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變換系統(tǒng)中低低節(jié)能、降耗技術(shù)改造

文檔作者：韓天芳董雪剛文檔來源：河北石家莊雙聯(lián)化工有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月13日
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100 前言爿k 又 換系統(tǒng)中低低節(jié)能、降耗技術(shù)改造韓天芳董雪剛(河北石家莊雙聯(lián)化工有限責任公司050200)隨著生產(chǎn)能力不斷擴大，至2007年時，石家莊雙聯(lián)化工有限責任公司(以下簡稱雙聯(lián)公司)變換系統(tǒng)在開10．5機、總氣量為378 m3／min的情況下，顯現(xiàn)出變換系統(tǒng)部分設(shè)備與生產(chǎn)負荷不配套、工藝技術(shù)落后，造成系統(tǒng)阻力大、噸氨耗蒸汽高(約l 000 kg)，生產(chǎn)不穩(wěn)定。因此，在2008年7月小修結(jié)束后，共投資500多萬元，對24變換系統(tǒng)進行了改造，取得了較為滿意的效果。目前，雙聯(lián)公司合成氨壓縮工序共有1l臺壓縮機，其中3臺4M8K4．36／320型、l臺4M20-75／320型、2臺4M8(3A)4—36／320型、3臺MH92—314型、2臺MH25-160型；總裝機容量折22．5機(1機氣量為36 m3／min)，其中1’一5。，7”及88機供14生產(chǎn)系統(tǒng)，共11機氣量(396 m3／rain)；6。，9。，10”和114機供24生產(chǎn)系統(tǒng)，共11．5機氣量(414 m3／rain)，正常生產(chǎn)運行時開22．5機。1 新增設(shè)備原中2 400 mm填料飽和熱水塔在半水煤氣和變換氣與熱水逆流接觸時換熱效果差，飽和蒸汽溫度在110 cC，系統(tǒng)蒸汽消耗高，出熱水塔的變換氣溫度為100℃左右，余熱損失量大，為此，將①2 400 mm填料飽和熱水塔更換為①2 600 mm垂直篩板塔。中變爐三層出口氣中9(CO)控制在4．5％～5．5％，低變爐出口氣中妒(CO)在0．4％，中、低變爐負荷高，催化劑使用壽命短。新增1臺①3 800 mm的低變爐與舊低變爐串聯(lián)使用，降低中、低變爐負荷。原有l(wèi)臺①l 600 mm調(diào)溫器用來調(diào)節(jié)舊低變爐進口溫度，新低變爐一層、二層進口氣體溫度高，無調(diào)節(jié)手段。為此，新增1臺①l 400 mm調(diào)溫器，用于調(diào)節(jié)新低變爐進口氣體溫度，回收變換氣的熱量，提高熱水溫度，減少蒸汽的添加量。變換系統(tǒng)出口的①1 200 mm冷凝器阻力為0．02 MPa，且泄漏較嚴重，為此，更換為1臺西1 400 mm變換冷凝器，變換氣出El溫度由原65 cc降為40℃左右，提高了低壓機的打氣量。技改后變換系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表1。表1 技改后變換系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)設(shè)備名稱 主要參數(shù)飽和熱水塔預腐蝕器熱交換器中變爐蒸汽過熱器低變爐第3調(diào)溫器第l水加熱器第2水加熱器變換冷凝器熱水泵新低變爐第1調(diào)溫器第2調(diào)溫器位600 lrlftm×14 mm×24 858 null，l臺，更新中1 600 l'llm×14 mm×8 764 mm。1臺，原有中l(wèi) 600 l'nm×14 mill×8 987 mm，1臺，原有∞600 mm x20 mm)i14 820 mm，l臺，原有咖09 mm×14 mm×4 000 lnln，l臺，原有∞000 mm×14 mm×ll 700 mm，l臺，原有中1 600 film×14 mm×6 610 mm，l臺，原有中1 600 innl×14 null×9 901 i／lln，l臺，原有稍oo him×14 Inm×4 000 rain，1臺，原有中1 400 lain×14 mm×7 696 ITlIn，1臺，新增150R-35-190．