有效气体的回收对造气岗位的意义

李德朗

（湖北新洋丰肥业合成氨厂，湖北荆门 448000）

有效气体的回收对造气岗位的意义

李德朗

（湖北新洋丰肥业合成氨厂，湖北荆门 448000）

介绍气量波动、紧张时，工艺方面的补救措施，包括调整变压吸附、提氢岗位指标，改变气柜高度、循环氢的控制等手段。

造气；气量；后工序；指标

国内化肥企业中，普遍存在这样一种实际情况：造气工段的产气量永远徘徊在刚刚够用或稍有欠缺的边缘．因企业为了控制生产成本降低单耗，或多或少掺烧了部分本地煤或者劣质煤等。若造气工段再遇到处理跑冒滴漏，就会觉得“差一口气”。另外近年来很多企业技改后烧型煤，导致气量进一步下降，稍有波动很容易造成后工段减量生产。因此压力永远伴随着造气人。笔者经过多年观察和实践发现，很多时候，通过调节后工段工艺，很大程度上可以缓解造气的气量波动，有时甚至可以避免后工段减量。笔者以所在企业为例，针对气量紧张时后工段的工艺调节作以下浅述，供同行参考。

1 抓好一切可回收气体的管理

1.1 提高变吸回收岗位产品气产量

变压吸附岗位的主要任务是回收脱碳液再生过程中，闪蒸气夹带的大部分有效气体氢和氮。正常操作情况下，变吸的控制比较宽松，产品气中的二氧化碳指标在3%～15%，操作弹性较大。我厂闪蒸气量大于系统处理能力，进入系统的闪蒸气要通过调节入系统前放空量来保证产品气指标的合格。而在此并未设置自动调节阀，因此给操作调节带来一定难度。气量波动频繁的情况下需要勤观察，勤调节。为了指标合格，操作人员就要来回跑，因此需要操作人员具备一定的耐心。

很多时候因为操作人员的惰性，在产品气CO2偏低的情况下，岗位人员采取调节系统循环时间，延长吸附时间来控制指标在规定范围内。可就是这样一个轻易的动作，会导致变吸岗位的气体回收能力降低。若系统处理闪蒸气能力够大，此项影响可以忽略。

以产氨120 kt的合成氨七塔回收工艺为例，实际情况下一个循环周期产气量约350 m3，我们只以逆放60 s和65 s做个对比，60 s情况下的一个班次（8 h），系统运行34．28个循环周期，回收产品气量11 998 m3；而65 s的循环时间下，系统运行31．64个循环周期，回收的产品气量约为11 074 m3。

由此可以看出在一个班次8 h内，运行60 s循环时间的产气量相对65 s要多回收产品气924 m3。另外变吸产品气中氢气的百分比要明显高于半水煤气中氢气的比例，因此造气工段还要适当多加氮来平衡N2／H2，由此可以缓解后工段的用气压力。这就是每次开车前期，造气岗位气量不足，却还要提高变换氢操作，一方面是受炉温低发气量低的影响，另一方面就是跟部分辅助岗位没投运有关。

由此看来，尽可能多地回收有效气体，意义深远，效益明显。一个班次可节约的气量在1 000 m3，这样一天下来，节约的用煤成本能达到千元以上。很多企业忽视精细化的调节，其实造气岗位节能潜力大。另外变吸应根据系统闪蒸气的气量大小选型，尽可能避免有富余气直接排入大气，造成浪费。

1.2 提氢岗位对造气的影响

几乎所有的化肥企业合成放空气的处理都设置有提氢膜分离回收岗位。本工段的产品气送压缩工段，尾气送潜热燃烧炉。因产品气直接通过压缩机送后工段，造气岗位不能从变换氢的趋势变化来预见性调节循环氢比，因此提氢的操作尽可能要稳定，提氢的调节也需要及时和造气工段联系，以便于操作上的及时调节，保证合成循环氢比的稳定。

在提氢的控制上，笔者认为以合成甲烷的指标变化为依据较合适。如放空量较大，在安全的前提下，将提氢系统操作压力控制在本岗位设计压力的上限，利用较高的系统压力回收到更多的氢气。随氢气回收量的增加，造气工段就可以根据循环氢的变化来多加N2，提高产气量。一般情况下，如合成工段的甲烷下降，则视情况关小提氢工段尾气阀门开启度来调节，将甲烷控制在规定的指标范围内，也是完全可行的。这一观点是笔者多年来一直提倡的，效果也比较明显。提氢压力在7．0 MPa和9．0 MPa运行时，产品气量相差300～500 m3／h。在关小尾气阀门开启度的同时，送往潜热燃烧炉的放空气流速减缓，尾气中H2的含量可见下降。

