(安徽晋煤中能化工股份有限公司,安徽 临泉236400)
[中图分类号] TQ 11326+42[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)02-0038-02
我公司为了满足120 kt/a合成氨系统扩产的要求,新上了1套配套150 kt/a合成氨的全低变装置,以下对该全低变装置作一介绍。
1 工艺流程
1.1 气体流程
自压缩机二段来的0.8 MPa半水煤气,首先进入煤气冷却分离器,冷却至45 ℃以下并分离掉夹带的大部分油水后,进入除油器进一步除去油污,然后从饱和塔的下部入塔,与从塔上部来的热水逆流接触,增湿、提温后进入气水分离器,分离掉液态水,同时在分离器中补加蒸汽,以提高气体的温度和湿度。出气水分离器的气体进入热交换器管内,与管间来自变换炉三段的气体换热,温度达到210 ℃,再经电加热器后进入变换炉一段上端的保护剂和抗毒剂层,去除其中的有害物质,然后进入下端的催化剂层反应。出变换炉一段的气体(温度260 ℃)进入增湿器一段,经喷水降温、增湿后进入变换炉二段反应。出变换炉二段的气体(温度370 ℃)进入增湿器二段,经喷水降温、增湿后进入变换炉三段反应。出变换炉三段的变换气(温度300 ℃左右)经热交与半水煤气换热后进入变换炉四段反应。出变换炉四段的气体进入第一水加热器,与来自热水泵的热水换热,降温后进入热水塔,出热水塔的气体进入软水加热器管程,与壳程的常温脱盐水换热,降温后进入变换气冷却分离器,冷却分离后的气体送至后工序。
1.2 热水循环流程
由热水塔底部出来的热水,经热水泵加压后送至第一水加热器壳程,被管程的高温变换气加热后进入饱和塔上部,与低温半水煤气在填料层逆流接触,对半水煤气增湿、提温,降温后的热水经U型水封进入热水塔的上部,与下部来的高温变换气在填料层逆流接触,热水温度上升后从热水塔底部出来,循环使用。
热水循环系统主线只在热水泵出口设1个总调节阀,不另外设置水副线。
系统补水位置设在热水塔进水管上,连续排污设在饱和塔出口至热水塔进口U型水封底部。热水塔液位靠补水量来调节,饱和塔液位靠饱和塔出口U型水封自调阀自动调节。
2 设备选择
变换装置主要设备情况见表1。
3 装置优化情况
3.1 设备腐蚀问题
全低变装置设备腐蚀是比较突出的问题,腐蚀是以电化学和化学腐蚀为主。由于腐蚀多发生在饱和塔、饱和塔出口至变换炉进口管道、气水分离器、主热交等处,因此本装置主要从以下几个方面进行了改进。
(1)从饱和塔出口至变换炉进口管道、气水分离器和主热交均采用不锈钢材料制作,这样增加的费用并不是很多,但增加了安全可靠性。
(2)针对饱和塔填料层上部的气液交替部分特别容易被腐蚀而减薄,尤其是饱和塔进水管的温度较高,进水管周边的塔壁内侧更容易被腐蚀的情况,在饱和塔进水管的周边内衬1块3 mm厚直径为1 200 mm的不锈钢板。
(3)增湿器内部均为气液接触,容易产生腐蚀,为此,增湿器采用不锈钢复合板制作,