双塔并联应用总结

李彤松，杜艳岭

(河南心连心化肥有限公司 ，河南 新乡 453731)

双塔并联应用总结

李彤松，杜艳岭

(河南心连心化肥有限公司 ，河南 新乡 453731)

介绍了Φ1000合成塔系统的工艺流程及Φ1600系统的主要设备情况，项目改造完成后，增加了Φ1000合成塔触媒的使用率和内件的使用率，同时降低了能耗。

氨合成;双塔并联

河南心连心化肥有限公司一分厂Φ1600合成系统是我公司“双高一优”的配套工程，该工程于2003年10月份投产，投产后原Φ1000、Φ800合成系统停止运行。Φ1600合成塔内件采用湖南安淳高新技术有限公司设计的ⅢJD1600型内件，触媒选用的是山东临朐大祥化工厂生产DNCA型氨合成催化剂，触媒装填量为54.3t，当时是按12万t/a合成氨生产能力设计的，随着一分厂产能的逐步扩大，2007年底合成氨日产量达到600 t/d，由于气量的增加及触媒活性下降，到2007年底合成系统压力由最初的23.0MPa升至 28.5MPa，造成压缩机的动力消耗大幅上升，合成塔触媒层各段温度不易控制在指标，第一轴向段触媒活性明显下降。所以公司决定利用原Φ 1000烃化塔改为合成塔与Φ1600合成塔并联运行，从2008年5月份中修后，合成双塔并联运行，各项工艺条件稳定，运行平稳，达到了预期的效果。

1 原系统工艺流程及主要设备

氨合成系统流程如下:从烃化系统来的合格氢氮气与氨冷来的反应后的气体混合，气体温度下降至约－10℃，进入氨分离器进一步分离，使出口氨含量降至3%以下，分离氨后的气体从冷交底部进入冷交换器管内和管间水冷来的气体换热，使气体由－10℃上升到20℃左右，进入循环机加压，由26.0MPa提压到28.5MPa后，进入合成循环气油分离器，出油分的气体分成三股:一股为主气(约62%)的气体去热交，与从废热锅炉来的管内热气体进行换热，由30℃左右上升到180℃左右，进入合成塔下部换热器，与出合成塔的气体换热，使冷气体温度上升到300℃左右，从中心管顶部出来进入第一轴向触媒层;第二股约占30%的气体从合成塔下侧部进入塔壁环隙自下而上从合成塔上部引出经冷管阀由两根引气管重新引入塔内进入冷胆与第三径向段触媒进行换热后由四根上升管引入第二层轴向层进口分布器;第三股约8%的气体直接进入第三层径向层，经过三层反应后进入第四径向层，反应后经过下部换热器出塔，温度降到300℃左右进入废锅，废锅出来进入热交换器，温度降到90℃进入一、二级水冷，温度降到25℃左右，进入冷交换器分离液氨;分离氨后的气体进入氨冷进一步降温，降到－14℃左右与新鲜气汇合后重新进行下一个循环。

2 Φ1600氨合成系统主要设备

表1 Φ1600氨合成系统主要设备

3 双塔并联前的合成工艺条件

合成系统压力为28.5MPa;循环量为290 000 Nm3/h;第一轴向层热点温度450℃;第二轴向层热点温度475℃;第三径向层热点温度475℃;第四径向层热点温度480℃;循环气甲烷含量10.8%;出口氨含量11%。

4 项目主要内容及完成情况

将Φ 1000烃化系统更换下来的Φ 1000塔与Φ 1600合成塔并联，两塔进口同为热交冷气出口气体，出口去废锅，另外在油分离器出口增加了两条Φ 1000合成塔的副线。本次Φ 1000合成塔共装填XHC－1型还原态触媒16 t，使用的是湖南安淳公司生产的还原态触媒。

该项目于2008年5月份检修后投入运行，在合成补气流量增加3000 Nm3/h的前提下，变压吸附提氢进口流量由检修前的2200 Nm3/h下降到1700 Nm3/h，减少了合成气体放空量。

合成系统压力为25.5MPa;循环量为208 000 Nm3/h;第一轴向层热点温度482℃;第二轴向层热点温度470℃;第三径向层热点温度470℃;第四径向层热点温度475℃;循环气甲烷含量14%;出口氨含量14%。

5 同类技术对比

部分厂家并塔流程为合成塔降温气全部采用油分出口冷气，对合成触媒和内件的使用不利。我公司Φ1000塔各层塔温以经过热交换热的出口气体降温为主，以冷气为辅助调节手段，增加了Φ1000合成塔触媒的使用率和内件的使用寿命。

关键技术及创造点:Φ 1000合成塔装填还原态合成触媒前合成塔内件的安装，压填料试压，用氮气将烃化塔内置换合格后装填还原态合成触媒。

6 经济效益

效益分析:合成双塔并联后，系统压力由27.5MPa 降到25.5MPa，下降了2.0MPa，每台9.5m3/min合成循环机电流由55 A降到45 A，下降了10A，每天可节电2650 kW·h;1台2.5m3/min合成循环机电流由280 A降到240 A，下降了40 A，每天可节电690 kW·h。总计每年节约691 845元。

TQ113.2

B

1003－3467(2010)05－0049－01

2009－11－09

李彤松(1977－)，男，助理工程师，从事工程技术管理工作，电话:13938736032。