ICI-AMV合成工艺氨合成回路的改造.docVIP

ICI-AMV合成工艺氨合成回路的改造1?? 概? 述 ??? 中海石油化学有限公司化肥一部合成氨装置采用日本千代田ICI―AMV合成氨工艺，日产1000 t合成氨，于1996年10月一次试车成功，至今装置已运行10年。2003年3月对02MT01（燃气透平）空冷系统进行了改造，解决了夏季二段炉空气不足的问题。为了使合成装置在现有基础上节能增产，2004年12月装置大修期间，对合成回路进行了增加分子筛干燥器(07R002A/B)和新鲜气加入口点及弛放气排放点的改造。 2? 问题的提出 ??? （1）改变新鲜气加入口点，降低冷冻系统负荷，减少能耗。 ??? 原合成回路流程：合成气压缩机（07K001）出口气经最终冷却器（07E002）后在最终分离器（07F003）中分离，分离后的新鲜气40经XV07008阀与25的合成气在第一氨冷器08E006前汇合，经第一、第二氨冷器（08E006和08E008）冷冻至－10，此过程中伴随着氨冷凝的发生，新鲜气中的水分和杂质被液氨吸收，液氨在氨分离器（08F001）中分离，循环气自氨分离器（08F001）顶部出来经第二和第一冷热交换器（08E007和08E005）把循环气温度升至40后进入合成气压缩机循环段（07K002）进一步提压。在这个过程中新鲜气没有合成氨的生成，只是新鲜气从40降温到－10再从－10升温到40的重复过程，目的是利用液氨吸收新鲜气中微量的CO、CO2及H2O，防止合成塔催化剂中毒。这虽然节省了设备的投资，但却消耗了大量的冷量，增加了冷冻系统负荷，增加能耗。因此提出改变新鲜气加入口的技改项目。 ??? （2）改变弛放气排放点，减少H2损失，增加氨产量，降低合成气压缩机负荷。 ??? 为了防止合成回路中积累Ar、CH4等惰气，少部分循环气在合成气压缩机循环段（07K002）出口系统压力最高点弛放出去，经过氨回收及氢回收单元（10、11单元）回收后虽然压力下降，但能直接返回合成回路压力最低点合成气压缩机循环段（07K002）入口。但这并不是整个合成回路中惰气浓度的最高点，惰气浓度的最高点是在压缩机的入口，在系统返氢前处。同时新鲜气和返氢在此之前加入合成回路，因此在压缩机出口处排放也相当于新鲜气和返氢被放走，系统氨产量相应的下降。所以这不是最好的排放点，同时增加了合成气压缩机（07K001）的负荷。故弛放气排放点技改是增产节能降耗的一种手段。 3?? 具体改造措施 ??? 针对此情况本厂于2004年底对合成回路进行了两部分的改造。 3.1?? 改变新鲜气入口加入点 ??? （1）增加段间分子筛干燥器?? ??? 工艺合成气经过前工序的一系列处理后仍含有微量CO、CO2及H2O等对合成催化剂有害的物质，如果没有采取脱除处理则会使合成塔催化剂中毒。因此，工艺合成气在进入合成塔前，增加一台07R002A/B分子筛干燥器，吸收合成气中有害成份。合成气压缩机（07K001）低压缸出来的新鲜气，经07R002A/B分子筛干燥器将其中微量的水分和CO、CO2除掉后进入合成气压缩机（07K001）高压缸进行提压，达到合成系统需要的压力。 ?? （2）新鲜气的加入点由原来XV07008阀直接加入合成回路改经压缩机高压段提压后由XV703阀加到压缩机循环段入口处。 3.2 ??改变弛放气的排放点及增加一台弛放气压缩机（07K003） ??? 合成回路弛放气从循环段出口改至循环段入口处的冷箱返H2及新鲜气入口点前，因为这里惰气浓度最高，也是合成回路压力较低处，因此弛放气通过07K003压缩机增压，经回收单元返回到合成气压缩机循环段（07K002）入口。此改造的目的是要消除瓶颈，达到增产节能的目的，可以节省合成气压缩机循环段和冰机的压缩功，提高合成回路的生产能力。 4? 投用情况 4.1? 分子筛 ??? 新鲜气经分子筛干燥器系统运行一周期，分子筛运行正常，出口气体水含量为0.07×10－6 CO2低于1×10－6，符合07R002A/B设计要求（≤0.1×10－6）。而合成塔08R001入口气体成分与串入前相比气氨含量下降了，使反应向有利于生成氨的方向进行。2005年2月18日首次串入XV703阀后合成塔气体组分变化为：合成塔入口气体分析气氨含量由3.16%下降至2.11%，出口气体分析气氨由16.70%上升至19.55%，氨净值由13.4％上涨到17.44％。 4.2???弛放气系统 ????? 2005年3月17日，07K003弛放气压缩机首次并入系统，系统关键指标变化见表1。 ??? 从表1中可看出，由于弛放气从合成压缩机出口改到入口弛放，合成压缩机循环段的流量下降了大约30km3/h，降低了合成压缩机负荷。弛放气从合成塔入口惰性气体含量最高处弛放，循环气体的惰性气含量下降，合成塔的压力也