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德齊龍 20 萬 t/a 合成氨中低低變換裝置運行總結
瀏覽: 發布日期:2017/3/21 10:15:42

譚金海 劉冠美

山東德齊龍化工集團有限公司,現年生產能力 50 萬噸氨醇。其中 2004 年 8 月第二化肥廠投產生產能力為 20 萬噸。與之配套的變換工序屬中中低低流程,自 2004 年 8 月份投產至今已運行七個月,投產運行以來效果顯著。系統噸氨耗蒸汽 50-70Kg ,各方面指標居同行業先進水平。該套裝置工藝設計是陳佛水教授,換熱設備是由武漢市鑫發石化設備有限責任公司提供的。中變催化劑是由河北永年化肥廠催化劑分廠提供的 B117 型,低變催化劑是由臨朐大祥精細化工有限公司提供的 DNB303Q (中低低)型低溫耐硫變換催化劑,F對該裝置運行情況作一總結。

•  工藝流程

1.1 工藝方案的確定

在確定工藝方案時,經過深入的研究考察,對中串低、中低低和全低變工藝進行了認真的分析,認為中低低工藝比較適合,

( 1 )對于以尿素為主要產品的企業來說,中低低工藝可以控制入口較低的硫化氫含量,而不必擔心低變催化劑的反硫化,從而減輕合成系統和尿素系統的腐蝕。半水煤氣中的有害成分—氧氣、油污、煤焦油等中變過程中轉化和裂解,對低變催化劑起到有效保護作用,使整個系統的適應性更強。

( 2 )中低低工藝 使 CO 的變換濃度由高到低,由利于化學反應的進行,能量利用合理。

( 3 )能夠適應長周期穩定運行

•  2 工藝流程

•  1 氣體流程

1.2.3 有關付線的設置

半水煤氣→焦碳過濾器→飽和塔→主熱交→中變電爐→中變爐→主熱交→一段冷卻器→低變一段→二段冷卻器→低變二段→水加→熱水塔→二水加→變換氣→冷卻器 變換氣脫硫系統

1.2.2 熱水流程

熱水塔→熱水循環泵→一水加→二段冷卻器→一段冷卻器→飽和塔→水封→熱水塔
熱水塔→熱水循環泵→一水加→二段冷卻器→一段冷卻器→飽和塔→水封→熱水塔

1#付線部分半水煤氣不經熱交直接進入中變爐上段,用以調節一段入口溫度

2#付線部分半水煤氣不經主熱交直接進入中變爐二段用以調節二段進氣溫度。

3#付線由熱交出來的 部分中變氣不經一段冷卻器直接進入低變上段,用以提高低變一段進口溫度。

4#付線部分低變一段氣不經二段低變催化劑直接進入二段催化劑,用以提高二段低變觸媒溫度。

5#第二化肥廠為聯產甲醇,設置低變爐進出口付線,用以提高系統出口 CO 。

•  主要設備

2.1 飽和熱水塔: DN2800 ,內裝 125Y 的不銹鋼板波紋規整填料,氣液接觸好、阻力小、傳質傳熱效果好。

2.2 中變爐: DN4800 ,材質 16MnR ,內襯采用δ =100 厚的硅酸鋁磚和δ =50 厚的輕質磚,保溫效果很好,上段設測溫點 7 個,下段設測溫點 7 個,內裝 B117 中變催化劑 130 噸。

2.3 低溫變換爐: DN4800 ,材質 16MnR ,內襯采用δ =100 厚的硅酸鋁磚和δ =50 厚的輕質磚,保溫效果很好,上段設測溫點 7 個,下段設測溫點 7 個,內裝 B303Q 低溫耐硫變換催化劑 75 方。

2.4 換熱器 F1-F6 列管全部采用 18-8 管,部分管板和 F1 下部也采用 18-8 克服了腐蝕問題。

•  催化劑的升溫還原

3.1 中變升溫

本次升溫采用循環法,以煤氣和蒸汽為介質以壓縮機為動力,氣體出變換系統進入氣柜,出口降溫塔形成一個循環,自室溫升溫到還原結束共用 60 個小時。整個升溫過程平穩,嚴格按照升溫還原曲線圖進行。

3.2 低變觸媒 DNB303Q 硫化方案

本次硫化升溫采用循環法,以半水煤氣為介質,以壓縮機為動力,以 CS 2 為硫化劑,低變爐二段出口直接進氣柜出口降溫塔降溫后形成一個循環。自室溫升溫到硫化結束共用 62 個小時,整個升溫過程嚴格按照硫化時間表和硫化曲線進行,整個過程非常順利。

•  實際運行情況

例: 2005 年 2 月 20 日開 6M50 機三機,日產氨醇 664 噸。

4.1 壓力系統進口壓力 0.79MPa 。系統出口 0.75MPa ,Δ P=0.04MPa

4.2 溫度

飽和熱水塔出口氣溫度 123 ℃中變一段進口 303 ℃,中變一段熱點 435 ℃,中變二段熱點 432 ℃,低變一段進口 184 ℃,低變二段進口 178 ℃,一段熱點 216 ℃,二段熱點 196 ℃,熱水塔出口氣溫度 76 ℃,系統出口 32 ℃入飽和熱水塔熱水 135 ℃。

4.3 氣體成份

中變出口 CO 8.4% , CO222.9% , H2S 68mg/Nm 3

系統出口 CO 2.0% , CO227.4% , H2S 68mg/Nm

4.4 中變爐溫度(℃)

上段 302 312 357 386 411 419 435

下段 372 375 383 395 416 427 432

4.5 低變爐溫度(℃)

上段 184 187 189 191 196 206 216

下段 178 181 183 186 189 193 196

5. 對裝置的評價
該裝置工藝設計合理,設備達到了優化組合,中變、低變觸媒低溫活性好轉化率高,熱量回收效率高,裝置運行穩定,蒸汽消耗低動力消耗少,系統阻力小,適合于較大裝置長周期穩定運行。

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