山东恒昌聚材化工科技股份有限公司利用甲醇弛放气和甲醇空分系统副产的氮气建设了1套10万t/a合成氨装置。该套装置采用的工艺流程为甲醇弛放气变压吸附提氢+精脱硫系统+高压合成。针对合成氨装置生产过程中暴露的部分设备或工艺问题，公司进行了相应的技术改造，取得了良好的经济效益。
1.存在问题及改造措施
（1）压缩工段
由于自2012年9月原始开车以来至2013年2月近半年时间没有向循环水加缓释阻垢剂和杀菌灭藻剂，导致循环水水质较差，压缩机换热器内列管表面污泥附着较为严重。虽然当时循环水水质指标控制较好，但因列管表面附着大量污泥，换热效果差，压缩机一、二级气缸的排气压力时常超工艺指标。为此，分别在换热器底部导淋阀处和换热器循环水进水管处配接氮气管，每天用氮气对换热器连续吹扫2 min。
（2）合成工段
冰机放空管改造。冰机系统泄压检修或加油过程中，需将冰机内氨气泄压至零，由于冰机本体没有放空管，每次冰机泄压时现场氨味较浓，氨气无法回收。为此，将3台冰机本体放空管配管至高位吸氨装置的进口氨气管。
高位吸氨装置加水罐喷头改造。高位吸氨装置的浅脱盐水加水罐在氨水槽顶部，作为氨水槽的水封使用，以便吸收氨水槽放空管逸出的氨气。由于浅脱盐水加水莲蓬头在喷水时不能将加水罐内空间全部占据，导致部分氨气逸出，现场氨味较浓。为此，将莲蓬头改成3个相连的小喷水头，并在加水罐内增加一层波状填料，同时提高浅脱盐水进水压力以增加流量。
氨水装车管改造。在氨水装车过程中，氨气会从装车孔中逸出，现场氨味较浓，高温天气时尤为突出。为此，制作与氨水车装车孔配套的快速接头，并且将快速接头与氨水槽放空管连接，氨水装车时，将逸出的氨气通过氨水槽放空管回收到氨水槽内。
合成弛放气回收改造。吸收塔用来将液氨装车时减压释放的氨气制作成氨水，但有时液氨车减压较快，吸收塔对氨气吸收不完全，造成吸收塔压力升高，吸收塔放空造成现场氨味浓。为此，将吸收塔后分离器移至吸收塔前，作为氨气缓冲罐使用，氨气稳压缓冲后进入吸收塔，吸收塔放空气出塔后进入新增的气液分离器，后经解吸气管网送往焦炉。
（3）化学水工段
反洗水回收改造。化学水工段的叠片式过滤器GDP-33P10-75和程控超滤装置UFK-86P-70，运行后需要用超滤装置生产的超滤水进行反洗，反洗后的水只含有很少的无机盐和杂质，自原始开车以来公司没有对反洗水进行回收利用，反洗水的大量外排造成水资源的极大浪费。为此，将叠片式过滤器和超滤装置的反洗水出口管处配接管道至循环水池，用超滤反洗水替代一次水对循环水进行补水。
反渗透在线分析水回收。化学水反渗透装置在线pH分析，因检测需要取样点一直长年流水，造成浪费。为此，配接塑料软管将浅脱盐水回收至中间水箱。
提高反渗透回收率。为提高浅脱盐水产量，采取了如下措施提高反渗透回收率：反渗透装置的进水压力提高至1.15 MPa；根据各段压差、产水量、产水电导率，定期对反渗透膜进行清洗，保证膜的出力；严格要求开停反渗透时必须对膜低压冲洗15 min，以减少浓差极化，防止膜损坏或产水能力下降。
循环水回水管安装pH在线分析。公司合成氨系统与新建的硫氰酸钠装置共用1套循环水系统，由于硫氰酸钠装置蒸汽加热盘管经常被酸性物质腐蚀泄漏，导致物料进入蒸汽冷凝水管网，使得蒸汽冷凝水回收至循环水系统后循环水pH降低，水质变差。为此，在循环水回水管导淋阀处加pH在线分析装置，实时对循环水水质进行跟踪监控。
2.改造后的运行情况
（1）压缩工段
用氮气对压缩机换热器定期进行吹扫后，换热器的换热效果得到了明显改善，在同等气量情况下，压缩机一、二级排气压力不再超工艺指标，保证了压缩机的正常、稳定运行。
（2）合成工段
通过对冰机放空管、高位吸氨装置加水罐喷头、氨水装车管、合成弛放气回收等进行改造，不仅回收了氨气，还消除了现场氨味浓的难题，极大地改善了现场环境。
（3）化学水工段
反洗水回收改造后，超滤、叠片装置反洗水每年可向循环水池补水3万t，水价按2元/t计算，年可节约水费6万元。反渗透在线分析水回收后，每天可回收1 t浅脱盐水，浅脱盐水水按12元/t计算，年可节约费用0.4万元。反渗透平均回收率由67.5%提高至 68%后，每小时多产1.5 t浅脱盐水，按每天运行7 h、年运行365 d、浅脱盐水价格12元/t计算，改造后全年可增效约4.6万元。循环水回水管安装pH在线分析后，一旦发现循环水水质异常，能够立即对污染循环水的地点进行排查，从而可及时处理，减轻对换热设备的影响。
通过上述合成氨装置的技术挖潜改造，装置实现了长周期、稳定运行，装置的经济性得到提高，现场环境得到明显改善。
（山东恒昌聚材化工 陈世通）