申晓东，刘现周，黄志栋，袁帅
（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳455133）
［摘 要］ 随着国家环保要求的日益严苛，锅炉烟气脱硫等环保设施不断增加，由此带动了氨水需求量的逐步增加。针对安阳化学工业集团有限责任公司合成氨装置冰机系统负荷高、压力高的实际情况，将氨水制备工艺与冰机系统优化结合应用——在冰机出口增设1台蒸发式水冷器（利旧）、冰机入口增设1套氨水制备装置。实际应用结果表明，氨水制备工艺与冰机系统优化的结合应用，不仅解决了冰机系统压力偏高、冰机运行故障增加乃至合成氨系统减量、波动的问题，而且减少了气氨放空量、增加了氨水产量，具有良好的经济效益和环保效益。
［关键词］ 冰机系统；氨水制备工艺；蒸发式水冷器；优化；运行情况；问题解决；效能分析
［中图分类号］ TQ113.26+6.6［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）04-0029-02
0 引 言
安阳化学工业集团有限责任公司第2套合成氨系统经过近年来不断地提产降耗技改，产能已由1998年投产初期的80 kt/a合成氨提升至170 kt/a合成氨、20 kt/a精甲醇的规模。随着负荷的提升，原有氨合成工段的冰机系统已不能满足生产的需求，冰机系统压力高成为制约生产的一大瓶颈问题，且带来不小的环保压力，在先后增加1台冰机及立式水冷器后，夏季冰机系统压力仍处于高限。
随着国家环保要求的日益严苛，锅炉烟气脱硫等环保设施不断增加，由此带动了氨水需求量的逐步增加。结合公司合成氨装置冰机系统负荷高、压力高的实际情况，我们在原有冰机系统出口增设1台蒸发式水冷器，并在冰机入口增设1套气氨吸收（制备氨水）装置，解决了冰机系统负荷高、压力高的问题，同时副产商品氨水，其经济效益和环保效益明显。以下就氨水制备工艺与冰机系统优化的结合应用情况进行介绍。
1 改造前冰机系统运行情况
夏季气温较高时，冰机系统常开3台大冰机，冰机型号均为LG25A-450Z，名义制冷量1 510 kW；1台小冰机作为备机，型号为FDLG20ⅢA220，名义制冷量930 kW。由于夏季循环冷却水系统内冷却水温度达30 ℃左右，给生产带来以下不利影响：进入液氨储槽的液氨温度达32 ℃左右，冰机系统压力在1.5 MPa（高限），液氨储槽放空频次较多，排出的气体除不凝气外，还含有大量的气氨，不仅造成氨损失，而且污染环境；合成氨产量明显下降（夏季高温天气系统满负荷生产时产量只有18.5 t/h左右，而本套合成氨装置同一炉催化剂最高产量纪录为20 t/h），电耗、煤耗明显上升；冰机入口压力达到0.33～0.35 MPa、出口压力达到1.5 MPa左右，氨冷凝器液氨温度在32 ℃左右。
2 冰机系统优化
2.1 新增蒸发式水冷器（并联）
在原冰机冷却系统平台闲置空间，将公司醇烃化烃分配套技改实施更新换下的蒸发式水冷器与原冰机系统的水冷设备并联使用，以提高冷却效率，降低冰机系统压力。此次利旧的蒸发式水冷器型号为TRCL-D-1920-0，工作压力5.0 MPa、工作温度80 ℃，配套风机风量60 000 m3/h,水泵功率7.5 kW、水泵流量143 m3/h。
2.2 增设气氨吸收装置
基于现有工艺和设备条件，在冰机入口总管上增加气氨吸收装置（氨水制备器），氨水制备器投运后常开，增加商品氨水产量（浓度为18.5%和20.5%）50～100 t/d。此项技改实施后，可进一步降低冰机系统负荷，更有利于系统的安全运行，同时增加氨水产量，满足周边市场需求。氨水制备器介质为液氨、气氨、脱盐水等，为整体撬装设备，型号JAG-10000B，工作温度20～40 ℃。
3 工艺优化创新点
3.1 氨水制备工艺与冰机系统优化结合应用
实施此项技改的目的主要是降低冰机系统压力。首先，利用闲置蒸发式水冷器提高冷却系统的冷却效率；其次，将冰机入口一部分气氨直接引入氨水制备器制成商品氨水，即通过降低冰机压缩气体总量来降低冰机负荷，从而降低冰机系统压力。另外，生产中氨水制备器出口氨水中所携带的气氨再通过装置中的尾气吸收罐进行吸收，可实现零排放，生产现场无异味，解决传统工艺氨水制备过程中异味难以管控的问题，环保效益颇为明显。尤其是将冰机入口总管气氨分流一部分制成商品氨水的举措
更多内容详见《中氮肥》2018年第4期