焦化廢氣制合成氨綜合技術改造措施

曹玉峰（南京國昌化工工程設計有限公司，江蘇 南京 210061）

1 化學水工段綜合技術改造

1.1 節省原水泵加壓

最初設計的內容為：深井泵由水源井將原水送至水箱當中，再以原水泵為媒介，對原水加壓，一般加壓為0.15MPa 到0.2MPa之間，再將加壓后的原水送至多介質過濾器中。但在實際應用中我們發現，在整個裝置開車后，一般會將深井泵的壓力調整為0.3MPa，以確保各部分原水的正常使用。而原水在進入化學水工段后其壓力大小為0.28MPa，從這個角度來說，即使不開啟原水泵，也可以使得多介質過濾器進口的壓力得到滿足。所以，改造的主要部分就是原水管線，具體操作為：在多介質過濾器的進口處與原水箱的補水閥中間設置一條近路管。

1.2 超濾反洗水回用

我們認為反沖洗是去除膜表面沉積污垢的首選方法，但由于反沖洗用水量巨大，頻繁的反沖洗無形中增大了設備耗水量，降低了系統回收率，對于水資源缺乏的地區矛盾較為明顯。主要是用超濾反洗水替代一次水對循環水進行補水。另由于超濾工藝生產中超濾水回收率為90%-95%，濃水排放達5%-10%，再加上超濾反洗水的使用，大大降低了水的利用率。

采用超濾反洗水回收再利用技術，對提高水的利用率、節約投資和減少運行成本方面都有很大優勢：（1）耗水率下降了10%左右，節約了寶貴的水電資源。（2）減少了超濾(UF)裝置本身出力約10%，減少了設備運行、維護費用，增加了設備使用壽命。（3）減少了超濾(UF)前預處理的出力及其設施投入、運行和維護。（4）簡單的工藝系統改造帶來了巨大的潛在經濟效益。

1.3 化學水反滲透裝置高壓水泵加裝變頻器

因為合成氨裝置長時間未能處于滿負荷運行的狀態下，所以為了符合生產需求，只需要將合成氨裝置高壓水泵出口的壓力設置在1.1MPa 左右即可。一般輸水量的大小通常情況下只利用高壓泵出口閥進行調節，在這種情況下，閥門的開度只有百分之三十，然而電動機的輸出功率變化很小或者是幾乎不變化，在這種情況下，就會導致電動機輸出功率出現浪費的情況，同時也加大了調動及與聯軸器的負荷。從這個角度來說，解決這一問題的主要措施就是利用變頻調速技術，減少能量消耗，避免了工頻啟動時產生的巨大沖擊電流和沖擊轉矩。

2 提氫工段改造

提氫工段流程為：通常情況下，氫氣一般都來自于甲醇弛及焦爐煤氣放氣提氫裝置中，氮氣來源于氮氣壓縮機加壓。在氫氮混合器中，將氫氣及氮氣進行混合，將混合物送至脫硫槽去除其氣體中的硫化物，再以蒸汽加熱器為媒介進行加熱，再送入脫氧槽，脫去混合物中的氧氣，混合物中氧含量的最佳值為每升十毫克。這時混合物中的鈀系催化劑達到最大活性的溫度為八十到一百攝氏度。之后，在利用冷卻器進行氣體降溫、分離器進行水分離工作。完成以上工作之后在將混合物送至高壓機中。在提氫工段的整個運行中，我們發現，即使處于常溫溫度，鈀系催化劑的活性也能確保混合物中所需的氧含量，因此，從這個角度來說我們可以去除蒸汽加熱器以及循環水冷卻降溫這兩個步驟。

3 合成工段改造

在合成工段主要改造一下內容：為了達到節能降耗的目的，可以將變頻器加裝在廢熱鍋爐給水泵中。主要是因為變頻器是以廢熱鍋爐用水的具體量為依據，對水泵輸出進行精確控制。同時原設計的氨回收塔循環水管相對較小，因此水吸收氣氨時產生的熱量、能量未能有效及時的釋放，其氨水的溫度大約在五十四攝氏度，而這種高溫度的氨水很可能造成其在氨水槽中的揮發。為了解決這一問題，可以將冷卻器安裝在氨回收塔水管出口處，盡可能的使得氨水的溫度得以降低。同時為了確保在氨水槽中，氣氨能夠被有效的吸收，可以對氨水槽的進口管加以改造，具體措施為：在φ57 mm氨水管下部配置φ76 mm 管線伸入氨水槽底部，同時以排氣管作為氨水槽與氨水管的連接。

4 壓縮工段綜合技術改造

焦爐氣壓縮機刮油環處潤滑油漏油嚴重，這不僅造成潤滑油消耗高，而且污染現場環境，增加了操作工定期清理的負擔。由于刮油環處滴漏的油是具有較高品質且不會產生污染，因此，可以對其進行回收。除上述之外，由于高壓機也會出現腐蝕，也就導致了其會出現泄漏。對于這一問題的改造方法為：定期分析并檢測循環水的水質、通過實驗方式評測金屬腐蝕率，每周定期提高循環水壓力，同時還應該在原有的基礎上，增加旁濾池的反洗水量，并提高反洗的頻率，盡可能的確保旁濾池以高效正常的方式運行。

5 結語

本文主要對焦化廢氣制合成氨裝置的化學水工段、提氫工段、合成工段及壓縮工段進行簡要探討，以供相關人員參考。

[1]文德國，蘇慶賀，陳世通.焦爐煤氣制合成氨工藝方案的選取和實施[J].化肥設計，2014，01：22-23.

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