（昊华鸿鹤化工有限责任公司，四川 自贡643000）
［中图分类号］ TQ 113.26+4 ［文献标识码］B ［文章编号］1004-9932（2012）04-0045-02
我公司联碱系统产能由285 kt/a扩至450 kt/a，合成氨新、老系统2套装置需配套扩能，合成氨总产能由96.5 kt/a扩至150 kt/a，其中新系统扩至90 kt/a，老系统由46.5 kt/a扩至60 kt/a。合成氨老系统的转化、合成工序均进行了相应改造，而变换脱碳工序利用原有设备的设计裕量，仅进行了少量的填平补齐。经过1 a的运行，脱碳工序瓶颈问题显现，制约了合成氨装置的扩能达产。为此，对合成氨老系统脱碳工艺进行了改造，用新设计制作的1台两段式吸收塔替换原有的2台吸收塔，并改变再生工艺流程，解决了脱碳工序瓶颈，以较少投入实现了系统扩能达产降耗的目的。
1 改造前的情况
合成氨老系统脱碳工序采用的是苯菲尔溶液脱碳工艺［1］，但与标准的两段吸收、两段再生工艺流程略有区别。脱碳工序共有吸收塔2台（半贫液吸收塔和贫液吸收塔）、再生塔2台（第一再生塔和第二再生塔），按半贫液吸收-富液再生为半贫液、贫液吸收-富液再生为贫液方式分为2个塔组。低变气以串联方式先后通过半贫液吸收塔、贫液吸收塔，而2台吸收塔吸收CO2后的富液分别在2台再生塔中再生为半贫液、贫液，半贫液、贫液返回2台吸收塔吸收CO2。改造前脱碳工序的工艺流程见图1。
脱碳工序存在的主要问题有：
（1）吸收塔能力不足，负荷高时塔阻力升高，造成拦液泛塔，塔顶出口碱洗气中CO2含量在0.4%~0.5%，经甲烷化后新鲜气中甲烷含量高达1.1%~1.5%，导致原料天然气消耗高；
（2）碱液分为独立两部分分别在半贫液吸收再生塔、贫液吸收再生塔组中循环，溶液组分分别调节，操作困难，同时未充分利用贫液的吸收能力；
（3）再生塔顶出口CO2经降温后，温度仍达65~70 ℃，造成塔中碱液再生效果不好，最终降低了碱液吸收CO2能力。
2 改造的内容
（1）新设计制作1台两段式吸收塔替换原有的2台吸收塔，塔体分为上、下2段，上部为贫液吸收段，贫液流量约为全部碱液的1/4，保证出吸收塔的碱洗气体中CO2含量在0.2%以下；下部为半贫液吸收段，吸收工艺气中的绝大部分CO2。改造后贫液、半贫液