变换工艺改造总结

变换工艺改造总结

李俊霞

(河北省宁晋县丰利氮肥厂　055550)

0　前言

我厂经过多年的技术改造,生产能力已达4.5万t/a 。但传统的中串低变换流程在运行中表现出的系统阻力大、蒸汽消耗高、长期超压等一系列问题制约着生产。为了进一步的扩能、降耗,2003年5月对此瓶颈部位进行了改造。经过近4个月的运行,效果十分明显。1　改造前、后变换工艺流程

改造前变换工艺流程:压缩二段煤气→焦炭过滤器→饱和塔→预腐蚀器→大热交→小热交→电炉→中变炉一段→增湿器→中变炉二段→小热交→中变炉三段→蒸汽过热器→大热交→第三水加热器→低变炉→第一水加热器→热水塔→第二水加热器→冷却器→水分离器→压缩三段入口水分离器。

改造前水流程见图1

。

图1　改造前水流程

改造后变换工艺流程:压缩二段煤气→焦炭过

滤器→饱和塔→预腐蚀器→大热交→电炉→中变炉一段→增湿器→中变炉二段→蒸汽过热器→大热交→第一调温器→低变炉一段(原中变炉三段)→第二调温器→低变炉→第一水加热器→热水塔→第二水加热器→冷却塔→水分→压缩三段入口。

改造后水流程见图2。

2　工艺改造

(1)水流程改造。我厂合成主塔为JR 型内

件的提温型一进一出流程。针对这种流程,设计

了“合成-变换”热水循环网络,利用合成废热锅炉副产蒸汽后气体的余热来加热变换热水。以提高饱和塔出口半水煤气温度和汽气比,从而达到降低外供汽量。在实际运行中调节去合成的水量来满足变换对热水温度的需要。在近4个月的实际运行中,也证明了这一设计思路的正确性

。

图2　改造后水流程

(2)触媒选型及装填。为了能充分发挥中低

低变换流程的特点,选用了低温活性好、强度高、

热稳定性好、耐硫高的B116型中变触媒,低变选用B303Q 型触媒。

中变触媒共装27.73t ,一段11.77t ,二段15.96t ;低变触媒共装26m 3,一段12m 3,二段14m 3(分二层,每层7m 3)。

(3)触媒升温、硫化。中变触媒和低变触媒升温还原、硫化按方案如期完成。尤其是低变升温达到了前所未有的效果。这主要得益于低变触媒升温硫化管线的设计。触媒升温、硫化工艺流程如图3所示。

低变触媒升温硫化开始仍采用串联硫化,低变一段吸收不了的,低变二段吸收,使CS 2不浪

3　结语

将丝网波纹填料塔用在甲醇精馏中,特别在原板式塔内改造,只需割去原塔板,换上新型不锈钢丝网波纹填料和塔内件,不需增加任何设备,就

能提高50%左右的生产能力,具有巨大的经济效益和社会效益,整个投资3.5个月即可收回。其高效、优良的性能,巨大的节能、增产、降耗效果,使此技术具有较高的推广价值。

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1　小氮肥　2004年　第2期　

图3　触媒升温硫化工艺流程

1.电炉

2.CS 2罐

3.低变一段

4.第二调温器

5.低变二段

费。当分析低变一段出口H 2S 含量≥15g/m 3时,甩开低变一段,让CS 2从低变二段入口处加入,这样既保证了低变一段较长的闷炉时间,也缩短了硫化时间。当低变二段出口分析H 2S 含量合格后,再从低变二段加入,并且同时分析低变一、二段出口H 2S 含量,2个数据都达到指标,方视硫化结束。本次硫化升温时间、温度控制相当好,共用CS 2为3.2t 。3　设备改造

本次大修对变换主要节能设备及易损设备进行了改造。

(1)饱和塔。 2000×22280垂直筛板塔,对其塔板进行了开孔加泡罩的改造。

(2)增湿器。我厂连续几年每年换1台不锈钢增湿器,设备损坏严重。针对此问题,全面分析了设备损坏的原因及其部位。本次增湿器改造采用了设备内加水泥内衬、固定喷头,外部支承换为有弹性的小拖弓字钢作支承架。

(3)预腐蚀器。为保护设备内不被腐蚀,也采用了加水泥内衬。4　运行效果

自开车以来运行了4个月的时间,初定各指

标运行良好,节能效果显著。

中变热点温度:(440±10)℃;低变一段热点温度:(240±10)℃;低变二段热点温度:(180±10)℃;热水塔出口气体温度:≤76℃;系统出口C O 含量:1.5%～2.5%系统压差:0.06～0.07MPa ;吨氨消耗蒸汽:200kg 。

为了更好地了解和掌握变换系统的运行情

况,2003年7月24日对变换系统主要设备压力进行了全面测定,结果如下:

系统进口:0.83MPa ;饱和塔出口:0.825MPa ;中变一段出口:0.82MPa ;大热交出口:0.79MPa ;低变一段进口:0.79MPa ;低变二段出口:0.785MPa ;一水加出口:0.76MPa ;水分离器:0.76MPa 。

通过本次压力测定,分析其原因主要为:(1)大热交属旧设备,由于以前预腐蚀器的使用不当,使得大热交列管堵塞严重。大修时,也用水枪冲洗过,但考虑到设备状况,没有用太高压力,最终试验时还是有相当一部分列管仍然堵塞。(2)第一水加热器属自制设备,直径偏小,细长,阻力达0.03MPa 。

变换系统改造前、后有关运行数据对比见表1。

表1　改造前、后有关运行数据对比

项　目

班产

氨/

t

吨氨耗蒸汽/

t 系统压差/

MPa 热水塔

出口温度/℃系统出口

CO 含量/

%改造前<456000.12～0.14>105>2.8改造后

>50

200

0.06～0.07

<76

1.5～

2.5

5　存在问题

(1)中变一段触媒装填量较少,炉温已有所

下降,班耗汽也有所上升。

(2)大热交设备列管堵塞严重,阻力大。(3)第二水加热器已泄漏待修。

虽然此次改造效果明显,但也存在不少问题,将在以后的改造中不断完善,使中低低变换流程达到长周期、稳定运行。

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