山西兰花煤化工有限责任公司由于合成氨产量提高,使30万t/a CO2汽提大颗粒尿素装置的负荷提高,达到1120~1200 t/d。为了适应节能增产,使消耗、产量达标,2008年6月初对本装置进行了节能增产改造,6月21日投运。改造内容如下。
高压系统
原高调水冷却器换热面积为89 m2,高负荷生产时主线全开,副线全关,高调水温度仍降不到指标范围内,水温高造成高压洗涤器热负荷带不走,高压系统压力一直在14.4~14.5 MPa间运行;HV202开度达70%,造成放空量大,0.4 MPa的吸收塔负荷重,氨耗高,给高负荷生产及消耗带来困难。本次改造,高调水冷却器更换为140 m2,高调水主线调节阀只开30%~40%,HV202开度降至35%,压力降至13.9~14.0 MPa。改造后,放空量明显减少,0.4 MPa吸收塔负荷明显减轻,下液温度由原来的78 ℃下降到45 ℃,尿素产量提高到1160 t/d。
低压系统
原设计低压甲铵冷凝器换热面积为359 m2,3机生产时低压超压,造成主、副线全开,时有带液现象,造成氨水槽浓度高达17%,解吸系统不好开,常压吸收塔温度80 ℃,放空大、流速快、填料吹翻。改造时在原低甲冷前串联1台301 m2低甲冷。经过几个月的生产,日产尿素达到1150 t,低压系统调节阀开度40%,放空副线全关,常压吸收塔温度降至50 ℃,氨水槽浓度下降至9%,进一步降低了消耗。
解吸塔塔板改造
原尿素解吸塔Φ1200 mm,36块筛板塔,运行中阻力大,液泛现象严重,蒸汽时常加不进去,有托塔现象,解吸放空DN89阀时常开度在1/5圈,解吸废液不达标,氨含量为80×10-6,尿素含量在200×10-6以上。经把解吸塔塔板改成CTST塔板后,通过2个多月的运行,效果良好,塔阻力明显下降,解吸量加至35 m3/h,放空全部关死,无液泛和托塔现象,蒸汽易加进去,解吸废液中氨、尿素含量都在10×10-6以下,达到了改造效果,降低了消耗,保证了达标排放。
CO2压缩机改造
CO2压缩机使用的是大隆186 m3/min CO2压缩机,双机产量仅960 t/d(设计指标1000 t/d)。通过改造四段缸径和五段进口气阀,现双机产量达到1100 t/d,大大降低了电耗。
通过以上改造,取得了很好的效果。
1.通过2个多月的运行,吨尿素氨耗由原585 kg降至571 kg,吨尿素用电由原190 kW·h降至168 kW·h;消耗明显降低,原390 m3 CO2产1 t尿素,现375 m3CO2产1 t尿素。
2.废液排放完全达标,解吸废液氨、尿素含量都在10×10-6以下,产量明显提高。
3.本节能增产改造投资300万元左右,按效益计算,年节省1637万元,3个月就可收回全部投资,效果显著。