烃化精制工艺运行总结

孙彩军，万武军

(安徽金禾实业股份有限公司，安徽滁州 239200)

安徽金禾实业股份有限公司(以下简称金禾实业)是一家大型化工企业集团，为国家高新技术企业，主要从事基础化工产品和精细化工产品的生产、研发和销售。金禾实业基础化工产品有液氨、甲醇、甲醛、硝酸、硫酸、三聚氰胺、过氧化氢等，精细化工产品有安赛蜜、甲基麦芽酚等食品添加剂，产销量处于国际前列。其中一公司年产合成氨180 kt，合成车间原先的精炼岗位设备老旧，漏点较多，安全环保隐患较大。此次在合成车间进行烃化精制技术改造是经多方调研、考察、论证后决定的，采用湖南安淳高新技术有限公司烃化精制工艺[1-3]。

随着科学技术进步和国家环保政策的要求，精炼工艺的缺点越来越突出，主要表现在耗铜、耗酸、控制指标多、操作不稳定、跑冒滴漏严重、检修频繁、运行费用高以及环境污染严重，与国家环保政策的矛盾日益突出，已成为逐步淘汰的落后工艺，而采用烃化精制工艺取代传统的精炼工艺，降低了合成氨的能耗和成本，可减少污染物排放。

1 烃化系统工艺流程

原有联醇装置送来的醇后气经压缩机压缩后，通过油分离器分离油水，再经烃化预热器(管间)加热并与环隙气混合后，一起进入烃化蒸汽加热器，从烃化塔下部中心管进入烃化催化剂层进行烃化反应，出烃化催化床温度为230～250 ℃，此时φ(CO+CO2)由醇后气的0.6%降至10×10-6以下。烃后气经烃化加热器(管内)、烃化水冷器、烃化氨冷器降温至8～12 ℃后进入分离器，分离水、液态烃等物质，最终送入氨合成系统[4]。

2 工艺应用数据对比

精炼工艺与烃化工艺数据对比见表1。

表1 精炼工艺与烃化工艺的数据对比

由表1可知：烃化工艺比精炼工艺的甲醇系统压差低，气体流量加快，降低了前工段系统压力和压缩机的动力能耗。

3 烃化工艺投运效果分析

3.1 烃化装置运行分析

烃化装置从设计、安装、调试到运行，过程合理。自烃化装置投运以来，装置运行安全平稳，出口微量稳定。

3.2 工艺分析

(1) 精炼工艺与烃化工艺出口成分对比。烃化投运前、后系统出口微量φ(CO+CO2)分别在30×10-6以内和5×10-6以内，出口氨质量浓度分别为0.02 mg/L和0，说明烃化工艺投用后，出口微量CO+CO2含量低，有利于氨合成反应，可保护铁催化剂；出口气体中没有氨含量，降低了消耗。

(2) 物料和蒸汽消耗对比见表2。

表2 物料和蒸汽消耗对比

由表2可知：烃化工艺在物料方面无消耗，可节约成本 。

(3) 出口气体温度对比分析。精炼工艺和烃化工艺的合成进口温度分别为40 ℃和10 ℃，说明烃化工艺比精炼工艺的合成进口温度低30℃，降低了冰机冷冻负荷，可停开1台高压冰机和1台低压冰机。

(4) 吨氨电耗对比分析。烃化系统投运前(6月至8月)的吨氨平均电耗为1 380 kW·h，烃化系统投运后(9月1日至15日)的吨氨平均电耗为 1 300 kW·h，说明烃化系统投运后吨氨电耗较之前下降了80 kW·h。

4 烃化工艺特征

生产证实，烃化工艺在配置相应的烃化装置和工艺控制装置后，优化了生产条件。烃化工艺具有以下特征：①减少生产过程的物料消耗；②节约电耗；③无污染物质排放；④节约蒸汽消耗。

5 应用效果

5.1 经济效益

(1) 电耗方面

在实施烃化工艺时，同等的生产负荷，原先的精炼工艺中停3台铜泵约150 kW，停1台 450 kW 的高压冰机和1台190 kW的低压冰机，粗醇停1台190 kW的循环机，精炼一级净氨塔5.5 kW氨水循环泵、清水泵、送氨水泵停运，5.5 kW 铜液小加压泵和地槽小铜泵停运，二级洗氨塔停运3台5.5 kW的管道泵，以日产合成氨510 t计，则共节电约50 kW·h。甲醇系统压差下降1.0 MPa，前工段整体阻力下降，压缩动力能耗下降，吨氨节电约30 kW·h。共计吨氨节电80 kW，按电价0.6元/(kW·h)，则吨氨成本下降了48元。按年产合成氨180 kt计，年节约电费864万元左右。

(2) 物料方面

原先每月消耗880 kg乙酸和300 kg电解铜，按乙酸2.8元/kg、电解铜40元/kg计，则每年节约物料费用17.35万元。

(3) 蒸汽消耗方面

原先精炼工艺需消耗蒸汽13 t/班，现烃化工艺需消耗2 t/班，每班节约11 t蒸汽，按蒸汽价格100元/t计，则每年节约蒸汽费用120.45万元。

(4) 成本方面

烃化设备及技术投资合计2 500万元，年节约的电耗、物料及蒸汽费用合计约1 000万元，则2.5年左右可收回全部投资。

5.2 环保效益

实施烃化工艺后，避免了铜液泄漏对环境的影响，有利于环境保护。

6 结语

烃化工艺原料气精制度高、操作简单、运行稳定、物耗少、工作环境清洁，降低了电耗。烃化产生的醇烃类物质，在高压、常温下冷凝分离后，能全部回收利用，与精炼工艺相比，放空量几乎不增加，烃化物送入粗醇贮槽，经精馏可回收甲醇，降低了合成氨能耗和成本，减少了污染物排放。

参考文献

[1] 李玉顺，尚广辰，王平彪，等.合成氨联产甲醇技改小结[J].河南化工，2005，22(2)：45- 46.

[2] 连永强.浅析铜洗工艺改醇烃化工艺的可行性[J].化肥设计，2005，43(4)：41- 42.

[3] 黄夏威.合成氨低压联醇系统开车技术总结[J].化肥工业，2012，39(3)：52- 55.

[4] 尹明大.双甲精制工艺在合成氨工业中的应用进展[J].化肥工业，2002，29(3)：42- 44.