合成氨装置甲烷化改造与运行_

《合成氨装置甲烷化改造与运行_》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化工设计通讯第３９卷第４期·３８·ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ２０１３年８月合成氨装置甲烷化改造与运行赵琳１，全佳２，马喜军２，任焱凯２，杨献斌１（１．北京建盛达工程设计有限公司，北京１００２０１；２．昊华工程有限公司，北京１００２０２）摘要：根据氨合成装置的特点，利用现有设备及管路，将醇化＋铜洗工艺改造为醇烃化工艺，并介绍了改造后装置运行情况。关键词：铜洗；甲烷化；改造中图分类号：ＴＱ１１３．２６＋４．３文献标志码：Ｂ文章编号：１００３－６４９０（２０１３）０４－００３８－０３Ｒｅ

2、ｖａｍｐａｎｄＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈａｎａｔｉｏｎＵｎｉｔｉｎＡｍｍｏｎｉａＰｌａｎｔ１，ＱＵＡＮＪｉａ２，ＭＡＸｉ－ｊｕｎ２，ＲＥＮＹａｎ－ｋａｉ２，ＹＡＮＧＸｉａｎ－ｂｉｎ１ＺＨＡＯＬｉｎ（１．ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｎｓｈｅｎｇｄａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００２０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＨａｏｈｕａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００２０２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｏｎｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｍｍｏｎｉａｓｙｓｔｈｅｓｉｓｕｎｉ

3、ｔ，ａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓ，ｒｅｖａｍｐｔｈｅｓｙｎｇａｓｐｕｒｉｆｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｉｚａｔｉｏｎ＋ｃｕｐｒａｍｍｏｎｉａｗａｓｈｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅａｌｃｏｈｏｌｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｕｎｉｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｆｔｅｒｒｅｖａｍｐｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｕｐｒａｍｍｏｎｉａｗａｓｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｍｅｔｈａｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ；ｒｅｖａｍｐ昊华骏化集团正阳分公司具有年产

4、６０ｋｔ氨力１３．０ＭＰａ。醇、２４０ｋｔ碳铵、１５ｋｔ三聚氰胺的生产能力，３２．０ＭＰａ氨合成系统经过多次改造，达到其合成原料气精制净化采用串联的１３．０ＭＰａ醇年产６０ｋｔ合成氨能力，采用后置式废热锅炉的化＋铜洗工艺。铜洗工艺一方面原材料消耗大、工艺流程，副产１．６ＭＰａ饱和蒸汽。流程简图能耗高，另一方面产生大量的稀氨水需要处理，见图１。主要设备包括１０００ｍｍ氨合成塔１套，且易出现带液、跑氨等现象，既影响气体净化配７００ｋＷ电炉，内置Ｆ２５０ｍ２螺旋板换热器；度，又加大了污水处理负荷。２０１２年８月，利热交Ｆ９０ｍ２；冷交Ｆ

5、７８ｍ２；水冷器Ｆ２００ｍ２；用公司现有的一套３２．０ＭＰａ氨合成装置，改造废锅Ｆ１３０ｍ２；氨分７００ｍｍ；油分７００ｍｍ。为中压甲烷化气体净化装置，替代原有的铜洗工１．２技改原则及设计参数选择艺。经过２个月的运行考核，各项指标正常，生根据骏化集团统一规划，本次技改尽可能利产稳定。用现有设备及管道，减少投资。烷化装置设计处理醇后气量（干）２２５００ｍ３／ｈ，１工艺技术方案压力１３．０ＭＰａ，温度４０℃，烷化催化剂反应起１．１技改前氨合成装置生产工艺始温度２１０℃，进水冷气体温度小于８０℃。净正阳公司合成氨装置是以块煤为原料，采

6、用化后ＣＯ＋ＣＯ－６，冷至４０℃送后工２＜１０×１０固定床间歇气化制半水煤气，经脱硫、变换、脱碳、序。气体组成见表１。中压甲醇、净化，送３２．０ＭＰａ氨合成。２０１１年，为表１气体组成（体积分率）％降低合成氨电耗，该公司新上一套２２．０ＭＰａ氨组分Ｈ２Ｎ２ＣＨ４ＡｒＣＯＣＯ２Ｈ２Ｏ∑合成系统。本次技改利用原先的１０００ｍｍ氨合含量７３．８９２４．４３１．２６０．３３０．０４０．０２０．０３１００成系统，降压使用，改造为甲烷化装置，操作压收稿日期：２０１３－０２－１８作者简介：赵琳（１９８２－），女，北京人，助工，在北京建盛达工程设

7、计有限公司从事化工工艺设计工作。第４期赵琳等：合成氨装置甲烷化改造与运行·３９·图１工艺流程示意１．３技改方案热至烷化反应温度。由醇化工段来的醇后气，在气气换热器（利烷化后气体经塔内置换热器及气气换热器充用原热交和冷交）与出烷化塔（利用原氨合成塔）分换热后，送至水冷器（利用原水冷器）冷却，经气体换热，经蒸汽加热器（利用原废锅）加热至合分离器（油分和氨分）除去冷凝水，送往压缩机加适温度，进入烷化塔；在塔内，利用内置换热压供氨合成。器，与烷化后气体进行热交换，最后通过电炉加流程简图见图２。图２技改后工艺流程１．４气气换热器能力的复核我们

8、分别计算了用电炉加热和电炉、蒸汽联根据上述的工艺参数，将醇后气由４０℃升合供热的情况，如下。至２１０℃，进行烷化反应；烷化后气体经气气换根据生产经验，换热器总传热系数取热，降至８０℃，送水冷。经计算，烷化反应放２·℃）。１００Ｗ／（ｍ