600 kt/a醇氨联产项目单台气化炉带合成氨、
尿素系统运行的研究和实践
姚刚,徐美同,胡小娟
(兖矿新疆煤化工有限公司,新疆 乌鲁木齐 830011)
[摘 要] 基于600 kt/a醇氨联产项目甲醇与合成氨工艺流程的特点,通过系统负荷调整及蒸汽供需合理平衡,在停运1台气化炉的情况下,探索单台气化炉带合成氨、尿素系统运行的模式,实施后实现了降低系统停车操作风险,减少系统内污染物排放和缩短再次开车时间的预期目标,取得了显著的经济效益和社会效益。
[关键词] 醇氨联产;单台气化炉;合成氨系统;尿素系统;蒸汽供需平衡;负荷调整
[中图分类号] TQ 441 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2017)05-0010-03
1 概 述
1.1 项目概况
兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目是兖矿集团新疆煤电化基地的先期项目,利用新疆本地丰富的煤炭资源,采用兖矿具有自主知识产权的四喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺生产合成气,配套建设300 kt/a甲醇、300 kt/a合成氨、520 kt/a CO2汽提法尿素装置。项目作为新疆地区第一个大型的以煤为原料直接气化联产醇、氨和尿素的项目,对推动新疆地区新型煤化工产业的发展具有重大的社会意义。
1.2 工艺流程简述
600 kt/a醇氨联产项目由空分装置、气化装置、变换及净化装置、甲醇合成及精馏装置、氨合成装置、尿素装置组成,工艺流程框图见图1。甲醇和合成氨系统共用1套气化装置,拥有3台6.5 MPa对置式四喷嘴加压气化炉,原料工段送来的气化原料煤经磨煤机研磨后与一定量的水、煤浆添加剂混合形成水煤浆,水煤浆与空分装置来的O2一同送入气化炉,在还原性氛围下产生含有CO、H2、CO2的粗合成气,粗合成气经洗涤后送入变换工段;在合成氨变换工段,大部分的CO和水蒸气反应生成H2和CO2,变换气中的CO2和H2S等酸性气体在低温甲醇洗工段中被脱除,得到的净化气送入液氮洗工段精制,并配氮使合成气的氢氮比达到3∶1后送入合成气压缩机,升压至15 MPa后送入氨合成系统合成氨,而低温甲醇洗工段脱除出来的CO2则送往尿素装置,经压缩后与液氨反应合成尿素;在甲醇变换工段,通过配气得到适合甲醇合成的变换气,之后在低温甲醇洗工段通过脱硫脱碳得到氢碳比为2.0左右的净化气,净化气送甲醇合成系统合成粗甲醇,粗甲醇再送至甲醇精馏工段精制。氨合成系统与低温甲醇洗工段所需冷量由(合成)氨(装置)冰机和甲醇(装置)冰机联合提供。
更多内容详见《中氮肥》2017年第5期