无动力氨回收装置在合成氨系统中的运用

卢 军

(中盐安徽德邦化工有限公司安徽淮南232001)

无动力氨回收装置在合成氨系统中的运用

卢 军

(中盐安徽德邦化工有限公司安徽淮南232001)

0 前言

中盐安徽德邦化工有限公司目前生产规模为年产150kt合成氨和450kt纯碱。DN1400mm氨合成系统于2009年6月10日投入使用，与之配套的4台液氨贮槽弛放气采用无动力氨回收装置回收气氨。

1 无动力氨回收装置工艺流程

无动力氨回收装置工艺流程如图1所示。

图1 无动力氨回收装置工艺流程

膜提氢尾气经无动力氨回收装置入口阀将压力和温度分别控制在≤1.6MPa和30℃，然后进入干燥系统，利用分子筛除去尾气中的饱和蒸汽后，再进入第1热交换器，与低温气体冷热交换回收冷量后，温度降至约－10℃进入第1分离器，分离所夹带的杂质后，气体进入膨胀机制冷。

液氨贮槽弛放气进入第2热交换器，气体被低温气体(低温弛放气、低温提氢尾气及液氨蒸发潜热)冷却，温度降至约－25℃进入第2分离器;分离出大部分氨后，气体进入第3热交换器，气体被低温气体(低温弛放气、低温提氢尾气)进一步冷却，温度降至约－50℃进入第3分离器，分离出残余氨;气体返回第3热交换器交换冷量复热后去膨胀机，利用膨胀制冷原理产生低温气体。膨胀后的低温气体依次经过第3和第2热交换器冷热交换后，压力控制在0.1MPa出系统，尾气去吹风气系统作为助燃气燃烧。

第2和第3分离器分离出的液氨汇合后节流返回第2热交换器进行蒸发吸热，降低液氨贮槽来的弛放气温度。为更好地利用冷量，出第2热交换器的气氨再进入第1热交换器，以冷却膜提氢尾气，蒸发后的气氨最后去后续系统。

2 工艺指标

入装置前弛放气压力:1.3～1.6MPa;

入装置前提氢尾气压力:≤1.6MPa;

膨胀机终端出口压力:≤0.1MPa;

膨胀机轴承气压力:0.6～0.7MPa;

膨胀机出口温度:(－65±5)℃;

第3分离器温度:(－60±5)℃;

膨胀机转速:≤50000r/min;

尾气出口氨体积分数:≤1.0%。

3 运行参数

无动力氨回收装置运行参数见表1。

4 开车过程及日常操作中的注意事项

开车过程中的注意事项:①用弛放气缓慢向装置内充压，升压速率为0.1MPa/min;待压力接近1.0MPa时，开启尾气放空阀，膨胀机近路阀开启约1圈，使装置内气体循环流动，并将弛放气的压力控制在工艺指标内;然后通过第2热交换器进口引氨(引氨阀要缓慢开启一点)，观察第2热交换器热流出口温度及第2分离器的现场液位显示情况，待其液位升至50%时，停止引氨，液位投入自调。运行一段时间后，待系统较稳定、第2分离器温度降至－10～－15℃时，准备下一步膨胀机的开车程序。②开启轴承气，保持轴承气压力为0.7MPa。膨胀机的出口阀、中间分离器导淋阀开启1圈，将近路阀开大，阀前压力控制至最低，然后缓慢开启膨胀机的入口阀，缓慢关小近路阀，观察膨胀机的转速，逐步关闭近路阀，保持阀前压力稳定。当第3分离器进口温度降至－25℃、第2和第3分离器都有液位时，全系统即可实现液位自调，进入操作监控阶段。

表1 无动力氨回收装置运行参数

日常操作中的注意事项:①随着装置转入正常工作，膨胀机的进、出口温度随之下降，此时应保证膨胀机后温度不低于－75℃，以免产生液滴而使设备受损。②紧急停车时，除应立即关闭冷端进气阀外，必须注意保持轴承气供气压力不低于0.50MPa至转子停止转动。③出现精过滤器元件阻力太大时，应用四氯化碳(或无水酒精)清洗镍片，并用洁净空气吹干。④膨胀机开机送气时，应先全开近路阀，将阀前压力降至最低，再缓慢开启膨胀机前阀，然后让其他操作人员观察膨胀机转速，缓慢关小近路阀，适当缓慢增加膨胀机转速直至运行正常。

5 效益分析

吨氨弛放气流量57m3/h，按120kt/a合成氨、液氨价格3200元/t计，每小时产氨15t，无动力氨回收装置弛放气处理流量为855m3，则日回收氨4.51t，折合日产生效益约1.5万元。此项目总投资113万元，3个月即可收回全部投资。

2014-06-26)