科技简讯

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循环气油分离器的结构改进

1 存在问题

循环气油分离器中心管在使用3年之内连续3次分别在Φ76mm×4mm中心管丝扣处、根部、中间部位断裂，被迫停车检修，影响系统正常生产。

2 故障原因

由于2台循环机同时运行时循环气不可能完全同步，循环气经分离器气体分离盘进入外壳和内件之间的环隙，气体由上而下沿螺旋板旋流运动，从底部进入旋风分离器。出旋风分离器的气体由积液盘和内件的环隙进入丝网分离层，再由外向内通过刚性滤芯，在滤芯分布盘集气室内汇集，由中心管导出分离器。循环气的不同气流冲击力使内件中心管组件在Φ85mm的管内左右摇动或被卡死，结果在Φ76mm×4mm中心管薄壁处断裂，甚至发生降液管碰撞外筒的内壁而断裂，给维修带来极大的不便。

3 改进方案及效果

(1)循环气油分离器内件原设计结构将内件中的端盖坐在外筒内壁的止扣上，再将压紧环用M16mm×70mm螺钉紧压于端盖上面。压紧环同样悬空在内腔内，与分离器内件固定为一整体，这样只是加大内件的质量，无法达到固定内件的目的。为此，改进了压紧环的结构，首先将内件旋转在内腔的环形止口内，并增设上、下限位，使其不受气流变化而摆动。

(2)中心管组件改用Φ83mm×15mm管加工制作，最薄处可达11mm，有能力抗击气流产生的冲击力。

4改进效果

通过以上改进，可视为将分离器固定在外筒的内腔内，能克服循环气的强度变化，使环隙间隙恒定。

(陕西理想化工有限责任公司

陕西汉中723000曹爱萍)

膜喷射塔盘在炉气洗涤塔中的应用

煅烧过程产生的炉气进入旋风分离器将碱尘分离后，炉气进入洗涤箱用冷凝液喷淋洗涤，再由顶部进入冷凝塔，降温后的炉气由洗涤塔下部进入与自上而下的软水相遇，再次洗涤除去残存的碱尘和氨，然后由风机抽出放空，洗涤液送至过滤系统用作洗涤水。

1 现状及存在问题

(1)Φ2500mm煅烧炉炉气洗涤塔原来为Φ1600mm填料塔，因为填料塔阻力相对较大，风机克服系统阻力后不能满足浓气低压机进口微正压的要求，不经回收而全部放空;而且由于洗涤塔系统阻力较大，造成煅烧炉出口气体压力呈微正压。

(2)洗涤塔出口气体中氨含量比较高(＞0.7mg/L)，为保证氨含量≤0.5mg/L的指标，软水用量比较大，为10～12m3/h;而且因软水用量的增加，造成气相带水量比较多，导致后工序分离负荷增大。

(3)洗涤液送至过滤系统用作洗涤水，由于软水用量增大，过滤后洗水用量已不能全部消耗，多余部分送淡液蒸馏系统。由于用水量大、氨含量低，造成淡液蒸馏系统蒸汽消耗增加。

2 项目改造内容

(1)由于膜喷射塔盘具有通量大、分离效率高、操作弹性大、压降低、抗堵塞以及适合于含固体颗粒物系的特点，为回收Φ2500mm煅烧炉炉气，针对原洗涤塔填料塔阻力大的问题，将原塔中填料、分布器、栅板及填料压圈全部拆除，更换为膜喷射低阻力塔盘，共设4层塔盘。

(2)调整原有洗涤水(软水)进口。调整后，塔顶部为软水进口，中部设置稀氨水进口，软水仍经原软水管从塔顶加至塔盘受液槽上。

(3)将丝网除沫器更换为旋流板除沫器。

(4)气相进口管由原距塔底7m下移至距塔底3m;加1只喷头，将洗涤液经塔中部加入塔内循环提浓。

3 洗涤塔改造后效果及问题

洗涤塔改造后有关运行数据见表1。

表1 洗涤塔改造后有关运行数据

(1)洗涤塔效果比较理想，带水量明显下降，洗涤液打循环，软水用量5m3/h左右，洗涤塔出口气体中氨含量基本在0.225～0.425mg/L。

(2)风机克服系统阻力之后能够满足浓气(含CO2体积分数70%)低压机进口呈微正压的要求，炉气全部回收，炉气中CO2体积分数65%～72%。

(3)由于洗涤塔前冷凝塔换热效率下降，不仅造成洗涤塔进口气体温度＞60℃，洗涤塔出口气体温度＞50℃，对洗涤塔软水用量有一定影响，Φ2500mm煅烧炉降负荷运行。

