浅析合成氨技术改造中的问题及对策

2017-03-04邓守平深圳市蓝宝实业有限公司广东深圳518104

化工管理 2017年23期

邓守平(深圳市蓝宝实业有限公司，广东深圳 518104)

浅析合成氨技术改造中的问题及对策

邓守平(深圳市蓝宝实业有限公司，广东深圳 518104)

节能降耗是一种现实需求也是一种发展趋势，合成氨作为工业的基础产业节能降耗义不容辞。本文就净化系统改造以及填平补齐对合成氨进行节能技术改造，针对技术改造后存在的加压变换管、换热器的泄漏，变脱塔阻力大，脱碳富液泵带气，脱水装置效率低，气阀积尘，煤气炉负荷不足等问题进行了分析并提出了相应的解决对策。

合成氨;技术改造;问题及对策

随着社会发展进程的推进，人们对于可持续发展的认知逐渐加深，对能源的合理利用，降低能源消耗、提升能源利用率逐渐提上了生产、生活各个领域的日程[1,2]。合成氨是各个工业领域的基础支柱型行业，对其进行节能降耗可以为工业生产领域的节能降耗打下坚实的基础，因此对其进行节能降耗也迫在眉睫[3,4]。

本文针对合成氨工业中能源消耗较大的问题，从氨合成的技术出发，对净化系统改造以及填平补齐两个方面的技术改造进行阐述，并就技术改造中存在的问题进行分析，并提出相应的对策，希望能通过合理的技术改造在改善能源消耗的同时提升行业整体的经济效益，保持社会可持续发展。

1 合成氨技术改造

1.1 净化系统改造

对合成氨净化系统采用加压变换、变换气脱硫、NHD脱碳，对全系统进行DCS控制，改造后操作简便，生产稳定。

加压变换通过饱和的热水来回收中压蒸汽，通过间接传热方法可以减少外部蒸汽的需求；对于输送低于露点温度气体的管道，采用不锈钢有效的阻止设备腐蚀；此外通过添加调节副线来增加装置的操作弹性。

变换气脱硫通过采用湿法和干法串联的形式可以使气体中的硫含量下降至ppm级，既避免了溶剂的污染，也可以延长催化剂的寿命，减少对设备的损伤。

NHD脱碳主要通过NHD贫液进行脱碳，具备净化度高、操作简单、不腐蚀设备等优势，脱碳后的富液则通过闪蒸的方式进行纯化，减少溶剂损伤。

1.2 填平补齐

填平补齐主要通过在现有的场地上增设3台煤气炉，同时配备3台螺杆冰机，增设系统开停机方便、生产稳定。

2 合成氨技术改造中存在的问题及对策

2.1 加压变换管道的泄漏

加压变换系统中由于温度相对较高且使用温差较大，在使用过程中进口管的主管、出口管到换热器之间的管路均属于薄弱点，在使用过程中易于发生腐蚀而出现泄漏。对于进口管主管泄漏的问题，可以使用Cr-Ni-Ti类管材，此外也可以将副线接入主管的内部；对于出口管到换热器之间的管路，需要合理的设计支撑弹簧以及弯头补偿，在接口处增加合适的大法兰进行加固。

2.2 换热器的泄漏

换热器在使用过程中其下节列管易于发生泄漏，累积的泄漏量约为总量的十分之一，究其原因主要是露点腐蚀。针对这一问题，可以在列管中内衬管子并进行密封焊接，此外采用过热蒸汽代替原来采用的饱和蒸汽，避免露点腐蚀，改进后泄漏量降低约百分之二，效果明显。

2.3 变脱塔的阻力大

技术改造后变脱塔的阻力急剧增大，严重影响溶液的循环导致生产存在问题，究其原因主要是因为溶液中悬浮硫增加了阻力，放填料的格栅选用不合适导致填料强度不高而发生塌陷，降低了气体流通的面积从而增加了阻力，此外选用的分布器内径过小，杂质造成了堵塞。根据上述分析，可以去掉填料底层的网，将填料材质由PVC变换为PP，选用孔径为25的分布器，经过处理后变脱塔的阻力可以恢复正常。

2.4 脱碳的富液泵中带气

技术改造后NHD脱碳时富液泵携带气体比较严重，导致溶剂溢出，对于这个问题可以从如下几个方面进行解决：首先优化气液比使得塔槽的液位趋于稳定，确保分离效果；其次采用二氧化碳气柜，稳定槽内压力，减小其波动；最后在管道上增加一组液封管避免NHD的溢出。

2.5 脱水装置的效率低下

NHD脱水装置在使用时易于形成液泛从而使得效率较低，这主要可以通过对板式换热器进行改造，例如增加换热器的换热面积，改变介质的流向等措施进行改进，此外对脱水塔里面的换热器的效率进行增加。

2.6 压缩机的气阀易于积尘

在技术改造后虽然在装置中增加了除尘器，但是压缩机的气阀积尘较为严重，通常每两次就需要进行全部停机后将其拆开进行清理，严重影响了生产效率，针对这一问题，可以在电除尘器前面以及后面增加一个水洗塔，经过技术改造后基本上每个月只需要进行一次小的修改。

2.7 3600煤气炉的负荷不足且返焦较高

在原有场地增加煤气炉后，由于炉子的直径较大，炉子的留碳较为严重，使得下锥体中的焊缝易于烧裂，针对这一问题，可以用均布炉箅替换前期的扇形炉箅，同时对风管进行一次改造，合理的进行吹风排气同时稳定风压。