盧 軍

(中鹽安徽德邦化工有限公司安徽淮南232001)

無動(dòng)力氨回收裝置在合成氨系統(tǒng)中的運(yùn)用

盧 軍

(中鹽安徽德邦化工有限公司安徽淮南232001)

0 前言

中鹽安徽德邦化工有限公司目前生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)150kt合成氨和450kt純堿。DN1400mm氨合成系統(tǒng)于2009年6月10日投入使用，與之配套的4臺液氨貯槽弛放氣采用無動(dòng)力氨回收裝置回收氣氨。

1 無動(dòng)力氨回收裝置工藝流程

無動(dòng)力氨回收裝置工藝流程如圖1所示。

圖1 無動(dòng)力氨回收裝置工藝流程

膜提氫尾氣經(jīng)無動(dòng)力氨回收裝置入口閥將壓力和溫度分別控制在≤1.6MPa和30℃，然后進(jìn)入干燥系統(tǒng)，利用分子篩除去尾氣中的飽和蒸汽后，再進(jìn)入第1熱交換器，與低溫氣體冷熱交換回收冷量后，溫度降至約－10℃進(jìn)入第1分離器，分離所夾帶的雜質(zhì)后，氣體進(jìn)入膨脹機(jī)制冷。

液氨貯槽弛放氣進(jìn)入第2熱交換器，氣體被低溫氣體(低溫弛放氣、低溫提氫尾氣及液氨蒸發(fā)潛熱)冷卻，溫度降至約－25℃進(jìn)入第2分離器;分離出大部分氨后，氣體進(jìn)入第3熱交換器，氣體被低溫氣體(低溫弛放氣、低溫提氫尾氣)進(jìn)一步冷卻，溫度降至約－50℃進(jìn)入第3分離器，分離出殘余氨;氣體返回第3熱交換器交換冷量復(fù)熱后去膨脹機(jī)，利用膨脹制冷原理產(chǎn)生低溫氣體。膨脹后的低溫氣體依次經(jīng)過第3和第2熱交換器冷熱交換后，壓力控制在0.1MPa出系統(tǒng)，尾氣去吹風(fēng)氣系統(tǒng)作為助燃?xì)馊紵?/p>

第2和第3分離器分離出的液氨匯合后節(jié)流返回第2熱交換器進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，降低液氨貯槽來的弛放氣溫度。為更好地利用冷量，出第2熱交換器的氣氨再進(jìn)入第1熱交換器，以冷卻膜提氫尾氣，蒸發(fā)后的氣氨最后去后續(xù)系統(tǒng)。

2 工藝指標(biāo)

入裝置前弛放氣壓力:1.3～1.6MPa;

入裝置前提氫尾氣壓力:≤1.6MPa;

膨脹機(jī)終端出口壓力:≤0.1MPa;

膨脹機(jī)軸承氣壓力:0.6～0.7MPa;

膨脹機(jī)出口溫度:(－65±5)℃;

第3分離器溫度:(－60±5)℃;

膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速:≤50000r/min;

尾氣出口氨體積分?jǐn)?shù):≤1.0%。

3 運(yùn)行參數(shù)

無動(dòng)力氨回收裝置運(yùn)行參數(shù)見表1。

4 開車過程及日常操作中的注意事項(xiàng)

開車過程中的注意事項(xiàng):①用弛放氣緩慢向裝置內(nèi)充壓，升壓速率為0.1MPa/min;待壓力接近1.0MPa時(shí)，開啟尾氣放空閥，膨脹機(jī)近路閥開啟約1圈，使裝置內(nèi)氣體循環(huán)流動(dòng)，并將弛放氣的壓力控制在工藝指標(biāo)內(nèi);然后通過第2熱交換器進(jìn)口引氨(引氨閥要緩慢開啟一點(diǎn))，觀察第2熱交換器熱流出口溫度及第2分離器的現(xiàn)場液位顯示情況，待其液位升至50%時(shí)，停止引氨，液位投入自調(diào)。運(yùn)行一段時(shí)間后，待系統(tǒng)較穩(wěn)定、第2分離器溫度降至－10～－15℃時(shí)，準(zhǔn)備下一步膨脹機(jī)的開車程序。②開啟軸承氣，保持軸承氣壓力為0.7MPa。膨脹機(jī)的出口閥、中間分離器導(dǎo)淋閥開啟1圈，將近路閥開大，閥前壓力控制至最低，然后緩慢開啟膨脹機(jī)的入口閥，緩慢關(guān)小近路閥，觀察膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速，逐步關(guān)閉近路閥，保持閥前壓力穩(wěn)定。當(dāng)?shù)?分離器進(jìn)口溫度降至－25℃、第2和第3分離器都有液位時(shí)，全系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)液位自調(diào)，進(jìn)入操作監(jiān)控階段。

表1 無動(dòng)力氨回收裝置運(yùn)行參數(shù)

日常操作中的注意事項(xiàng):①隨著裝置轉(zhuǎn)入正常工作，膨脹機(jī)的進(jìn)、出口溫度隨之下降，此時(shí)應(yīng)保證膨脹機(jī)后溫度不低于－75℃，以免產(chǎn)生液滴而使設(shè)備受損。②緊急停車時(shí)，除應(yīng)立即關(guān)閉冷端進(jìn)氣閥外，必須注意保持軸承氣供氣壓力不低于0.50MPa至轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)。③出現(xiàn)精過濾器元件阻力太大時(shí)，應(yīng)用四氯化碳(或無水酒精)清洗鎳片，并用潔凈空氣吹干。④膨脹機(jī)開機(jī)送氣時(shí)，應(yīng)先全開近路閥，將閥前壓力降至最低，再緩慢開啟膨脹機(jī)前閥，然后讓其他操作人員觀察膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速，緩慢關(guān)小近路閥，適當(dāng)緩慢增加膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速直至運(yùn)行正常。

5 效益分析

噸氨弛放氣流量57m3/h，按120kt/a合成氨、液氨價(jià)格3200元/t計(jì)，每小時(shí)產(chǎn)氨15t，無動(dòng)力氨回收裝置弛放氣處理流量為855m3，則日回收氨4.51t，折合日產(chǎn)生效益約1.5萬元。此項(xiàng)目總投資113萬元，3個(gè)月即可收回全部投資。

2014-06-26)