焦化廢氣制合成氨綜合技術(shù)改造措施

曹玉峰（南京國(guó)昌化工工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 南京 210061）

1 化學(xué)水工段綜合技術(shù)改造

1.1 節(jié)省原水泵加壓

最初設(shè)計(jì)的內(nèi)容為：深井泵由水源井將原水送至水箱當(dāng)中，再以原水泵為媒介，對(duì)原水加壓，一般加壓為0.15MPa 到0.2MPa之間，再將加壓后的原水送至多介質(zhì)過(guò)濾器中。但在實(shí)際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)裝置開車后，一般會(huì)將深井泵的壓力調(diào)整為0.3MPa，以確保各部分原水的正常使用。而原水在進(jìn)入化學(xué)水工段后其壓力大小為0.28MPa，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，即使不開啟原水泵，也可以使得多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)口的壓力得到滿足。所以，改造的主要部分就是原水管線，具體操作為：在多介質(zhì)過(guò)濾器的進(jìn)口處與原水箱的補(bǔ)水閥中間設(shè)置一條近路管。

1.2 超濾反洗水回用

我們認(rèn)為反沖洗是去除膜表面沉積污垢的首選方法，但由于反沖洗用水量巨大，頻繁的反沖洗無(wú)形中增大了設(shè)備耗水量，降低了系統(tǒng)回收率，對(duì)于水資源缺乏的地區(qū)矛盾較為明顯。主要是用超濾反洗水替代一次水對(duì)循環(huán)水進(jìn)行補(bǔ)水。另由于超濾工藝生產(chǎn)中超濾水回收率為90%-95%，濃水排放達(dá)5%-10%，再加上超濾反洗水的使用，大大降低了水的利用率。

采用超濾反洗水回收再利用技術(shù)，對(duì)提高水的利用率、節(jié)約投資和減少運(yùn)行成本方面都有很大優(yōu)勢(shì)：（1）耗水率下降了10%左右，節(jié)約了寶貴的水電資源。（2）減少了超濾(UF)裝置本身出力約10%，減少了設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，增加了設(shè)備使用壽命。（3）減少了超濾(UF)前預(yù)處理的出力及其設(shè)施投入、運(yùn)行和維護(hù)。（4）簡(jiǎn)單的工藝系統(tǒng)改造帶來(lái)了巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 化學(xué)水反滲透裝置高壓水泵加裝變頻器

因?yàn)楹铣砂毖b置長(zhǎng)時(shí)間未能處于滿負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下，所以為了符合生產(chǎn)需求，只需要將合成氨裝置高壓水泵出口的壓力設(shè)置在1.1MPa 左右即可。一般輸水量的大小通常情況下只利用高壓泵出口閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，在這種情況下，閥門的開度只有百分之三十，然而電動(dòng)機(jī)的輸出功率變化很小或者是幾乎不變化，在這種情況下，就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)輸出功率出現(xiàn)浪費(fèi)的情況，同時(shí)也加大了調(diào)動(dòng)及與聯(lián)軸器的負(fù)荷。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，解決這一問(wèn)題的主要措施就是利用變頻調(diào)速技術(shù)，減少能量消耗，避免了工頻啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩。

2 提氫工段改造

提氫工段流程為：通常情況下，氫氣一般都來(lái)自于甲醇弛及焦?fàn)t煤氣放氣提氫裝置中，氮?dú)鈦?lái)源于氮?dú)鈮嚎s機(jī)加壓。在氫氮混合器中，將氫氣及氮?dú)膺M(jìn)行混合，將混合物送至脫硫槽去除其氣體中的硫化物，再以蒸汽加熱器為媒介進(jìn)行加熱，再送入脫氧槽，脫去混合物中的氧氣，混合物中氧含量的最佳值為每升十毫克。這時(shí)混合物中的鈀系催化劑達(dá)到最大活性的溫度為八十到一百攝氏度。之后，在利用冷卻器進(jìn)行氣體降溫、分離器進(jìn)行水分離工作。完成以上工作之后在將混合物送至高壓機(jī)中。在提氫工段的整個(gè)運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)，即使處于常溫溫度，鈀系催化劑的活性也能確保混合物中所需的氧含量，因此，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)我們可以去除蒸汽加熱器以及循環(huán)水冷卻降溫這兩個(gè)步驟。

3 合成工段改造

在合成工段主要改造一下內(nèi)容：為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的，可以將變頻器加裝在廢熱鍋爐給水泵中。主要是因?yàn)樽冾l器是以廢熱鍋爐用水的具體量為依據(jù)，對(duì)水泵輸出進(jìn)行精確控制。同時(shí)原設(shè)計(jì)的氨回收塔循環(huán)水管相對(duì)較小，因此水吸收氣氨時(shí)產(chǎn)生的熱量、能量未能有效及時(shí)的釋放，其氨水的溫度大約在五十四攝氏度，而這種高溫度的氨水很可能造成其在氨水槽中的揮發(fā)。為了解決這一問(wèn)題，可以將冷卻器安裝在氨回收塔水管出口處，盡可能的使得氨水的溫度得以降低。同時(shí)為了確保在氨水槽中，氣氨能夠被有效的吸收，可以對(duì)氨水槽的進(jìn)口管加以改造，具體措施為：在φ57 mm氨水管下部配置φ76 mm 管線伸入氨水槽底部，同時(shí)以排氣管作為氨水槽與氨水管的連接。

4 壓縮工段綜合技術(shù)改造

焦?fàn)t氣壓縮機(jī)刮油環(huán)處潤(rùn)滑油漏油嚴(yán)重，這不僅造成潤(rùn)滑油消耗高，而且污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，增加了操作工定期清理的負(fù)擔(dān)。由于刮油環(huán)處滴漏的油是具有較高品質(zhì)且不會(huì)產(chǎn)生污染，因此，可以對(duì)其進(jìn)行回收。除上述之外，由于高壓機(jī)也會(huì)出現(xiàn)腐蝕，也就導(dǎo)致了其會(huì)出現(xiàn)泄漏。對(duì)于這一問(wèn)題的改造方法為：定期分析并檢測(cè)循環(huán)水的水質(zhì)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式評(píng)測(cè)金屬腐蝕率，每周定期提高循環(huán)水壓力，同時(shí)還應(yīng)該在原有的基礎(chǔ)上，增加旁濾池的反洗水量，并提高反洗的頻率，盡可能的確保旁濾池以高效正常的方式運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)焦化廢氣制合成氨裝置的化學(xué)水工段、提氫工段、合成工段及壓縮工段進(jìn)行簡(jiǎn)要探討，以供相關(guān)人員參考。

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[2]陳世通，魏連坤，徐會(huì)強(qiáng).甲醇弛放氣制合成氨低負(fù)荷運(yùn)行的解決措施[J].化肥設(shè)計(jì)，2014，02：59-61.

[3]陳世通.甲醇弛放氣制合成氨裝置達(dá)產(chǎn)的技術(shù)改造[J].煤化工，2014，03：50-52.

[4]張浩玥.固體燃料氣化爐的分級(jí)連續(xù)氣化改造及應(yīng)用探討[D].天津大學(xué)，2014.