遇到提氢减膜的情况，则要先开启尾气阀，防止系统超压，造成安全事故。同时提氢在高操作压力环境下，要加强水洗泵的运行管理，防止雨天皮带打滑，也要防止上水不够，造成提H2联锁跳停。

2 工艺指标的控制

2.1 气柜高度的控制

气柜在正常生产中的高度都大于容积的1／2，细心的操作工会发现，气柜控制得高，气量会好一些。的确，气柜处于较高时，系统阻力增加，这样缩小了造气炉内的压力差，气化剂流速减缓。随着炉内热损的减少，造气炉的气化效率提高，有效气体会随之增加，这样能缓解造气工段的压力。因此在气量欠缺的情况下，后工段为了一时的满量生产，将气柜低指标操作，实际是一种气量透支，不可取。另外气柜低指标运行，对造气气质也有一定影响。

如企业经过增炉扩产还未对造气煤气总管进行相应改造的，可根据实际情况控制此指标。有的企业入炉蒸汽压力设置较高才能稳定炉况，很多时候就和系统阻力因素相关。

2.2 循环氢的控制

气量保证的情况下，根据合成催化剂的活性来制定合理的指标，有利于催化剂的使用周期延长。减量的情况，合成循环氢要按指标的高限来控制，有利于造气的生产。行业内部也有不认同笔者观点的，认为低氢比操作可以多加N2。但是笔者认为，低氢比操作是一种短期行为，当操作上的平衡被打破，合成循环氢的降低会造成放空气提氢岗位的回收能力减弱，最终影响造气工段N2的回收量，降低产气量。而相对高氢比的操作有利于合成炉温的控制，最大的优势在于氢回收岗位的能力会增强，会给造气的生产创造有利条件．所以有时候合成氢一降下来，造气岗位就要相应减氮操作就是这个道理。

3 其他方面

3.1 加强对水封的管理和改造

传统工艺的合成氨装置，很多在造气、气柜和脱硫工段都设有洗涤塔。在这些洗涤塔的出水口基本也都采用液封的形式，方便安全。同时若因设计缺陷，会造成大量有效气体随污水逸出，出现浪费。这些看似不起眼的地方，不少企业未给予重视。

笔者亲历过两家企业关于造气和脱硫水封的改造。因为封液高度不够，向外翻涌的污水夹带大量煤气泡，造成浪费。其实水封跑气的话，很容易观察到，改造起来也不困难。如改造成功，会看到情况得到很大改善，往外的水流会变平缓，无明显大气泡产生。如晋煤某企业，洗涤塔出口基本看不到气泡逸出，杜绝浪费也就是降低了单耗。就脱硫工段而言，初略估算一下，浪费大的企业，每天跑掉的煤气量，折液氨不会少于1 t。一个月下来增加的效益也相当可观。

3.2 勤于管理，杜绝跑、冒、滴、漏

设备是生产力的重要组成部分和基本要素，管好用好设备，提高设备管理水平对企业的发展有着重要意义。因此加强设备基础管理，认真落实、健全设备管理制度和落实好设备巡查保养制度，是企业良性发展和经济低耗的保证。设备管理部门要理清思路，有计划地处理生产中的跑冒滴漏。杜绝小漏拖成大洞，步入恶性循环的怪圈，从而让生产进入被动状态。

当前化肥市场形势依然严峻，所以合成氨企业要精细化管理，节能降成本体现在方方面面。氮肥行业要适应市场，必须狠抓设备的技术改造。技改方案要稳，项目落实要快，只有这样才可能生存和发展，才能步入良性化发展的轨道。

Importance of Effective Gas Recovery in Fixed Bed Gasification Unit

LI De-lang
（Ammonia Branch of hubei Xinyangfeng Fertilizer Co．，Ltd．，Jingmen Hubei 448000，China）

Describe countermeasures in the operation situations of syngas production fluctuation and low yield，which include adjusting process parameters of PSA and H2purification，altering gas cabinet height and H2circulation control，etc．

gasification；syngas production；subsequent process；parameter

TQ113．26

B

1003-6490（2014）01-0034-02

2013-09-10

李德朗（1975－），男，湖北荆门人，长期从事固定层煤气发生炉的运行管理，现在湖北新洋丰肥业有限公司合成氨厂生产科工作。