（云南清洁能源开发有限公司解化化工分公司，云南 开远661600）
［中图分类号］ TQ 113.25［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2013）01-0047-02
1 概 述
我公司合成氨装置从造气、净化到合成的整个工艺过程中，对关键设备的重要控制指标的监测均设置有在线分析系统，在线分析预处理系统因样气的组分、温度、压力等不同而异。合成氨循环气因压力高，为满足在线仪表的运行要求，其在线分析预处理系统主要起减压、稳压的作用。由于原合成氨循环气在线分析预处理系统存在维护难、易跑气、串气等问题，工艺操作条件稍有波动就会导致经济价值高的循环气放空（跑气），造成循环气浪费。为此，2011年9月，利用大检修停车机会，对3#、4#、5#合成塔循环气以及4#合成塔新鲜气在线分析预处理系统进行了改造，采用双级减压箱取代原预处理系统。改造后，操作维护方便，无循环气放空，安全可靠性高。
2 原预处理系统情况
2.1 工艺流程
原循环气样气预处理系统流程见图1。
循环气样气（压力28~31.4 MPa）经阀K1、K2、K3减压至0.01~0.1 MPa，再进入分离器将油、尘等分离（正常情况下，循环气中的油、尘极少），最后进入分析表柜。超过水封压力的样气经水封放空管排入大气。水封的主要作用是稳定样气压力（即稳压），水封水为废锅软水。该系统的优点：样气较洁净，减压效果可以达到进分析表柜要求。
2.2 存在的问题
（1）由于根部阀K1、K2、K3等是碳钢材质的高压阀，长期使用后容易出现阀门控制失稳，导致样气压力增大；在工艺压力波动或开、停车时，样气压力也易增大。由于水封的有效设计水压低（0.017 65 MPa），因此样气压力增大后易超过水压，超压的样气冲开水封，从放空管放空（即跑气）。因该套装置设在工艺现场，放空管位置较高，跑气时不易察觉。工艺循环气经济价值高，经常出现的跑气放空情况，增大了生产成本（4套在线分析预处理系统每年放空量高达414 720 m3，若按成本价1.0元/m3计算，每年放空气的价值约41.47万元），且形成了较大的安全隐患。
（2）样气压力增大跑气时，水封筒内的水随样气带出放空，水位不断降低（严重时可导致筒内的水吹干），水压也随之降低直至无水压，跑气量越来越大。如此恶性循环，造成循环气的大量流失。
（3）分离器不能除去的小粒径油、尘，长期运行后油、尘会堆积在分离器出口至分析表柜的样管中，从而造成样管阻力增大，使水封跑气情况加重。
（4）因循环气中含有3.0%以上的NH3，水封长时间使用后，NH3在水封水中不断累积，浓度不断增大，当浓度达到一定时，高浓度的NH3会扩散到分离器中，随样气进入分析表柜，造成循环气中NH3含量的测定值比实际值偏高，最高时甚至超过1.0%。
（5）为防止水封跑气，需要经常检查样气压力和补充水封水，工作强度大。
3 改进措施
循环气的特点是洁净（油、尘等杂质含量极少）、腐蚀性小、经济价值高、压力高（31.4 MPa）、H2含量高（＞60%），样气预处理的主要作用是减压、防渗漏和减少浪费。2011年9月，对原循环气样气预处理系统进行了技术改造：原根部阀设置不变，将后续水封及补水装置去除，改为双级减压箱装置。改造后的样气预处理系统如图2所示。
样气从K3出来，进入减压箱（全部采用不锈钢材料），经高压针阀到T型过滤器，除去油、尘等杂质，通过高压减压阀进行第一级减压，循环气压力从30.0 MPa降至2.0 MPa左右，再经稳压减压阀进行第二级减压，样气压力从2.0 MPa降至0.1 MPa左右，送分析表柜。如果样气压力超过0.2 MPa，安全阀动作，多余样气由安全阀管线排出放空