改造项目于2019年8月投产运行至今,蒸汽消耗降低5t/h,年节约4万吨蒸汽,每年节约操作费用约380万元。
同时该塔每年节标煤约2300吨,减排二氧化碳约2200吨,减排二氧化硫约7吨,减排二氧化氮约6吨。
随着新能源在电动汽车、储能等多方面的应用爆发式增长,锂电池电解液的产能也在迅速扩张。对于生产企业来讲,如何更早的占据技术、成本等优势,将有助于企业在新一轮市场竞争中脱颖而出,成为新的“卷王”。
责任编辑:胡静,审核人:李峥
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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