山东恒昌聚材化工科技股份有限公司10 万t/a焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨项目于2011年10月开工建设，2012年9月一次性开车成功，生产出合格的液氨产品。该套装置的工艺流程为：焦炉煤气预处理脱硫脱萘+焦炉煤气、甲醇弛放气变压吸附提氢+精脱硫系统+高压合成。
该合成氨项目氨回收系统工艺流程：气氨经闪蒸槽进入氨液分离器，分离掉夹带的油和液氨后进入冰机，经压缩加压后进入空冷器降温，分离下来的液氨进入辅助贮氨器，大部分液氨流入贮氨槽再往球罐贮存，少部分液氨送往冰机油冷器和氨循环压缩机填料用于冷却降温，未冷凝的气氨经辅助贮氨器与冰机来的气氨混合后再次进入空冷器降温。
1.出现的问题
自2014年以来，由于空冷器内存在气阻现象，冰机压缩后的气体在空冷器内不易冷凝，导致冰机出口压力超过1.55 MPa，已发生4起冰机联锁跳车事故。冰机出口压力过高给氨回收系统的稳定运行带来不安全因素，对装置的正常生产造成一定的影响。于此同时，近年来液氨价格一直处于低位状态，在2200～2300 元/t左右波动，没有显著的经济效益，而氨水市场较为景气，18.5%的氨水均价在550 元/t左右，按1 t液氨生产浓度为18.5%的氨水利用率为95%计算，吨氨可增加效益约580 元。为此，公司决定用高位吸氨装置产氨水代替用冰机回收液氨。
2.改造措施
考虑到氨水销售的问题，公司决定将冰机间断性停用，新建高位吸氨装置，用氨冷器来的气氨间断生产氨水，这样既可以避免冰机跳车的风险，又可以降低电力消耗，顺应市场需求，增加企业效益。
高位吸氨装置工艺流程：氨水循环槽来的氨水经氨水循环泵加压后送往高位吸氨器，气氨总管来的气氨吸入高位吸氨器，气氨溶于水生成氨水，再经空冷器将吸收反应放出的热量移走后进入氨水循环槽，当氨水浓度达到18.5%时，部分送入氨水成品槽，经氨水泵送往装车站氨水槽外卖；氨水循环槽和氨水成品槽内挥发出的气氨进入氨放空气吸收器，与自上而下不断喷淋的脱盐水逆向接触进一步被吸收，液体流入氨水循环槽，再送入高位吸氨器。
3.改造效果
经过一系列的调整和改造后，系统运行平稳，各项工艺指标均在控制范围内，满足了正常生产的要求。
在负荷不变的情况下，冰机停止投用16 h，空冷器风机由开6台减少到只开2台。改造后，按年运行300 d、电价0.8元/kW·h计算，节能效益为：冰机（10 kV，20 A）日停止投用16 h，年节省电费1.732×10×20×0.86×16×300×0.8≈114万元；减少4台循环水风机（7.5 kW）运转，年节省电费7.5×0.86×4×24×300×0.8≈15万元；增设氨水泵（7.5 kW），日投运16 h，年增加的运行费用为7.5×0.86×16×300×0.8≈2.5万元。综合上述3项，合计年节能效益为114+15-2.5=126.5万元。
调整产品后，按年运行300 d、浓度18.5%的氨水价格550元/t、日产氨水100 t计算，氨水年产值为550×100×300=1650万元。按1 t液氨生产浓度为18.5%的氨水利用率为95%折算，回收的氨水折算成液氨（价格2240元/t）年产值为2240×100×18.5%/95%×300=1181万元。可见，改造后，年增加效益为1650-1181=469万元，即公司每年可因此项改造增加126.5+469=595.5万元的收益，而改造投入的资金为26万元，高位吸氨装置投用不到1个月即可收回投资。
此次改造，既解决了氨回收系统长期以来冰机出口压力过高的难题，保证了装置的长周期、安全、稳定运行，又增加了经济效益，改造是成功的，对合成氨厂的技术改造及节能降耗具有一定的借鉴意义。
（山东恒昌聚材化工 陈世通 刘继续，等）