山东恒昌聚材化工科技股份有限公司利用焦炉煤气、甲醇弛放气和甲醇装置空分系统副产的氮气建设了1套10万t/a合成氨装置，其工艺流程为“焦炉煤气、甲醇弛放气变压吸附提氢+精脱硫+高压合成系统”。针对合成氨装置生产中水资源的浪费等问题，公司进行了相应的技术改造，创造了良好的经济效益，现总结如下。
1.化学水工段
（1）反洗水回收利用。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在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离子和杂质，自原始开车以来，公司没有对反洗水进行回收利用，反洗水大量外排。为此，现从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系统进行补水，每年可向循环水池补水3万t，水价按2元/t计算，每年可节约费用6万元。
（2）反渗透在线分析水回收。化学水工段反渗透装置在线pH分析仪因检测需要，取样点一直长流水。现配接塑料软管将此浅脱盐水回收至中间水箱，每天可回收1 t，水价按12元/t计算，每年可节约费用0.4万元。
（3）提高反渗透回收率。为增加浅脱盐水产量，采取如下措施提高反渗透回收率：将反渗透装置的进水压力由0.8 MPa提至1.15 MPa；据反渗透装置各段压差、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。改进后，反渗透回收率由平均67.5%提至68%，每小时多产浅脱盐水1.5 t，按日运行7 h计算，日多产浅脱盐水10.5 t，年多产浅脱盐水3832 t，浅脱盐水价格按12元/t计算，全年可创造效益约4.6万元。
（4）浓盐水综合利用。过去，反渗透装置排出的浓盐水除用于多介质过滤器反洗外，剩余的排放掉。现将浓盐水用于浇绿化带和冲洗厕所，从而减少了一次水的使用。
2.循环水工段
自原始开车以来，平均每天向循环水中加缓蚀阻垢剂18.79 kg，加杀菌灭藻剂13.69 kg，但循环水浊度、硬度和碱度较高，正常运行中，循环水系统只能靠周期性地使用一次水补充置换确保指标，造成一次水大量消耗。
公司循环水系统补充水具有结垢倾向，浓缩后结垢性增强，现选择湖州海纳川贸易有限公司研制的FN-602作为循环水系统的缓蚀阻垢剂（主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、多元共聚物、特殊界面活性剂及特效缓蚀剂等组成），利用有机膦酸盐和缓蚀剂在金属表面形成的保护膜而起到缓蚀的作用，同时对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有良好的螯合分散和晶格畸变作用。正常运行时日加药量37.5 kg。系统启动前，单机一次性加入FN-602阻垢缓蚀剂作为基础投加（用量按保有水量计）；之后据循环水系统情况定期投加FN-903杀菌灭藻剂，一般每年的11月至次年的4月月投加2～3次，5月至10月月投加3～4次，每次投加浓度为200～300 mg/L（以保有水量计）；同时控制好循环水的硬度、总碱度、pH、总磷、浓缩倍数等运行指标。
3.提氢工段
预处理加热器是用蒸汽将焦炉气提氢产生的解吸气加热，用于预处理塔再生时的吹扫。脱硫脱氧加热器是用蒸汽将氢氮混合气加热，在钯系催化剂作用下除去氧。现将这2台加热器产生的冷凝水回收至除氧器，经低压热力除氧后送往废热锅炉作为补水。
4.合成工段
（1）废热锅炉水质控制。自2012年9月原始开车以来，废热锅炉炉水的pH一直偏低、硬度偏高，经多次排污仍没有明显效果。公司废热锅炉用热脱盐水来自恒昌焦化甲醇厂，其化学水工段生产的脱盐水流经转化预热炉后温度升高到104 ℃，然后进入公司除氧器进行低压热力除氧，分析热脱盐水pH为7.2，而正常情况下pH应在8～9。经分析，认为是由于甲醇装置化学水工段没有用氨水调节脱盐水pH而造成。为此，公司采取了如下措施。
①采用磷酸三钠对炉水进行处理。先用脱盐水溶解磷酸三钠，配制成浓度为5%的溶液，在除氧器后、废热锅炉给水泵前用计量泵加入。改进后，可根据检验结果调节泵的活塞冲程以加大或减少加药量，而生成的碱性磷酸钙和蛇纹石属难溶性化合物，在炉水中成分散、松软状水渣，很容易在锅炉排污时除去。
②对废热锅炉进行连续排污和定期排污。连续排污的目的是连续不断地排出总溶解固形物、总碱度、悬浮物浓度最大的炉水，以降低杂质含量，使炉水水质保持在规定指标范围内。定期排污主要是排出废热锅炉运行中内部形成的水渣、沉淀物等，避免二次水垢的形成和管路的堵塞。对用磷酸盐进行内处理的废热锅炉，炉内形成易流动的、与蛇纹石相同的物质后，可以靠设在底部的定期排污阀排出。在操作上应本着“连续排污阀开度要小、定期排污勤排短排”的原则，如每班排2～3次，每次排5～10 s，同时以大开度的瞬时排污方式开启阀门，以便于清除炉水中的杂质。
③在满足系统正常运行工况的前提下，适当降低汽包压力，以减少换热量，可以有效避免因水质问题而造成的列管外壁结垢现象。
（2）采用蒸发式空气冷凝器。公司采用洛阳隆华生产的ZFL系列蒸发式冷凝器，更省电、节水，其简捷的无填料结构使进风口通畅（阻力小），相较于传统的风冷、水冷等冷凝器，其换热效率高、使用寿命长。
（3）随着冬季的到来，公司将蒸发式空气冷凝器的防冻排水和平时的排污管连接到高位吸氨器的加水槽，将外排的浅脱盐水回收用于制取氨水，达到节水的目的。
5.结束语
公司通过上述节水技改，在实现合成氨装置长周期、稳定运行的前提下，大大节约了水资源，实现了节能减排，提高了装置的经济性。
（山东恒昌聚材化工 陈世通）