2 400 t/d大型低压氨合成系统投产
2014-04-03南京聚拓化工公司
2014年10月12日,山东瑞星集团润银生物化工股份有限公司2 400 t/d大型低压氨合成系统一次开车成功。
南京聚拓化工科技有限公司为润银生物化工公司提供具有自主知识产权的600 kt/a大型低压氨合成系统工艺技术,并设计、制造了DN3200氨合成塔,以及配套的超级管端保护型U型管莲花状直连式废热锅炉,组合式氨冷器等关键设备。
2014年10月16日的测定数据表明,系统甲烷含量15.1%(不含约3%的氩气),合成塔入口压力13.652 MPa(系统设计压力16.8 MPa),系统总阻力0.861 MPa,氨合成塔内件+直连废锅阻力0.383 MPa,氨净值14.1%,系统补气量132 000+115 027=247 027 m3/h(航天炉制气,低温甲醇洗串甲烷化气+传统固定床制气,甲醇串甲烷化气),氨合成塔内件同平面温差小于5 ℃,合成塔径向床同柱面温差小于3 ℃,合成氨日产量2 112 t。
润银公司因合成氨精制工艺方式不同,设计的氨产量不一样。目前已经实现了第一步,以常规气体(补气富含甲烷和氩气等惰性气体)补入系统,达到了合成氨产量超过2 000 t/d的目标。下一步润银公司准备将精制工序全部改成液氮洗工艺,用同样的系统及反应器,实现日产3 000 t合成氨。
我国氮肥工业经过60年的发展,煤气化、氨合成塔、气体压缩等方面的关键技术不断进步和突破,氨合成单套系统大型化、低压化、节能环保已经是大趋势。但是要用国内自主知识产权技术实现600 kt/a合成氨有许多方面需要突破,一方面应用企业有没有选择支持国产技术和承担风险的决心,另一方面技术研发单位没有大型低压合成氨工艺技术软件和硬件应用先例,以致国内很多大型化的氨合成系统,都选择国外的软件包、氨合成塔、废锅关键技术及设备。
山东瑞星集团润银生物化工股份有限公司经过反复调研,对技术、硬件等逐一分析比较,最终决定由极具创新能力的南京聚拓化工科技有限公司担岗,承担这一具有国际水准项目的研究开发。
为啃下这块硬骨头,南京聚拓化工科技有限公司技术团队在山东瑞星化工股份有限公司、国内设计院所及行业有关专家、设计大师卢正滔的鼎力支持下,历经五年艰苦努力与科技攻关,先后研发了600 kt/a低压氨合成工艺技术软件包,攻克了准全径向三床四段可拆卸式氨合成塔、直连废锅、组合式氨冷器等关键技术难题,开发了600 kt/a大型低压氨合成工艺技术。
聚拓公司研发的DC型系列氨合成反应器已在国内几十个厂家成功应用。在此基础上研发的600 kt/a大型低压氨合成工艺,具有以下优势:
(1)采用准全径向、三床四段可拆卸式氨合成塔,具有氨净值高、阻力低、床层温度分布均匀、可以分段更换催化剂的优点,节能环保,完全自主知识产权(已获国家发明专利);
(2)氨合成塔与废热锅炉采用直连方式对接,可以使合成塔出口温度提高,生产高品位中压蒸汽;
(3)组合式氨冷器不仅技术指标优异,还节约投资,降低运行阻力,节约能源。
600 kt/a装置一次开车成功, 证明该大型化低压氨合成工艺技术已达到国际先进水平,达到了同样气体条件下合成氨日产量国内外之最高,为合成氨工艺技术国产化创出一条新路。