創新撐起24·400技改工程:石家莊正元塔器設備有限公司新技術轉化紀實

文/徐 紅 張佳強

石家莊正元化肥有限公司24·40(24萬噸/年合成氨、40萬/年噸尿素)技改項目已經平穩運行1年多了，該項目投運后，正元化肥整體成功提檔升級，產品成本全面下降，能耗、電耗明顯降低。正元化肥以此經受住了各種壓力，保證了微利經營。正元化肥這次技改成功依托的則是正元集團另一子公司——石家莊正元塔器設備有限公司一批全新的創新成果。

在正元化肥24·40項目現場，正元化肥副總經理侯立剛告訴筆者：“這里可以說是正元集團自主研發技術的轉化基地，項目的核心設備均由正元塔器設計制造，如尿素四大件、DN2400氨合成系統、尿素廢液深度水解系統、甲烷化系統、中低低變換系統等。”

筆者了解到，正元化肥24·40項目分為兩期工程，DN2400氨合成系統2011年12月3日一次性開車成功。DN2400氨合成系統高壓設備及內件是正元塔器首次制作，采用了具有自主知識產權的合成塔與廢鍋直連技術和一級氨冷流程。侯立剛介紹，系統運行兩年多來，各項生產工藝指標均達到或優于設計工藝指標，氨合成反應熱利用率高達90%以上，節省冰機負荷約一半;多余低壓蒸汽用于變換工段加熱循環熱水，可基本實現變換零汽耗。噸氨電耗由1700千瓦時降到現在的1500千瓦時以下，合成氨產量達到800噸/天，超過了650噸/天的設計產能。由于節能效果顯著，正元化肥又向正元塔器訂制了一套DN2400氨合成系統，2013年3月開始制作，當年10月就投入運行。第二套DN2400氨合成系統比第一套在設計工藝上更優化。至此，正元塔器全面掌握了大合成系統的制造技術，中國氮肥工業協會組織考核評審后認定為，正元塔器的大合成系統制造技術已達到國內領先水平。

尿素四大件同樣也是正元塔器首次制作。正元塔器總工程師張英杰向筆者介紹說：“由于尿素生產具有高溫、高壓、介質強腐蝕等特點，對尿素四大件的制造要求非常高。在此之前，國內只有一至兩家企業擁有尿素四大件制造技術。在設備制造過程中，我們對關鍵制造難題進行了攻關，采用了多項先進制造工藝，如改進尿素合成塔層板包扎結構、優化尿素合成塔檢漏系統加工工藝，嘗試尿素級管件國外坯料國內加工技術、完成小直徑換熱管超聲檢測技術及堆焊層超聲檢測技術開發等16項新工藝、新技術。”筆者了解到，該系統已平穩運行1年多，目前尿素日產能已超過設計值，達到1350噸，蒸氣消耗低于1100千克/噸尿素，氨耗低于570千克/噸尿素，各項指標均優于設計指標，尿素產品質量也達到了國家標準要求。

正元化肥24·40項目尿素廢液深度水解系統應用的尿素廢液深度水解技術也是正元塔器最新研發的技術。據正元塔器副總經理乞永立介紹，這已是正元塔器制作的第三套裝置了。該技術采用低壓汽提的工藝方案，通過應用正元具有自主知識產權的高效垂直篩板塔內件，對水解解吸塔進行優化，使解吸水解塔合二為一作為水解氣提塔，在較低溫度下實現尿素水解，水解處理后廢液組分氨含量小于5ppm、尿素含量幾乎為0。該技術解決了尿素生產過程中的氮污染問題，實現了污水零排放，而且裝置占地面積小、蒸汽消耗低，可節省投資30%以上。

除此之外，中低低變換、溴化鋰制冷、終端水處理等正元塔器早期研發的技術也都在正元化肥24·40項目得到集中應用。正元塔器研發的新舊技術同時保證了24·40項目的良好運營。