8，Y200L一4(30)，各l臺，原有中B 800 mm×22 mln×13 262 mm，l臺，新增中l(wèi) 400 I／'lm×12 l／lm x6 710 mm，1臺，新增ol 200 Inm x12 nllll×2 480 mm，1臺。新增2 工藝管線的改造變換系統(tǒng)由中串低工藝改為中低低工藝后，為充分利用原有低變催化劑，舊低變爐第1層和第2層催化劑并聯(lián)生產(chǎn)，然后再與新低變爐串聯(lián)，舊低變爐進口氣中9(CO)由原4．0％一5．5％降為1．2％左右；中變爐出口氣中9(CO)可提高到6．5％～7．0％，降低中、低變爐的負荷；飽和塔熱水出口新增①57 mm回收管，以回收熱水中夾帶的氣體，并在熱水塔與飽和塔的熱水管線上增加副線，用于調(diào)節(jié)熱水塔熱水溫度，有效地控制了系統(tǒng)出氣溫度。改造后中低低變換工藝流程見圖l。萬方數(shù)據(jù)。． ：： 、． 1蒸汽來臼造氣系統(tǒng)_ 丫，一、5 ……寶 ¨ 平 早 辜 ¨f瞄”土 ”來自中變【{J『H|換熱器 t去電加熱囂去一p變中間換熱器升溫煤氣束Ej電加熱器 L一 ●—_束自Jh縮機：鏷掌u軟水上造’t系統(tǒng) A添加：硫化碳 添加二硫化碳軟水來fj水處理系統(tǒng) j皿 U一-一 主、●循環(huán)水川水池 一l 塵11】 【瑚月口 ●孬溫煤氣去從縮下段 I．-二 一—- 瑟、。一一【：一 f瑟Ⅲ】， 師-： 墨 一基 jU141 ＼√ 1帚五、一，墓，j●1 I； 蠡。 13足U變換7t上堿化系統(tǒng) 刪正雌上：蒯駔瑟10、、一／。‘-‘。。。。。。。。。。。。一己_辛捌警早也。又基 、一，l 1^．牛燦幸：l。。Ld…v ’U^循卦水來Ej涼水塔4 匕l(fā) L． 『軟水來自造’t系統(tǒng)l。6．分離器2．冷卻器3．第2水加熱器4．飽和熱水塔5．汽包7．熱水泵8．第1水加熱器9．舊低變爐IO．第3調(diào)溫器11．第1調(diào)溫器12．第2調(diào)溫器13．新低變爐14．預腐蝕器15．熱交換器16．中變爐17．蒸汽過熱器圖l 改造后中低低變換工藝流程3 變換系統(tǒng)新增DCS優(yōu)化控制系統(tǒng)在本次變換系統(tǒng)的技術(shù)改造中，結(jié)合實際情況與供方公司技術(shù)人員共同進行了DCS系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)投資少、操作方便、結(jié)構(gòu)合理。DCS系統(tǒng)投入運行后，變換系統(tǒng)的儀表自動化控制水平得到了提升。4 運行情況及效果技改后(開11．5機)與技改前(10．5機)實際運行工藝參數(shù)對比見表2。表2技改前、后實際運行工藝參數(shù)對比項目 技改前 技改后系統(tǒng)進口氣體中妒(co)／％中變爐二層出口氣體中妒(CO)／％中變爐三層出13氣體中妒(CO)／％新低變爐一層出口氣體中妒(co)／％新低變爐二層出口氣體中妒(co)／％舊低變爐出口氣體中驢(CO)／％系統(tǒng)阻力／MPa系統(tǒng)噸氨耗蒸汽／kg26．O～27．6—7．64．0～5．5 6．5—7．0_2．OO．6一O．8～1．2 0．2—0．40．12 0．111 Ooo 400(1)技改前(開10．5機)系統(tǒng)阻力明顯上升到0．12 MPa以上，熱水泵易抽空，被迫減量生產(chǎn)。技改后(開11．5機)系統(tǒng)阻力在0．10 MPa左右，為今后系統(tǒng)擴能創(chuàng)造了條件。(2)新增調(diào)溫器1臺回收熱量，飽和熱水塔改為垂直篩板塔，提高了進飽和熱水塔的熱水溫度，增大了飽和熱水塔的產(chǎn)汽能力，減少了中變系統(tǒng)的外加蒸汽量，飽和蒸汽溫度由110℃提高到130℃左右，飽和熱水塔變換氣出口溫度由技改前100℃左右降至80 cC左右。