张 明

    (陕西兴化集团有限责任公司 陕西兴平 713100)

    1 改造前氨合成装置工艺流程

    图1 改造前氨合成装置气体主线工艺流程

    如图1所示，陕西兴化集团有限责任公司1#高压氨合成装置原采用中置式废热锅炉流程、塔外换热、一级水冷、一级氨冷、二级分氨、塔前补压流程，其中新鲜合成气补充位置在三合一设备的冷却端入口。氨合成塔采用DN 1 000 mm二轴一径型内件，3层催化剂总装填量约20.43 t，内置电炉功率为800 kW，设计合成氨产量为80 kt/a，最高氨产量约260 t/d，系统运行压力约30.00 MPa，设计入塔气量为125 000 m3/h(标态)，氨净值在12%左右。

    1.1 设备参数

    如表1所示，氨合成塔内件催化剂装填量约6.5 m3，吨催化剂生产强度一般在40 t/(d·m3)，合成氨理论产量可达到260 t/d，是典型的80 kt/a合成氨装置。经核算，辅机完全满足小时产氨10.8 t的能力。

    1.2 运行概况

    氨合成装置最大负荷运行参数如表2所示。

    表1 氨合成装置主要设备参数

    设备名称规格和结构特征介质操作条件主要材质氨合成塔内件DN 1 000 mm,H=16 000 mm,二轴一径型,催化剂框容积6.5 m3合成气535 ℃,设计压差0.60 MPa06Cr19Ni10废热锅炉DN 1 100 mm,换热面积70 m2管程:合成气壳程:水蒸气管程:360 ℃壳程:225 ℃16MnR10MoWVNb塔外换热器DN 1 000 mm,换热面积700 m2管程:热气壳程:冷气管程:250 ℃壳成:200 ℃16MnR水冷器管壳式,DN 1 100 mm,L=9 000 mm,换热面积688 m2管程:循环水壳程:合成气管程:30～40 ℃壳程:100～40 ℃16MnR氨分离器DN 700 mm,V=1.5 m3合成气、液氨40 ℃16MnVR循环气压缩机2D20-10/279-314型,进气压力27.90 MPa,排气压力31.40 MPa,排气量10 m3/min工况下电机功率900 kW循环合成气组合件三合一设备DN 1 000 mm,H=13 149 mm,冷却段换热面积267 m2,氨冷段换热面积228 m2,氨分离容积2.5 m3 合成气冷却管壳程:30～40 ℃壳程:-8～8 ℃16MnR ......