祝祥年，王庆营，李刚，郎滨凯，符烨
（新疆山能化工有限公司，新疆 乌鲁木齐830000）
［摘 要］兖矿新疆煤化工有限公司醇氨联产装置配套3台多喷嘴水煤浆加压气化炉（两开一备），合成氨生产线主生产工艺为绝热耐硫完全变换、大连理工低温甲醇洗、杭州中泰液氮洗、卡萨利14 MPa低压氨合成，尿素装置采用CO2汽提工艺；甲醇生产线主生产工艺为绝热耐硫部分变换、大连理工低温甲醇洗、华东理工6 MPa低压甲醇合成等。自2012年投产以来，多次出现合成氨装置故障停车（短停）连带尿素装置停车的问题，如遇冬季还会给系统防冻工作带来巨大压力。经与相关专业人员探讨，提出一种合成氨装置故障停车仅以甲醇装置（满负荷运行）CO2产品气维持尿素装置低负荷运行的解决方案，并总结出此种模式下不同故障停车情形（氨合成系统故障停车、低温甲醇洗系统故障停车、变换系统故障停车）的操作要点和尿素装置维持低负荷运行的操作要点，以及甲醇装置低温甲醇洗系统及其他系统的操作要点。2015年中期兖新煤化首次成功实践了此种运行模式，至今共进行过20余次此种操作，均能保证系统稳定运行，取得了显著的经济效益与环保效益。
［关键词］醇氨联产装置；工艺流程；运行模式调整；甲醇装置CO2产品气；尿素装置低负荷运行；操作要点；技术创新点；效益分析
［中图分类号］TQ223.12+1；TQ441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0019-03
0 引 言
兖矿新疆煤化工有限公司（简称兖新煤化）600 kt/a醇氨联产装置于2012年10月建成投产，主产品产能为300 kt/a甲醇、300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素。气化系统采用华东理工大学+兖矿集团自主开发的3台（两开一备）多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉（气化炉设计操作压力6.5 MPa、操作温度1 200～1 300 ℃，单台气化炉设计投煤量1 500 t/d）；合成氨生产线主生产工艺为绝热耐硫完全变换、大连理工低温甲醇洗（五塔流程，含甲醇洗涤塔、CO2解吸塔、H2S浓缩塔、热再生塔、甲醇水分离塔）、杭州中泰液氮洗、卡萨利14 MPa低压氨合成，尿素装置采用CO2汽提工艺（尿素合成系统设计操作压力14.5 MPa）；甲醇生产线主生产工艺为绝热耐硫部分变换、大连理工低温甲醇洗（五塔流程）、华东理工6 MPa低压甲醇合成、华东理工五塔精馏工艺。兖新煤化合成氨生产线与甲醇生产线部分工艺管线互联互通，必要时可以互相支持；部分变换气低温甲醇洗系统与全变换气低温甲醇洗系统共用1套甲醇再生单元。
兖新煤化醇氨联产装置实际生产中，若甲醇装置故障停车，合成氨装置低温甲醇洗系统CO2产品气可满足尿素装置低负荷运行需求；若合成氨装置故障停车（短停），因甲醇生产线采用的是部分变换工艺，部分变换气低温甲醇洗系统CO2产品气量较少，很难维持尿素装置运行，通常会造成尿素装置停车，导致生产中断，增加开/停车成本，增加CO2排放，如遇冬季，新疆地区室外温度在-30 ℃左右，还会给系统防冻工作带来巨大压力。自2012年投产以来，兖新煤化多次出现合成氨装置故障停车连带尿素装置停车的问题，尤其是2015年2月，合成氨装置因合成气压缩机干气密封损坏，造成氨合成系统、尿素装置停车，当时室外温度在-30 ℃左右，造成尿素装置多处管道冻堵，原预计系统重启用时20 h以内，实际用时40 h。经与相关专业人员探讨与摸索，总结出一种仅以甲醇装置低温甲醇洗系统CO2产品气维持尿素装置低负荷运行的解决方案，在合成氨装置出现故障停车时，单台气化炉即可满足甲醇装置（此阶段甲醇装置负荷尽量提至100%，以利其低温甲醇洗系统解吸出更多的CO2）以及尿素装置低负荷运行的要求，经多次验证，切实可行，多次避免了因合成氨装置故障停车造成尿素装置停车的问题，实现了单台气化炉带甲醇装置满负荷运行与尿素装置低负荷运行，极大地降低了尿素合成系统开/停车成本，保障了尿素装置的安全、稳定运行。
1 醇氨联产装置工艺流程与运行模式调整
1.1 醇氨联产装置工艺流程简述
气化炉所产水煤气在变换系统前分为两路，第一路水煤气经1台中温变换炉部分变换后，将工艺气调整至甲醇合成系统所需的氢碳比，再经低温甲醇洗系统（洗涤塔Ⅰ）净化，之后送至甲醇合成系统；第二路水煤气经中温变换炉、低温变换炉将水煤气中的CO全部变换成H2及CO2后，经低温甲醇洗系统（洗涤塔Ⅱ）净化、液氮洗系统洗涤微量有害成分后，送氨合成系统。2套低温甲醇洗系统CO2解吸塔顶部的高浓度CO2经压缩后与氨合成系统来的液氨一起进入尿素装置生产尿素。醇氨联产装置工艺流程框图见图1。
1.2 运行模式调整
以气化炉Ⅰ、气化炉Ⅱ运行而气化炉Ⅲ备用为例，正常生产时，2台气化炉产出的水煤气经除尘、洗涤（水洗塔Ⅰ、水洗塔Ⅱ）、变换、净化（低温甲醇洗）等一系列工艺处理后，分别进入甲醇合成系统和氨合成系统生产甲醇和合成氨。当合成氨装置故障停车时，通过调整运行模式，可仅用甲醇装置低温甲醇洗系统CO2产品气维持尿素装置低负荷运行——首先降低尿素合成系统的负荷，在保持甲醇合成系统稳定运行的前提下，尽量加大CO2解吸塔的CO2气解吸量；然后，逐渐切出合成氨装置的氨合成系统、液氮洗系统、低温甲醇系统（洗涤塔Ⅱ）、全变换系统以及气化炉Ⅱ，即气化炉Ⅰ单炉运行即可满足甲醇装置满负荷运行与尿素装置低负荷运行的需求。在此过程中，各系统之间协同配合，通过调整工艺参数等，优化工艺介质流向与流量，确保整个生产系统的稳定运行。
2 前系统故障停车维持尿素装置运行的操作要点
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期