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运用串、并联技术解决合成氨生产中的瓶颈问题

[日期:2017-04-21] 来源:《中氮肥》2016年第6期  作者: [字体: ]

运用串、并联技术解决合成氨生产中的瓶颈问题

 

袁志峰,曾国军,杨永才

(中国石油宁夏石化公司,宁夏 银川750026

 

[摘  要]结合宁夏石化公司化肥一厂合成氨装置的工艺流程与实际运行情况,列举了通过串、并联技术解决生产瓶颈、保证装置长周期运行的案例,并阐述了串、并联技术应用后的管理要求,可为同类装置的生产运行管理提供一些参考和借鉴。

[关键词] 合成氨装置;生产瓶颈;空压机真空喷射器;贫甲醇冷却器;精馏主塔给料泵;串、并联技术;解决方案

[中图分类号]TQ 113.26  [文献标志码]B   [文章编号]  1004-9932201606-0022-03

 

0   

宁夏石化公司化肥一厂合成氨装置建于1988年,设计能力为日产合成氨1 000 t、年产合成氨300 kt。装置主要包括空气分离(4111)、气化(4112)、碳黑回收(4113)、一氧化碳变换(4114)、酸性气体脱除(4115)、液氮洗(4116)、氨合成(4117)、氨冷冻及储存(4118)、联醇(41199个工段,罐区(0101)、仪表空气供给(0106)也属合成装置管辖。其中,渣油部分氧化法造气及石脑油萃取碳黑采用美国德士古的专利技术,空气分离、低温甲醇洗及液氮洗采用德国林德公司的专利技术,氨合成塔采用托普索的专利技术。基于原料优化的考虑,2000年和2003年进行了“气代油”的改造,2006年增加了50 kt/a联醇装置。

以下对装置采用串、并联技术解决生产瓶颈问题的典型案例作一介绍。

1  空压机真空喷射器后串联一组喷射器

1.1  工艺流程简述

为维持主冷凝器(4111-K1E3)需要的真空度,设置了由0.98 MPa蒸汽(S10)驱动的二级真空喷射抽气冷凝器(4111-K1J5),将主冷凝器内未冷凝的气体经一级喷射器抽吸再送入4111-K1J5冷凝回收,不凝惰性气体则放空入大气。空压机透平冷凝系统工艺流程见图1

 

1空压机透平冷凝系统工艺流程简图

1.2  生产瓶颈问题

20128254:49,空压机透平(4111-K1T)突然出现DCS监控显示点(PGI-555)真空度由-63.2 kPa迅速上涨到-35.7 kPa,然后继续缓慢上涨并稳定在-32.5 kPa,现场监控真空表(PG-555)也由-490 mmHg上涨到-280 mmHg。真空度的变化直接影响了空压机的负荷,为维持空压机级后压力不超标,装置负荷被迫由97%降至85%

1.3  解决方案——串联一组喷射器

面对此问题,进行多方面的现场检查,排除了主冷凝器相关附件发生泄漏导致空气窜入的可能,分析真空度突然变化的最可能的原因是真空喷射器的两级喷嘴中的一组出现了故障,如喷嘴进异物发生堵塞、喷嘴松动、产生裂纹等。为此,提出了串联一组喷射器的解决方案。

串联的喷射器蒸汽源采用S10,利用S10总管导淋口接出,抽气口接至二级喷射器气体放空后,之后的排气放空口利用抽气冷凝器末端盲法兰外接管线。串联喷射器后的工艺流程见图2(虚线为改动部分)。

 

2串联喷射器后系统流程简图

现场配管结束后,开始投用串联的喷射器,控制喷射器前S10压力在0.47 MPa,系统真空度随即开始缓慢下降,最终稳定在-67.9 kPa,恢复正常,随后装置负荷也恢复至正常状态。后期利用停车机会拆检发现,喷嘴故障的原因为一级喷射器内部有焊渣。

2  低温甲醇洗贫甲醇冷却器的并联使用

更多内容详见《中氮肥》2016年第6

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