合成氨装置开车工艺流程优化小结

王爱民，曲洪昌，翟迎春

（中石油塔里木油田分公司塔西南化肥厂，新疆泽普 844804）

[摘要] 针对近几年来塔西南化肥厂合成氨装置存在的开车时间长、开车期间天然气及精制水消耗高、废水排放不达标等状况，采取低变炉升温流程优化、工艺冷凝液流程优化、放空气流程优化等一系列改进措施后，达到了节能环保的目的。

[关键词] 合成氨装置；开车；低变炉升温流程；工艺冷凝液流程；放空气流程；优化；节能环保

[中图分类号] TQ 113.26 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）04-0031-03

0 引言

我国合成氨生产能耗总体偏高，在当前能源形势紧张及环保要求日益严格的大背景下，合成氨企业必须大力推行节能环保工作。塔西南化肥厂合成氨装置以天然气为原料，采用Ｍ.W凯洛格公司提供的低能耗、加压催化转化工艺生产合成氨。

近几年来，我厂合成氨装置存在开车时间长、开车期间天然气及精制水消耗较高、开车期间废水排放不达标等状况。为此，对开车流程进行优化，使得低变炉可以单独在线升温还原，不需要启、停空压机；脱碳系统流程进行优化，提前进行脱碳溶液蒸浓，减少不合格工艺冷凝液就地排放时间；对放空气流程进行优化，大大降低燃烧天然气的用量。几次开、停车实践表明，上述工艺流程优化及改进，既可满足局部单元开车的需要，又能满足整个合成氨装置开车的需要及进度要求，有较强的借鉴意义，现小结如下。

1 低变炉升温流程优化

转化系统是合成氨装置的龙头和核心，而开车期间低变炉的升温还原需单独进行。多年的操作经验表明，低变炉升温过程中消耗了大量人力、物力及时间；同时，如低变鼓风机(140-J)有故障，则不能进行低变炉的升温还原工作。为此，对系统工艺流程进行优化改造，改造后的低变系统升温流程见图1。

图1 优化后的低变系统升温流程

改造后，转化系统可利用空压机三、四段进行氮气升温还原，此时，低变炉可以与转化系统所有的设备一起进行升温还原；当低变炉未达到预期温度，而转化系统需要进行蒸汽升温时，通过流程优化，开、关图1中的阀门1、2、3、4，即可利用空压机三、四段进行低变炉的单独升温还原，二者互不干扰。原工艺流程中转化系统的操作，低变炉升温还原时需要将其空压机停运后，之后再开启空压机进行低变系统的单独升温还原，优化改造后则不需要停运空压机，只需先将图1中的阀门2打开，缓慢关闭阀门1，在关闭阀门1的过程中注意查看空压机出口流量，如果低变系统是畅通的，关闭阀门1和阀门3，打开阀门4，即可进行低变炉的单独升温还原，而一段炉则进行蒸汽升温，二者互不干扰，大大缩短开车时间，系统消耗大幅度降低。

几年的实践表明，优化改造后，低变炉既可以和转化系统连在一起进行升温，也可以单独进行升温还原，开车期间不需要再进行低变炉的单独升温还原，低变炉单独升温还原时也不需要启、停空压机了，此改造方案是切实可行的。

2 工艺冷凝液流程优化

合成氨装置开车过程原流程为：一段炉配原料气后，经二段炉配空气、脱碳溶液蒸浓、串联脱碳系统、低变炉投用后，再进行汽提塔（150-E）建液位并暖管，之后汽提气投用到一段炉内，而汽提塔汽提出的工艺冷凝液分析合格后输送到水处理系统。按照上述步骤，从开车到输送合格的工艺冷凝液到水处理系统需要8 h左右，而且此过程由于工艺冷凝液指标合格需要一定的时间，不合格的冷凝液需排放，环保压力较大。传统脱碳汽提塔开车流程见图2。

更多内容详见《中氮肥》2017年第4期