氨合成回收塔改造小結

劉銳杰,龐偉玲,馮圣君

(河南心連心化肥有限公司，河南 新鄉 453731)

氨合成回收塔改造小結

劉銳杰,龐偉玲,馮圣君

(河南心連心化肥有限公司，河南 新鄉 453731)

介紹了氨合成系統中馳放氣處理系統的改造。針對回收塔排出的馳放氣中氨含量和氨水滴度問題提出了改進措施，通過改造前后的工藝參數對比，說明該改造措施具有良好的效果。

回收塔；馳放氣；改造

河南心連心化肥有限公司年產45萬t合成氨、80萬t尿素原料結構調整項目合成氨采用15MPa低壓合成工藝。合成系統共2套裝置，自2013年11月份開車以來，經過不斷的技術改造與優化，2015年尿素產量突破100萬t，其中，合成氨已達59萬t。在氨合成系統中，等壓回收塔排出的馳放氣中氨含量與氨水滴度不能同時滿足生產要求。在2015年5月停車中修中，通過配備一臺氨水泵進行改造。

1 合成崗位流程簡介

經NH壓縮機將液氮洗精制過的3：1氫氮氣，提壓至12MPa左右后送至氨合成補氣油分，分離氣體中攜帶的油污后與由循環機來的、經循環氣油分分離過油污的氣體匯合，匯合后氣體分為兩路：一股分流氣體作為爐溫操作控制冷氣，另一股分流氣體作為主進氣經熱交主進閥進入熱交換器殼程，與廢熱鍋爐來的230℃左右的氣體進行換熱(主進氣走殼程，廢熱鍋爐來氣走管程)。換熱后的主進氣分為兩股：一股分流氣體作為爐溫操作控制熱氣，另一股氣體溫度約210℃從合成塔下部兩側進入合成塔內進行反應。

反應后氣體溫度約330℃從合成塔下部兩側出來，進入廢熱鍋爐(氣體走管程、水走殼程)，經廢熱鍋爐后氣體溫度降至23℃左右進入熱交換器管程與循環氣油分來的氣體換熱，換熱后氣體溫度降至120℃以下進入軟水加熱器降溫至90℃以下，進入循環水水冷卻器，繼續降溫至40℃以下進入溴化鋰水水冷卻器，出來的氣體溫度約12℃左右進冷交的管間，在冷交內與氨分來的-7℃左右的氣體換熱后進入旋流板分離液氨，分離液氨后的氣體溫度約2℃左右進入一級氨冷卻器，氣體溫度降至-3℃左右進入二級氨冷卻器，氣體溫度再次降溫至-10℃左右，進入臥式氨分，分離液氨后進冷交管內，與管間溴化鋰水冷來的氣體進行換熱，溫度提高到15℃左右進入循環機，開始新一輪的循環。

從冷交與氨分分離出來的液氨經減壓至5.0MPa左右后進入中壓閃蒸槽，馳放氣送往氮氫壓縮機一段，液氨再經減壓至2.0MPa左右后進入低壓液氨中間槽(1.6MPa)，馳放氣送往洗氨塔，經凈氨塔脫除氣體中夾帶的氨氣后送往低壓氮氫壓縮機一入，低壓液氨中間槽(1.6MPa)出口約1.7MPa，5℃左右的液氨經氨氨換熱器提溫至20℃左右送往尿素使用。

2 馳放氣處理流程簡介

從液氨中間槽來的馳放氣從回收塔下部進入，通過氣體分布器的氣孔均勻分布到塔內，與塔頂下來的脫鹽水進行傳質、傳熱，經洗滌，氣體中的大部分氨被吸收，經凈化后的馳放氣從塔頂排出送往火炬崗位做燃料使用，或送低壓氮氫壓縮機進行回收，洗滌液(即氨水)從塔底排出外送，送往煙氣脫硫或脫鹽水崗位使用。

