姚刚，者有强，石勇
（兖矿新疆煤化工有限公司，新疆 乌鲁木齐830011）
［摘 要］ 结合兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产装置（产能为300 kt/a甲醇、300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素）的生产实际，基于增强装置操作的灵活性与节能减排、提产增效等方面的考量，多次进行了单台气化炉带甲醇、合成氨双系统运行的实践（即将单台气化炉所产水煤气按一定比例分配至甲醇变换系统和合成氨变换系统，在保证变换催化剂床层不超温、甲醇合成系统不超压的情况下，维持甲醇系统、合成氨系统的运行）并取得了成功。详细介绍此种运行模式下热电工段、气化工段、变换工段的操作要点，总结其不足之处及取得的成效，并明确了下一步技术攻关的目标。
［关键词］ 醇氨联产装置；气化炉；变换炉；甲醇系统；合成氨系统；双系统运行；不足之处；成效
［中图分类号］ TQ113.28［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）06-0034-04
0 引 言
兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产装置产能为300 kt/a甲醇、300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素。其中，气化装置采用兖矿集团与华东理工大学共同研发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，配备3台气化炉（两开一备），单台气化炉投煤量1 500 t/d。装置于2012年投产，已实现了安全、稳定生产，取得了显著的经济效益和社会效益。
笔者等人于《600 kt/a醇氨联产项目单台气化炉带合成氨、尿素系统运行的研究和实践》一文中，阐述了只有1台气化炉运行的情况下如何实现合成氨、尿素系统的正常运行。近1 a来，随着公司生产管理水平的不断提高、工艺技术人员对装置工艺特点的深入了解及各种情况下开停车实践经验的积累，在查阅相关资料并反复对比论证后，我们又提出一个大胆的设想——单台气化炉能不能同时带甲醇系统、合成氨系统运行？如果这种生产模式能够实现，装置运行的灵活度将进一步提升，主要可带来如下两方面的好处：① 在只运行1台气化炉且尿素系统又不具备开车投产条件的情况下，可以用单台气化炉带甲醇系统、合成氨系统运行，尽可能保证工艺流程的畅通，待第2台气化炉投料后，可迅速并气加量，节约开车时间，避免大量原料气的放空损失；② 全系统开车过程中，如第1台气化炉投料并气正常后，第2台气化炉由于种种原因不能实现接续，需要延迟较长时间才具备并气条件的情况下，我们就可以先用单台气化炉打通甲醇系统和合成氨系统，流程打通过程中出现的各类工艺、设备问题可提前处理，待第2台气化炉并气后，就只剩下一个加量的过程，从而在较短时间内就可恢复双炉满负荷运行。
经分析，实现单台气化炉带甲醇、合成氨双系统运行的关键在于如何保证变换催化剂尤其是甲醇变换催化剂床层不超温。甲醇变换系统采用配气流程，部分水煤气不经过变换炉参与变换反应，用以调配工艺气中的CO含量，因此，甲醇变换催化剂床层的空速比合成氨变换系统更小，更容易出现催化剂床层超温的情况，如果再碰上甲醇变换催化剂更新，因催化剂初期活性较好，其操作难度将更大。
1 600 kt/a醇氨联产装置工艺流程简介
兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产装置以新疆本地低硫煤为原料，水煤浆在气化炉内被纯氧部分氧化生成水煤气，水煤气经洗涤除尘后送至变换工段。变换工段分为2套系统：一套为甲醇变换系统，即气化工段来的水煤气中的部分CO与水蒸气反应生成H2和CO2，通过配碳、低温甲醇洗洗涤，最终将合成气中的氢碳比调节至2.05～2.15后送至甲醇合成系统；另一套是合成氨变换系统，即气化工段来的水煤气中的CO与水蒸气分别经过中温变换炉、低温变换炉，将CO全部转化为H2和CO2，再经过低温甲醇洗和液氮洗洗涤、配氮，最终将合成气中的氢氮比调节至3∶1后送至氨合成系统。
更多内容详见《中氮肥》2018年第6期