朱鑫
（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南 开封475000）
［摘 要］ 河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司2×600 kt/a合成氨装置氨合成系统采用瑞士卡萨利公司专利技术工艺包。简述氨合成系统的工艺流程，着重介绍一、二期合成氨装置氨合成系统近5 a来所进行的低压氨分气氨管线联通、合成气压缩机一段进口增设新鲜气联通管线、冰机干气密封放空管线改造、压缩机汽封漏汽冷凝液回收、冰机中间储槽液氨压送管路改造、压缩机组轴封蒸汽管网改造等多项技术改造，一系列技改措施落实后，一期系统与二期系统紧密地联系在一起，部分生产负荷可以在合成车间内部自由调配，保证了氨合成系统的安全、稳定、高效、长周期运行。
［关键词］ 氨合成系统；改造；低压氨分；合成气压缩机；冰机干气密封；汽封漏汽冷凝液；液氨压送管路；轴封蒸汽管网
［中图分类号］ TQ113.26+6［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0025-04
河南晋开化工投资控股集团有限责任公司（简称晋开集团）二分公司1 200 kt/a总氨项目（2×600 kt/a合成氨装置，2套装置工艺路线完全相同）包括气化（4台航天炉）、变换、低温甲醇洗及液氮洗、氨合成（含4台合成气压缩机、4台冰机，由陕鼓动力提供压缩机及其附件，由锦化机提供驱动汽轮机）等工序。2012年11月一期合成氨装置（简称一期装置，相应的氨合成系统简称为一期系统）开始投料试车，2013年7月二期合成氨装置（简称二期装置，相应的氨合成系统简称为二期系统）开始投料试车，均一次试车成功，产出合格液氨产品；其中，氨合成工艺均采用瑞士卡萨利公司的专利技术工艺包，单期（合成氨装置）单塔（氨合成塔）产能为600 kt/a合成氨。
总体而言，2套合成氨装置运行状况较好，但实际生产中因外部因素影响，以及一、二期系统各自独立运行的特点，氨合成系统及压缩工段也曾出现过诸多影响装置安、稳、长、满、优运行的问题，以下重点介绍近5 a来针对出现的问题对氨合成系统所进行的技术改造。
1 氨合成系统工艺流程简介
来自合成气压缩机（K-23111）循环段的合成气，经热气气换热器（E-25203）壳程与从锅炉给水预热器（E-25202）来的合成气换热后进入氨合成塔（R-25201），入塔气分为4路；温度为438 ℃的出塔气经锅炉给水预热器（E-25202）回收热量后进入热气气换热器（E-25203）管程换热，再经水冷器（E-25204）冷却至40 ℃进入冷气气换热器（E-25205）管程，在E-25205中与高压氨分离器（V-25201）来的冷气换热后依次进入一级氨冷器（E-25206）、二级氨冷器（E-25207）降温，之后进入高压氨分离器（V-25201）进行气液分离；分离出的液氨排至中压氨分离器（V-25202），循环气则经冷气气换热器（E-25205）回收冷量后进入合成气压缩机（K-23111）循环段，进入下一轮循环。
中压氨分离器（V-25202）中的液氨经质量流量计计量后去氨加热器（E-25209）的管程换热，通过热氨调节阀A（LV-252013A）控制去液氨仓库球罐的流量；当生产冷氨时，经过质量流量计量后的一部分液氨可通过冷氨调节阀B（LV-252013B）控制去冰机大储槽的流量，这部分液氨通过一级氨冷器（E-25206）、二级氨冷器（E-25207）送往低压氨分离器（V-25203）中解吸，然后液氨通过氨泵（P-25201A/S）送至液氨仓库大储槽，气氨则去低温甲醇洗冰机。中压氨分离器（V-25202）的大部分闪蒸气在净化气总管处与净化气汇合后送入合成气压缩机一段进口。
氨冷器（E-25206/E-25207）所需液氨由冷冻系统提供，液氨蒸发后形成的气氨送回冷冻系统，形成闭路循环。
2 改造措施
2.1 低压氨分气氨管线联通
2.1.1 生产状况
据卡萨利工艺包的设计，2台低温甲醇洗冰机匹配4台气化炉生产，但经过对低温甲醇洗冰机进行优化调整，1台低温甲醇洗冰机已能匹配4台气化炉的生产负荷，如此能大幅降低生产消耗，有利于备机的检修。但这种配备也存在一定的冷氨生产隐患，即若1#低温甲醇洗冰机运行，则二期系统冷氨泵无法投用，若2#低温甲醇洗冰机运行，则一期系统冷氨泵无法投用，若遇氨合成后工序大幅减量、装车液氨量受控制、在运低温甲醇洗冰机对应的冷氨泵不能正常使用时，均需要开启备用低温甲醇洗冰机对应的冷氨泵。
2.1.2 改造措施
经分析，上述冷氨生产中的隐患只需解决低压氨分气氨压力方面的问题，即增加一、二期低压氨分气氨联通管线（引至1#、2#低温甲醇洗冰机一段进口气液分离器切断阀前，如图2所示），当需要开启备用冰机对应的冷氨泵时，打开气氨管线联通即可。经申请变更工艺管线，于2014年6月实施了此项改造。
2.1.3 改造效果
改造后，一、二期系统4台冷氨泵不受任何一台低温甲醇洗冰机运行状况的影响。曾出现后工序尿素装置减产，富余大量液氨急需冷氨的工况，此时只有1#低温甲醇洗冰机运行，于是4台冷氨泵全开，从而避免了前工序减负荷，保证了系统的稳定、连续生产。
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