3 存在問題

正常狀況下，馳放氣送往火炬崗位做燃料使用，或送低壓氮氫壓縮壓機回收(氣氨含量工藝指標要求≤50×10-6)，氨水送往煙氣脫硫或脫鹽水崗位使用(氨水滴度工藝指標≥80tt)。

目前運行情況，自開車以來，回收塔配備兩臺計量泵，原則上，一開一備。系統運行初期，由于是按設定負荷運行，當開啟一臺計量泵時就可以滿足要求。隨著系統的不斷優化，產能不斷增加，進入回收塔馳放氣流量增大，馳放氣中的氨不能很好的被吸收，導致出塔氣中氨含量增多，并且氨水滴度也不能滿足外排的要求。為了解決這一問題，先嘗試對泵進行不同工況操作。當一臺計量泵連續工作時，馳放氣氨含量可以控制在≤50 ×10-6的指標內，但是氨水滴度低于80tt，煙氣脫硫及脫鹽水崗位無法使用。如果間斷啟用計量泵，氨水滴度可以控制在80tt以上，但是馳放氣氨含量達到200×10-6～5000×10-6，嚴重超標，只能送火炬崗位作為燃料氣(伴燒氣或長明燈用氣，剩余部分送主火炬燃燒)，不能送往低壓氮氫壓縮機回收，造成資源嚴重浪費。當兩臺計量泵投入使用時，因計量泵打液量大，回收塔液位上升較快，當回收塔液位超過80%時，需要停計量泵，不能有效的控制塔內馳放氣氨含量，導致凈氨塔內氨不能有效回收、浪費氣體。為了使這兩者能夠同時達到指標要求，特對回收塔這一部分進行改造。

4 改進措施

經過項目論證會，最終決定通過增加一臺氨水泵，當系統開車或是減量生產時，需要開一臺計量泵滿足要求，當系統超出設定負荷運行時，需要開啟一臺計量泵和氨水泵，原則上兩個計量泵不同時投入使用。當啟動氨水泵時，使回收塔內低濃度氨水再次回到塔內，重新在塔內與馳放氣進行傳質傳熱，提高氨水濃度，有效降低回收塔馳放氣氨含量。增加后示意圖如圖1所示。

圖1 改造示意圖

5 優化意義

當氨水滴度與馳放氣氨含量不能滿足工藝要求時，逐漸將新增的氨水泵并入系統，經過不斷的調整，使氨水泵運行達到穩定。經過長時間的投入使用，隨機取樣進行分析馳放氣與外排的氨水對其進行檢測，其結果如表1所示。

表1 改造前后工藝參數對比

通過上述參數對比可知，當新增一臺氨水泵后，馳放氣中氨含量在150×10-6～250×10-6，氨水滴度在80～110tt，達到了工藝指標要求，這一改造解決了馳放氣中氨含量與氨水滴度問題。另外，也有效的回收了凈氨塔中的馳放氣，減少了氨的排放，節約了成本。

6 結論

通過對現有回收塔進行小的技術改造，改造后不僅有利于環境受保護，而且馳放氣中的氨也得了回收。改造后，大大降低了回收塔排放的馳放氣中氨含量，達到了減排的效果，有效降低了污染物的排放，另外也提高了外排的氨水滴度，符合工藝指標，達到了預期的改造目的。

(本文文獻格式：劉銳杰,龐偉玲,馮圣君.氨合成回收塔改造小結[J].山東化工，2017，46(04)：101-102.)

The Summary of Transformation of Ammonium Synthesis Recovery Tower

LiuRuijie,MangWeiling,FengShengjun

(Henan Xinlianxin Fertilizer Co., Ltd., Xinxiang 45300,China)

Mainly introduced thereformationabout ammonia synthesis system ofammonia content in released gastreatment system. Aiming to the problem of released gas and ammonia drops about recovery tower, a measures is given. Through contrast of the transformation of process parameters before and after, it suggests that the reform measures has good effect.

recovery tower; released gas; reformation

2017-01-11

劉銳杰(1981—)，工程師，從事化工工藝研發及產品實現的研究工作。

TQ113.25

A

1008-021X(2017)04-0101-02