魏艳娜
（新乡中新化工有限责任公司，河南 获嘉453800）
［摘 要］ 新乡中新化工有限责任公司CO变换系统采用低水气比变换工艺，变换催化剂由青岛联信催化材料有限公司供货，2018年5月(更换新催化剂后)，出现变换低温冷凝液氨氮含量偏高的问题，给企业带来一定的环保压力。为此，会同青岛联信催化材料有限公司技术人员于生产现场进行原因查找，通过重新确定取样方法、取样点，收集变换系统工艺参数，进行变换系统NH3的物料衡算，以及与采用相同气化炉及变换工艺流程的濮阳龙宇化工有限责任公司的变换冷凝液氨氮含量进行比对，最终确认变换低温冷凝液氨氮含量偏高主要是气化粗煤气夹带较高含量的气氨经变换反应消耗掉大部分水蒸气后大幅浓缩所致，与变换催化剂本身性能无关。
［关键词］ 低水气比变换工艺；变换催化剂；变换高温冷凝液；变换低温冷凝液；氨氮含量；取样；物料衡算；比对
［中图分类号］ TQ223.12+1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）01-0044-04
1 概 况
新乡中新化工有限责任公司（简称中新化工）甲醇/乙二醇装置气化系统采用航天炉（HT-L炉），CO变换系统采用低水气比变换工艺，变换系统设计进气负荷为183 904 m3/h粗煤气（湿基），其任务是为下游的甲醇/乙二醇装置提供CO含量约20%的变换气；变换系统采用废锅热能回收、两段绝热变换技术，运行期间不需要补加蒸汽且能最大限度地回收热能，操作相对简单、灵活。
2 问题描述
中新化工变换系统于2018年4月更换变换催化剂，新催化剂全部由青岛联信催化材料有限公司（简称青岛联信）供货。新催化剂自2018年5月初投用以来，变换低温冷凝液中氨氮含量（平均值）达5 000～6 000 mg/L，与此同时，变换进、出口工艺气取样分析显示，进口粗煤气中NH3含量为（5～10）×10-6、第二变换炉出口变换气中NH3含量为（30～80）×10-6。表面上从分析数据来看，似乎粗煤气经过变换炉后有可能生成了氨。
由于变换低温冷凝液氨氮含量偏高，在装置目前的运行状况下，此股低温冷凝液不能得到有效处理，给装置带来了新的环保问题。因此，必须尽快找到原因，有针对性地采取解决措施。
3 原因查找
针对上述问题，青岛联信派遣技术人员到生产现场处理有关催化剂方面的问题，并与中新化工一同进行问题原因的查找，确认变换冷凝液氨氮含量偏高是否与变换催化剂有关，以便为问题的解决提供明确的方向。
NH3在水中的溶解度较大，变换气或工艺气中以气态形式存在的NH3随着气体的逐渐冷却，部分NH3会溶解在冷却分离的工艺冷凝液中，表现为冷凝中的氨氮，另外一部分随气流夹带仍以气态形式存在于工艺气中。
其他航天炉制气以及Shell炉制气工业装置的运行数据表明，变换高温冷凝液氨氮含量明显低于变换低温冷凝液，这主要有以下三方面原因：① 高温冷凝液温度高，工艺气在降温冷凝的过程中，大部分NH3未溶解在分离的工艺冷凝液中，仍以气态形式存在于高温工艺气中，故一般来说高温冷凝液中的氨氮含量并不高；② 变换系统出口变换气的温度为30～40 ℃，低温下变换气本身仍会夹带一部分气氨，经过洗氨塔洗氨后，变换气中绝大部分的NH3最终都溶解在低温冷凝液中；③ 在催化剂的作用下发生变换反应后，变换气中的水含量大幅降低，气氨溶解在低温冷凝液中相当于经过了浓缩，因此低温冷凝液中的氨氮含量相对较高。
更多内容详见《中氮肥》2019年第1期