焦化废气制合成氨综合技术改造措施

曹玉峰（南京国昌化工工程设计有限公司，江苏 南京 210061）

1 化学水工段综合技术改造

1.1 节省原水泵加压

最初设计的内容为：深井泵由水源井将原水送至水箱当中，再以原水泵为媒介，对原水加压，一般加压为0.15MPa 到0.2MPa之间，再将加压后的原水送至多介质过滤器中。但在实际应用中我们发现，在整个装置开车后，一般会将深井泵的压力调整为0.3MPa，以确保各部分原水的正常使用。而原水在进入化学水工段后其压力大小为0.28MPa，从这个角度来说，即使不开启原水泵，也可以使得多介质过滤器进口的压力得到满足。所以，改造的主要部分就是原水管线，具体操作为：在多介质过滤器的进口处与原水箱的补水阀中间设置一条近路管。

1.2 超滤反洗水回用

我们认为反冲洗是去除膜表面沉积污垢的首选方法，但由于反冲洗用水量巨大，频繁的反冲洗无形中增大了设备耗水量，降低了系统回收率，对于水资源缺乏的地区矛盾较为明显。主要是用超滤反洗水替代一次水对循环水进行补水。另由于超滤工艺生产中超滤水回收率为90%-95%，浓水排放达5%-10%，再加上超滤反洗水的使用，大大降低了水的利用率。

采用超滤反洗水回收再利用技术，对提高水的利用率、节约投资和减少运行成本方面都有很大优势：（1）耗水率下降了10%左右，节约了宝贵的水电资源。（2）减少了超滤(UF)装置本身出力约10%，减少了设备运行、维护费用，增加了设备使用寿命。（3）减少了超滤(UF)前预处理的出力及其设施投入、运行和维护。（4）简单的工艺系统改造带来了巨大的潜在经济效益。

1.3 化学水反渗透装置高压水泵加装变频器

因为合成氨装置长时间未能处于满负荷运行的状态下，所以为了符合生产需求，只需要将合成氨装置高压水泵出口的压力设置在1.1MPa 左右即可。一般输水量的大小通常情况下只利用高压泵出口阀进行调节，在这种情况下，阀门的开度只有百分之三十，然而电动机的输出功率变化很小或者是几乎不变化，在这种情况下，就会导致电动机输出功率出现浪费的情况，同时也加大了调动及与联轴器的负荷。从这个角度来说，解决这一问题的主要措施就是利用变频调速技术，减少能量消耗，避免了工频启动时产生的巨大冲击电流和冲击转矩。

2 提氢工段改造

提氢工段流程为：通常情况下，氢气一般都来自于甲醇弛及焦炉煤气放气提氢装置中，氮气来源于氮气压缩机加压。在氢氮混合器中，将氢气及氮气进行混合，将混合物送至脱硫槽去除其气体中的硫化物，再以蒸汽加热器为媒介进行加热，再送入脱氧槽，脱去混合物中的氧气，混合物中氧含量的最佳值为每升十毫克。这时混合物中的钯系催化剂达到最大活性的温度为八十到一百摄氏度。之后，在利用冷却器进行气体降温、分离器进行水分离工作。完成以上工作之后在将混合物送至高压机中。在提氢工段的整个运行中，我们发现，即使处于常温温度，钯系催化剂的活性也能确保混合物中所需的氧含量，因此，从这个角度来说我们可以去除蒸汽加热器以及循环水冷却降温这两个步骤。

3 合成工段改造

在合成工段主要改造一下内容：为了达到节能降耗的目的，可以将变频器加装在废热锅炉给水泵中。主要是因为变频器是以废热锅炉用水的具体量为依据，对水泵输出进行精确控制。同时原设计的氨回收塔循环水管相对较小，因此水吸收气氨时产生的热量、能量未能有效及时的释放，其氨水的温度大约在五十四摄氏度，而这种高温度的氨水很可能造成其在氨水槽中的挥发。为了解决这一问题，可以将冷却器安装在氨回收塔水管出口处，尽可能的使得氨水的温度得以降低。同时为了确保在氨水槽中，气氨能够被有效的吸收，可以对氨水槽的进口管加以改造，具体措施为：在φ57 mm氨水管下部配置φ76 mm 管线伸入氨水槽底部，同时以排气管作为氨水槽与氨水管的连接。

4 压缩工段综合技术改造

焦炉气压缩机刮油环处润滑油漏油严重，这不仅造成润滑油消耗高，而且污染现场环境，增加了操作工定期清理的负担。由于刮油环处滴漏的油是具有较高品质且不会产生污染，因此，可以对其进行回收。除上述之外，由于高压机也会出现腐蚀，也就导致了其会出现泄漏。对于这一问题的改造方法为：定期分析并检测循环水的水质、通过实验方式评测金属腐蚀率，每周定期提高循环水压力，同时还应该在原有的基础上，增加旁滤池的反洗水量，并提高反洗的频率，尽可能的确保旁滤池以高效正常的方式运行。

5 结语

本文主要对焦化废气制合成氨装置的化学水工段、提氢工段、合成工段及压缩工段进行简要探讨，以供相关人员参考。

[1]文德国，苏庆贺，陈世通.焦炉煤气制合成氨工艺方案的选取和实施[J].化肥设计，2014，01：22-23.

[2]陈世通，魏连坤，徐会强.甲醇弛放气制合成氨低负荷运行的解决措施[J].化肥设计，2014，02：59-61.

[3]陈世通.甲醇弛放气制合成氨装置达产的技术改造[J].煤化工，2014，03：50-52.

[4]张浩玥.固体燃料气化炉的分级连续气化改造及应用探讨[D].天津大学，2014.