合成氨装置节能措施

合成氨装置节能措施

摘要：中石油宁夏石化公司一化合成氨装置为我国20世纪80年代引进的四套大化肥装置之一，随着装置操作技能的进步，节能意识的进步与原料价格的不断上涨，装置节能成为每年的关键课题之一，公司围绕节能课题，进行了不懈的工作。

关键词：节能；改造；原料结构；安全管理；尾气回收

一化肥合成氨装置原始设计为德士古渣油造气制氨流程，包括造气、工艺气变换、工艺气净化、氨的合成与冷冻工号，随着原料渣油价格的逐步上升，装置的盈利空间越来越小，为了降低运行成本，2003年进行了原料气更换，改为德士古天然气造气制氨流程，增加了两台天燃气压缩机及相应的冷换设备，停运了原炭黑萃取系统，进行水循环系统节能改造，即将气化装置4112-Cl碳黑洗涤塔进行了上下塔体打通，取消二级文丘里洗涤器，气化炉出水部分送4113处理，一部分送4112-Cl进行内循环，将原4113-P5、4112-P5改为功率较小的泵。同时空分工号进行了技术改造，新增加了分子筛吸附系统，净化空气。将空气中杂质的清除过程，由冷箱内可逆式切换自净化空气流程移至冷箱外，甲醇洗工艺同时也做了较大的改造，由原来的五塔流程改为六塔流程，缓减了天然气流程CO2不足，甲醇洗工艺冷量不足的状况，改造后，生产成本大幅降低，但尿素的产量减少，氨碳比不平衡，有一定的节能改造空间，随着装置的运行，陆续进行了后续改造。2005年增加了一套甲醇生产线（年产5万吨甲醇），利用造气单元富裕的工艺气生产甲醇，实现甲醇消耗自给自足，解决了装置夏季高负荷运行的瓶颈问 ……此处隐藏1865个字……换热器进行更换后，冷箱冷量富裕，为了维持装置正常运行，逼迫进行液氮洗涤塔塔底污液氮排放，2010年经过与兄弟单位进行技术交流与技术分析，发现可以从冷箱抽出高纯度液氮，从而实现将冷箱富裕冷量取出，减少排放损失，2011进行现场实际试验，取得成功，随机进行技术改造，通过甲醇洗工号气体氮管线，将冷箱富裕冷量补充到冷量紧张的甲醇洗工号，实现操作单元优势互补，节约氮气排放，经测算其冷量会使175m3/h循环甲醇的温降为0.68℃,冷量补充量对甲醇洗系统平均温降幅度有限，虽不能做为增加装置负荷的决定依据（若要依此增加负荷，还需再补充2倍以上的冷量），但做为一种稳定、优化工况的手段，其效果是非常好，更为有利的是，为甲醇洗工号提供了可观的冷量蓄积（夜间），为甲醇洗工号过高温期（白天）提供了十分有利的保障(2011年6月23日夜间补液氮投用8:00甲醇洗系统温度降到-19.5℃,6月24日间补液氮未投用8:00甲醇洗工号系统温度只降到-16.9℃)。

3、结语

随着装置的运行时间的增加，工艺设备技术同时取得进步，操作经验持续积累，为持续的装置优化、技术改造提供了有力的基础，在旧的工艺包适应新工艺、新流程的过程中，仍有许多改造、优化的空间，如：进一步使用炼厂干气作为造气单元的原料；随着天然气管网的提压，造气单元可以使用更为节能的低消耗压缩机；随着催化剂技术的进步，使用更为高效、超前的催化剂，实现大幅节能；随着自控技术的进一步升级改造，实现更为精细的工况优化；随着管理理念的逐步升华，实现装置运行更加稳定；加大废旧物资利用力度，实现装置无低费用改造等，所有这些技术意向，都将随着工艺环境与技术进步，逐步得到实现，正是这种持续不断地优化、改造使旧工艺包持续不断的焕发新生。