(4)运行1个月后，对洗涤塔塔底氨水浓度进行了分析，Φ2500mm煅烧炉气洗涤塔塔底氨水浓度6～10tt(开车时能达到30tt)，软水用量明显增多，最多时达15m3/h，塔盘效率不高。经分析，可能是由于煅烧炉负荷轻、炉气气量小而气量不能形成水膜，膜喷射塔盘效率降低所致。后增大煅烧炉负荷，塔效率没有明显好转。停车检查发现，塔盘安装过程中，每块塔盘之间的密封不好，致使塔盘上没有足够的液位，不能形成水膜，造成效率下降。重新安装后，问题得到解决。因此，膜喷射塔盘在实际应用中，塔盘安装过程中每块塔盘间的密封至关重要。

(石家庄双联化工有限责任公司

河北石家庄050200崔素玉周祖杰刘鹏)

罗茨鼓风机变频技术改造

1 改造情况

安徽三星化工有限责任公司脱硫系统原有257m3/min(电机功率280kW)和463m3/min(电机功率500kW)的半水煤气罗茨鼓风机各3台，配有Φ273mm的气体近路，通过自调阀来调节脱硫系统的压力。为防止后序工段氢氮压缩机突然跳车时半水煤气倒流造成罗茨鼓风机出口压力高超电流跳闸，气体近路阀门开度一般在50%左右。根据罗茨鼓风机的电机功率，在配电室内安装了1台DLHVF-400/6000型高压变频器，采用该变频器调节罗茨鼓风机出口压力，将原气体近路全部关闭(作为备用)。

2 改造效果及完善

投运以后，为便于加减负荷操作，调频范围一般控制在25～50Hz，停运了1台257m3/min(电机功率280kW)罗茨鼓风机，采用高压变频器调节转速的罗茨鼓风机电流从24A降至18A;电机转速降低后，有利于罗茨鼓风机的长周期运行;取得显著的节电和节能效果。为了实现DCS控制和充分发挥高压变频器在罗茨鼓风机运行中的优势，又将高压变频器移到微机中操作，方便了加减负荷操作及稳定了生产。

操作按钮有:预充电、解除报警、启动、停止和急停;高压变频器频率调节可以在0～50Hz范围内任意调节;同时面板上还显示实时的变频器频率和罗茨鼓风机电流值;状态有轻故障和重故障指示、工频和变频状态、高压合闸允许状态、变频器备妥状态。

为了防止后序工段氢氮压缩机突然跳车造成罗茨鼓风机出口压力超压跳车或损坏转子、机壳而影响生产，在高压变频器控制程序中添加了超压联锁程序。该程序的中心思路采用3级控制，既能在脱硫系统超压时及时降低系统压力，又可最大程度上维持生产的连续性，避免大幅波动。具体程序算法是:当罗茨鼓风机出口压力＞45kPa时，弹出报警对话框，同时进行声光报警;延时5s后，将罗茨鼓风机的控制频率强制从当前频率降低至当前频率的50%。当系统压力＞48kPa时，直接将当前的频率降至0Hz;当系统压力＞50kPa时，直接关闭高压变频器，停运罗茨鼓风机。

3 效益分析

本次改造总投资22万元;停运1台280kW的罗茨鼓风机，若不计降低电流的效益，仅按年运行时间8000h、电价0.45元/(kW·h)计，年节电效益100.8万元;3个月即可收回投资。

(安徽三星化工有限责任公司

安徽涡阳233610张晓静)

传统间歇式造气工艺的再优化

1 由产水煤气改为产半水煤气

明泉化肥厂的合成氨装置和醇化装置均采用Φ2610mm造气炉，合成氨装置东、西造气系统的半水煤气送1#气柜，一期和二期醇化装置造气系统的水煤气送2#气柜。根据甲醇和液氨的市场形势，对醇化装置进行醇联氨工艺改造，故醇化装置的造气炉就需要由生产水煤气改为生产半水煤气。

原醇化装置水煤气主要气体成分(体积分数)中N2＜1.0%，CO2＜6.3%，CO约35.0%，H2约56.0%。因水煤气中氮含量控制得较低，所以醇化装置造气炉所产氮气含量较高的煤气(即富氮气)需要全部回收至合成氨气柜，醇化装置造气循环中无上吹加氮过程;醇化造气炉所产吹风气不能回收至2#气柜，造气炉无法通过回收进行加氮;为此，醇化装置造气炉安装上加氮并停用富氮管线，并改变微机程序、工艺流程等。2013年，一期、二期醇化装置造气炉实现了制取半水煤气。醇化装置通过不断优化和调整造气炉炉况，半水煤气中CO2体积分数基本控制在＜7.6%，其他主要成分CO和H2含量控制得较理想，且吹风气中CO体积分数＜6.5%，节能降耗效益明显。