系統(tǒng)蒸汽添加量在2．5～3．0 t／h，比原來節(jié)約蒸汽3．O～3．5 t／h，年節(jié)約蒸汽費用約168萬元，噸氨耗蒸汽節(jié)約600 kg左右，達到改造預期目的。(3)變換系統(tǒng)出口氣體中妒(CO)由0．6％降至0．4％以下，變換系統(tǒng)變換率提高了約0．6％，降低了甲烷化系統(tǒng)負荷，減少甲烷生成量，從而減少合成系統(tǒng)放空量，同時提高了壓縮機的打氣量，增加了合成氨產(chǎn)量。(4)中變爐三層出口氣體中妒(CO)由原4．o％～5．5％提高至6．5％～7．O％，降低了中變負荷，中變催化劑的使用壽命延長；并且中變催化萬方數(shù)據(jù)12氨汽提法小機泵常見問題及處理白斌 李蔚(河南中原大化公司尿素廠 濮陽457004)中原大化公司尿素廠520 kt／a氨汽提法尿素 續(xù)工作狀況下穩(wěn)定運行。盡管設(shè)計為小機泵的穩(wěn)裝置中的小機泵迄今已運行了20年，小機泵的基 定運行作了周密的考慮和安排，但仍難免與機泵本情況見表l。從表1中可看出：由于機泵輸送 的實際運行狀況有所差距，在一定程度上留下隱介質(zhì)和具體運行狀況的差異，小機泵根據(jù)自身不 患，存在機泵機械密封泄漏、油箱進水以致燒軸等同運行狀況和特點，均設(shè)有與自身運行狀況相適 問題。為降低生產(chǎn)成本和確保小機泵正常運行，應的系列輔助系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，以便更好滿足機泵連 筆者作了一些改造和探索，總結(jié)出一些經(jīng)驗。表l小機泵基本情況設(shè)備名稱 位號 單級泵 雙級泵 蒸汽夾套 串聯(lián)機械密封 自身沖洗 循環(huán)沖洗 外部沖洗軸承箱冷卻 機封冷卻中壓甲銨泵氨升壓泵尿素溶液泵氨溶液泵尿素熔融泵尿液回收泵P103A／BP105A／B 是P106A／B 是P107A／B ·是P108A／B 是P109A／B 是是 是是是是是是是是是是是是是是冷凝液沖洗泵P110A／B 是 是冷凝液泵 Pll3A／B 是 是解吸給料泵Pll4A／B 是 是水解給料泵P115A／B 是 是 是是是是是是 是是注：中壓甲銨泵、氨升壓泵、氨溶液泵和水解給料泵的外部沖洗為改造后情況。1 冷卻水管線堵塞及處理用冷卻水降低軸承及機械密封溫度，以維持機泵連續(xù)工作狀況下的穩(wěn)定運行是運轉(zhuǎn)設(shè)備普遍采用的方法。氨汽提法小機泵也一樣，部分輸液溫度高、電機功率大的機泵設(shè)有軸承冷卻系統(tǒng)，對個別機泵機械密封部位進行了冷卻(見表1)。由劑耐硫性能好，可在含硫量較高的情況下操作，加上氣體中汽氣比的降低，有效地阻止了歧化反應的發(fā)生。(5)變換冷凝器進出口氣體溫差為50℃左右，壓差由原0．02 MPa降低至0，系統(tǒng)出口氣體溫度由原65℃左右降到40℃左右，提高了低壓機的打氣量。(6)增設(shè)調(diào)溫器后，氣體溫度得到有效控制，于管線堵塞一般無明顯異常現(xiàn)象，不易發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)時，管線已嚴重堵塞或造成事故。主要原因：生產(chǎn)中用于軸承和機封降溫的冷卻水和引、回水管線均取自冷卻水總管底部，總管設(shè)于10 in高的管廊上，而機泵多設(shè)于地面，小機泵多采用①12 mm和觀0 mm引、回水管線，形成的u形管很容易被淤積的泥沙等雜物堵塞，尤其充分發(fā)揮了低變催化劑的低溫活性，可在低于190℃運行。該工藝克服了原中串低工藝蒸汽消耗高、系統(tǒng)阻力大、CO含量超標的缺點，同時吸收了全低變工藝蒸汽消耗低、中串低工藝催化劑耐硫的優(yōu)點，有利于節(jié)能降耗和操作穩(wěn)定，保證了生產(chǎn)裝置長周期安全穩(wěn)定運行。(收到修改稿日期201l旬3旬3)

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