李乐伦1，李娜2，陈祥1
（1. 兖矿新疆煤化工有限公司，新疆 乌鲁木齐830011；2. 新疆大学，新疆 乌鲁木齐830000）
［摘 要］ 兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目在2017年实现单台气化炉带甲醇、合成氨双系统运行后，2018年初再次大胆实践，尝试单台气化炉带甲醇、合成氨、尿素全系统运行的生产模式，并取得了成功。简介单台气化炉带甲醇、合成氨、尿素全系统运行的实施背景，着重阐述实现尿素系统投运并低负荷运行的优化调控手段，可为同类型化工企业生产系统运行方式的调整提供一点参考与借鉴。
［关键词］ 醇氨联产项目；多喷嘴气化炉；甲醇系统；合成氨系统；尿素系统；单炉带全系统运行；调控措施；注意事项
［中图分类号］ TQ113.28［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）01-0030-03
0 引 言
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在新疆启动的第一个化工项目，项目以新疆当地烟煤为原料，采用多喷嘴水煤浆加压气化炉生产水煤气，设计产能为300 kt/a甲醇、300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素。公司共5个生产车间——热电车间、气化车间、甲醇车间、尿素车间、给排水车间；2个辅助车间——电仪车间、维修车间。近两年来，公司在先后尝试单台气化炉带合成氨、尿素系统运行，单台气化炉带甲醇、合成氨双系统运行实践的基础上，又进行了单台气化炉带甲醇、合成氨、尿素全系统运行（简称单炉带全系统运行）的实践，并取得了成功。以下对单炉带全系统运行的情况作一总结。
1 醇氨联产项目工艺流程简述
在多喷嘴水煤浆气化炉内，高压氧气和水煤浆发生气化反应，生成主要成分为（CO+H2） 的粗煤气，粗煤气经旋风分离器和水洗塔除尘洗涤后送至变换系统（变换系统分为甲醇变换系统和合成氨变换系统）。
合成氨变换系统将水煤气中的CO全部转变成H2，变换气中的CO2和H2S 等酸性气通过低温甲醇洗系统予以脱除后，净化气再送入液氮洗系统进行精制；配氮后的精制气（通过粗配氮气和细配氮气使合成气中的氢氮比达到 3∶1）经合成气压缩机升压至 14.5 MPa后送入氨合成系统生产液氨，之后液氨与来自低温甲醇洗再生系统的 CO2气经压缩后在CO2汽提法尿素装置合成系统中合成尿素。
甲醇变换系统将水煤气中的部分CO与水蒸气反应生成H2和CO2，之后通过配碳、低温甲醇洗，最终将合成气中的氢碳比调节至2.05～2.15后送至甲醇合成系统；甲醇合成系统采用华东理工大学的“管壳外冷-绝热复合式固定床催化反应器”，2台反应器并联运行，合成系统压力为5.0 MPa；甲醇合成系统产出的粗甲醇，经甲醇精馏系统精馏后，生产出符合美国AA级和《工业用甲醇》（GB 338—2004）的精甲醇产品。
600 kt/a醇氨联产项目工艺流程见图1。整套装置生产过程中所需蒸汽源自热电车间2台锅炉及各工段副产蒸汽。
2 单炉带全系统运行的实施背景
2.1 实施背景
2017年9月，系统计划检修结束后，甲醇变换催化剂和甲醇合成催化剂均需硫化及还原，在仅有1台气化炉具备投用条件的情况下，实施了单炉先带合成氨系统运行自产H2用以还原催化剂，随后首次创新性地实现单炉带甲醇、合成氨双系统运行模式的生产实践，并在此模式下低负荷稳定运行了96 h，运行过程中各项工艺指标正常，液氨产量约22 t/h，粗醇产量约24 t/h，各催化剂床层热点温度平稳，均在可控范围之内；后期又经过继续尝试及运行发现，还可以先用单台气化炉带甲醇、合成氨双系统运行，以尽可能提前打通工艺流程，待第2台气化炉投料后，迅速并气加量，从而节约开车时间，避免大量原料气放空损失及其他消耗。
更多内容详见《中氮肥》2019年第1期