2 提高单炉产气量

随着装置的产能不断扩大，原单台造气炉产气负荷能满足40t/d氨醇产能，现已不能满足生产需求，因现场无预留地，无法新增造气炉，为此，通过提高单炉产气量达到满足生产对供气量的要求。一方面，通过增加布料筒的长度，由0.6m增加到1.0m，降低了醇化装置造气系统阻力，确保造气炉能在高温下运行;造气炉下行煤气温度由300℃左右降低至260℃左右，减少了热量损耗，实现了造气炉长周期稳定运行。另一方面，将原料煤按不同煤质、粒度进行合理搭配和掺烧，同时要求主操作人员24h不间断监控造气炉炉况。经过不断摸索和调整，2014年单台造气炉产气量已提高至能满足46～47t/d氨醇产能，单炉产气量达6100m3/h，造气炉整体的热损失明显下降，管理水平得到进一步提升。

3 造气炉改造

根据明泉化肥厂合成氨系统平衡改造方案，为满足扩能需要，采取以下改造措施:造气炉筒体直径由Φ2610mm改为Φ2800mm，单炉发气量可提高14%;炉体夹套适当增高，由2345mm增高至2600mm，采用现有低压夹套形式;造气炉风机对叶轮等进行改造，提高风机风量;入炉蒸汽管道适当扩径，由DN200mm改为DN250mm;现造气炉采用了七层六边专用炉箅;相应更换成Φ2800mm造气炉炉底总成、灰渣箱和炉条机。

4 结语

通过对造气系统的不断改造和优化，实现了安全、高产、低耗，原料煤消耗逐步降低，现在合成氨和醇化装置吨氨总原料煤消耗在1220kg左右，提高了企业的经济效益和竞争力。

(山东晋煤明水化工集团有限公司明泉化肥厂

山东章丘250200陈延栋满飞)

半水煤气压缩机冷却器自主化学清洗总结

半水煤气经脱硫工序净化后仍含有一定量的煤焦油、硫磺等杂质，这些杂质易沉积在半水煤气压缩机的换热器壳程内，影响其换热效果和缩短了其使用寿命，故需要频繁清洗换热器。由于各家清洗公司的清洗技术参差不齐、清洗效果相差较大，甚至导致设备腐蚀率大大超标的现象，同时存在费用高及清洗时间的不确定性。为此，河南心连心化肥有限公司二分公司提出了冷却器自主化学清洗方案。

1 清洗液配方的确定

根据化学清洗的反应机理，有针对性地对煤焦油的清洗技术进行了研究，经过几十次化学清洗模拟试验后，寻找出在清洗温度80～90℃工况下的清洗液最佳配方(见表1)。

表1 清洗液最佳配方

2 清洗过程的控制

换热器整个化学清洗过程重点是对清洗温度和清洗液的浓度(pH为11)的监控，从而使清洗液与煤焦油进行较佳的皂化反应，达到除去煤焦油的目的。根据换热器壁内附着煤焦油含量调整药剂配方(控制在表1的范围内)，清洗过程用时一般在24～36h。为了检测清洗过程中对设备材质的腐蚀速率，从加入清洗液起，在清洗槽中悬挂不锈钢和碳钢挂片，检测整个清洗过程中的腐蚀速率(表2)。

表2 清洗过程中腐蚀速率控制情况

3 化学清洗结果

换热器经该方法进行化学清洗后，管壁可见其外表面清洁、无残留煤焦油、无积碳、无金属粗晶析出等现象，且化学清洗平均腐蚀速率符合国家标准HG/T238—1992《工业设备的化学清洗质量标准》的规定，即碳钢腐蚀速率≤6.0g/(m2·h)，不锈钢腐蚀速率≤2.0g/(m2·h)。换热器经化学清洗前、后工艺对比见表3。

表3 换热器经化学清洗前、后工艺对比

4 结语

经相关测算，自主化学清洗成本比清洗公司的清洗成本节省58元/m2，每年可为河南心连心化肥有限公司二分公司节省清洗费用16.5万元，目前该项技术已经在河南心连心化肥有限公司全公司范围内推广。

(河南心连心化肥有限公司

河南新乡453700丁达建)