用凈化后的天然氣代替甲醇-丙酮齒輪滲碳的質量

時間：2014-03-22 14:48:09 來源：作者：

3、使用天然氣進行熱處理的優勢

下面以甲醇—丙酮為例，來比較一下天然氣的優勢。

3.1、運輸、購買及輸送方便

甲醇、丙酮為液體，運輸不便，且成本較大，而天然氣用城市管道輸送，非常方便。丙酮是制造毒品的原料之一，屬嚴管化工產品，及其難購，而天然氣家家戶戶都會用到。將甲醇、丙酮輸送進設備，必須先用泵泵到一定的高度或者使用一定壓力的氣體輸送，而天然氣只需經過適當地減壓，便可直接輸送進設備。

3.2、管理簡便

使用甲醇、丙酮必須建造通風良好的介質房，而建造介質房就會存在安全隱患，給安全工作帶來麻煩；使用天然氣便避免了建造介質房的麻煩，且建造成本低廉，即使萬一地面發生火情，管路電磁閥自動切斷，不會出現火災。

3.3、產品質量提高

甲醇、丙酮為液態介質，滴入設備后，有一個氣化→分解的過程，甲醇內還有很多水、有機硫、無機硫使得介質管道容易積聚碳黑，據可靠信息:有些廠訂購了甲醇凈化設備使質量穩定提高，從而使得工件表面光潔；天然氣屬氣態介質，進入設備后無需氣化過程，直接分解成無氧參加的活性碳和氫氣等，不易結碳，工件表面干凈；滲碳件表面層非馬氏體組織大大下降，一般在有效硬化深0.8～1.2時，齒節部位5μm左右（淺腐蝕），表面層硬度（HV1轉換）HRC61以上。見圖2-4

3.4、生產成本降低

下表是愛協林單推連續爐正常投入生產后所消耗的天然氣記錄：

日期	當前儲量/m3		總消耗量/m3	每小時消耗量（m3/h）
日期	1#表	2#表	總消耗量/m3	每小時消耗量（m3/h）
2009.6.11	0	4140
2009.6.24	4847.3	3335.2	804.8	2.5
2009.7.7	4184.3	3237.0	761.6	2.5

天然氣市場價按3.0元/m3算，則愛協林連續爐介質使用成本為3.0元/m3×2.5m3/h=7.5元/h

下面再將老區Ipsen爐介質使用成本粗略估算一下。

甲醇 4000Kg/月×4.2元/Kg=16800元/月，丙酮1600Kg/月×14.6元/Kg=23360元/月，液化氣800kg/月×5.5元/Kg=4400元/月，則Ipsen連續爐介質使用成本為（16800元/月+23360元/月+4400元/月）÷30天÷24h=61.89元/h

由以上對比數據可以明顯地看出，使用天然氣作為熱處理滲碳介質等比甲醇丙酮節省成本。

節約估算:（61.89元/小時-7.5元/小時）×24h×30天×12月 =469900元/年，所用設備9個月內收回投資。

3.5、碳黑積聚少

從實際使用情況來看，目前愛協林連續爐投入使用約半年，自從將備用的甲醇—丙酮管道拆除后，便沒有積聚過碳黑，從窺視孔觀察爐膛，沒有明顯碳黑，出爐工件亦無附著碳黑。出現光亮銀灰色無炭黑。淬火油也無污染而清亮。

4、使用過程中要重點注意的事項

4.1、凈化的天然氣

城市民用天然氣情況

天然氣技術要求（GB17820-1999）		I	II	III	IV
	總硫mg/m3	≦150	≦200	≦460	＞460
	H2Smg/m3	≦6	≦20
	CO2%	≦3	≦3
	水份				無游離水

天然氣能夠進行滲碳的前提條件是其純度必須大于95%，且含硫量小于10mg/m3（含硫、含水越低越好）[1.2]，因為硫、水對管道及設備腐蝕嚴重，使熱處理氣源耗量大增，產品質量下降。因此需要對天然氣進行凈化，我公司經過多方調研也知道很多單位在招標工作中由于凈化后的指標和保持該指標的服役壽命10年以上；市場上各式各樣脫硫、凈化天然氣等制造單位均望而止步，不敢接標……。最終采用市場上成熟的已在德國、美國、日本、韓國在華企業大量應用的中國人發明專利“天然氣凈化設備”對城市天然氣進行凈化。

該設備特點是投資較低:本法脫硫與采用二步法脫除天然氣中有機硫和無機硫相比，其初期脫硫效果就低于該發明專利，半年后二步法效果越來越低（硫只吃不吐，還產生水，并出現腸梗阻）。二步法脫硫中Fe2O3ZnO2等混合固態法或濕堿法脫無機硫帶來很多水份，對熱處理滲碳氣氛很不利，舊法活性炭脫除天然氣中的有機硫一般50次再生就失效，本設備投資縮小1/2以上，占地縮小2/3以上，投產后運行費用低，凈化效果好。

天然氣凈化前后效果對比

類型	單位	無機硫	有機硫	水份（露點）	CO2	石油	汞
凈化前	mg/m3	≤100	≤250	≤24℃	≤3	≤100	≤100
凈化后	mg/m3	≤1～3	≤3～5	≤-60℃※	≤0.5	無	無

注:外界壓力很低時，不會出現腸梗阻現象；當外界天然氣氣礦脫硫設備檢修其無機硫高達1100mg/m3時，縮短再生周期就行，不會停產。（由于外界氣源含硫波動很大，現已經有6家西氣東輸用戶驗證。一般再生吐污10小時，有的客戶再生72小時吐完污氣。

※ 此數據為露點儀檢測，微量水份儀為≤-40℃。

凈化劑壽命長（服役能力）：重慶機床廠已使用19年，目前還能達到上述指標的服役能力。該廠使用凈化氣源熱處理設備至今只小修未大修節約價值可觀。

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