蔡 航
（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南714000）
［摘 要］陕西渭河煤化工集团有限责任公司300 kt/a合成氨装置2019年8月年度计划检修完成重启后，其低温甲醇洗系统甲醇循环量受限，迫使合成氨装置负荷逐渐调低。比较系统检修前后各工艺参数，发现变化最明显的是甲醇换热器（E07）换热效果下降、CO2闪蒸罐液位持续高报，分析认为症结在于E07壳程通道堵塞。为此，探索并实施了一系列在线维护方案——3#贫甲醇换热器（E08）壳程排气管线改造、CO2给料泵（P02）排气管线及其叶轮改造、E07壳程鼓氮扰流。为彻底解决合成氨装置运行负荷提升的瓶颈问题，陕西渭化于2020年1月初安排系统临时停车检修对E07壳程进行化学清洗，合成氨装置重启后生产负荷提升至100%，E07换热效果回归正常水平。并总结了生产运行管理方面的一些经验教训。
［关键词］低温甲醇洗系统；甲醇循环量受限；原因分析；甲醇换热器壳程通道堵塞；在线维护方案；改造；鼓氮扰流；化学清洗
［中图分类号］TQ113.26+4.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）06-0022-04
1 概 述
陕西渭河煤化工集团有限责任公司（简称陕西渭化）一期大化肥项目设计产能为300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素，1996年5月建成投产，生产线采用当时世界上先进的德士古水煤浆气化、林德低温甲醇洗及液氮洗、丹麦托普索氨合成以及东洋工程ACES尿素生产工艺。
陕西渭化合成氨装置与尿素装置于2019年8月进行年度计划检修后一次开车成功，但在随后的加负荷过程中遇到了问题，主要表现为：① 低温甲醇洗系统甲醇换热器（E07）前的分离罐液位居高不下，导致甲醇循环量受限，明显低于检修前；② E07换热效果较检修前远逊，系统冷量不能得到有效回收，即使用于补充冷量的氨冷器的负荷已达极限，低温甲醇洗系统冷区温度仍较检修前偏高。低温甲醇洗系统的异常工况导致合成氨装置生产负荷不能达到100%，当时的各项工艺调整措施均无效，且随着系统运行时间的延长，E07对甲醇循环量的限制越来越大，其换热效果也更加糟糕，迫使合成氨装置负荷逐渐调低，系统运行的经济性受到严重影响。
2 异常现象及原因分析
甲醇换热器（E07）为绕管式换热器，两股富甲醇流体逆流换热——管程介质为甲醇洗涤塔（C01）脱硫段来的富甲醇，换热后进入循环气闪蒸罐（V02）；壳程介质为经CO2闪蒸罐（V07）分离出的富甲醇，由CO2给料泵（P02）送入E07壳程换热后进入CO2解吸塔（C02）。从低温甲醇洗系统检修前后各工艺参数的比较中筛选出变化明显的两处，具体如下。
2.1甲醇换热器换热效率下降
近年甲醇换热器（E07）运行数据见表1。与检修前运行数据相比，2019年9月低温甲醇洗系统重启后，E07管程进口与壳程进口/出口温度数据变化不大，但管程出口温度有较大回升，从检修前后E07各温度点的分析可以看出，其对数平均温差增大趋势明显，表征其换热效率下降。
2.2 CO2闪蒸罐液位持续高报
2.2.1 初步分析
更多内容详见《中氮肥》2021年第6期