孫彩軍，萬武軍

(安徽金禾實業(yè)股份有限公司，安徽滁州 239200)

安徽金禾實業(yè)股份有限公司(以下簡稱金禾實業(yè))是一家大型化工企業(yè)集團，為國家高新技術(shù)企業(yè)，主要從事基礎(chǔ)化工產(chǎn)品和精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)和銷售。金禾實業(yè)基礎(chǔ)化工產(chǎn)品有液氨、甲醇、甲醛、硝酸、硫酸、三聚氰胺、過氧化氫等，精細(xì)化工產(chǎn)品有安賽蜜、甲基麥芽酚等食品添加劑，產(chǎn)銷量處于國際前列。其中一公司年產(chǎn)合成氨180 kt，合成車間原先的精煉崗位設(shè)備老舊，漏點較多，安全環(huán)保隱患較大。此次在合成車間進(jìn)行烴化精制技術(shù)改造是經(jīng)多方調(diào)研、考察、論證后決定的，采用湖南安淳高新技術(shù)有限公司烴化精制工藝[1-3]。

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和國家環(huán)保政策的要求，精煉工藝的缺點越來越突出，主要表現(xiàn)在耗銅、耗酸、控制指標(biāo)多、操作不穩(wěn)定、跑冒滴漏嚴(yán)重、檢修頻繁、運行費用高以及環(huán)境污染嚴(yán)重，與國家環(huán)保政策的矛盾日益突出，已成為逐步淘汰的落后工藝，而采用烴化精制工藝取代傳統(tǒng)的精煉工藝，降低了合成氨的能耗和成本，可減少污染物排放。

1 烴化系統(tǒng)工藝流程

原有聯(lián)醇裝置送來的醇后氣經(jīng)壓縮機壓縮后，通過油分離器分離油水，再經(jīng)烴化預(yù)熱器(管間)加熱并與環(huán)隙氣混合后，一起進(jìn)入烴化蒸汽加熱器，從烴化塔下部中心管進(jìn)入烴化催化劑層進(jìn)行烴化反應(yīng)，出烴化催化床溫度為230～250 ℃，此時φ(CO+CO2)由醇后氣的0.6%降至10×10-6以下。烴后氣經(jīng)烴化加熱器(管內(nèi))、烴化水冷器、烴化氨冷器降溫至8～12 ℃后進(jìn)入分離器，分離水、液態(tài)烴等物質(zhì)，最終送入氨合成系統(tǒng)[4]。

2 工藝應(yīng)用數(shù)據(jù)對比

精煉工藝與烴化工藝數(shù)據(jù)對比見表1。

表1 精煉工藝與烴化工藝的數(shù)據(jù)對比

由表1可知：烴化工藝比精煉工藝的甲醇系統(tǒng)壓差低，氣體流量加快，降低了前工段系統(tǒng)壓力和壓縮機的動力能耗。

3 烴化工藝投運效果分析

3.1 烴化裝置運行分析

烴化裝置從設(shè)計、安裝、調(diào)試到運行，過程合理。自烴化裝置投運以來，裝置運行安全平穩(wěn)，出口微量穩(wěn)定。

3.2 工藝分析

(1) 精煉工藝與烴化工藝出口成分對比。烴化投運前、后系統(tǒng)出口微量φ(CO+CO2)分別在30×10-6以內(nèi)和5×10-6以內(nèi)，出口氨質(zhì)量濃度分別為0.02 mg/L和0，說明烴化工藝投用后，出口微量CO+CO2含量低，有利于氨合成反應(yīng)，可保護鐵催化劑；出口氣體中沒有氨含量，降低了消耗。

(2) 物料和蒸汽消耗對比見表2。

表2 物料和蒸汽消耗對比

由表2可知：烴化工藝在物料方面無消耗，可節(jié)約成本 。

(3) 出口氣體溫度對比分析。精煉工藝和烴化工藝的合成進(jìn)口溫度分別為40 ℃和10 ℃，說明烴化工藝比精煉工藝的合成進(jìn)口溫度低30℃，降低了冰機冷凍負(fù)荷，可停開1臺高壓冰機和1臺低壓冰機。

(4) 噸氨電耗對比分析。烴化系統(tǒng)投運前(6月至8月)的噸氨平均電耗為1 380 kW·h，烴化系統(tǒng)投運后(9月1日至15日)的噸氨平均電耗為 1 300 kW·h，說明烴化系統(tǒng)投運后噸氨電耗較之前下降了80 kW·h。

4 烴化工藝特征

生產(chǎn)證實，烴化工藝在配置相應(yīng)的烴化裝置和工藝控制裝置后，優(yōu)化了生產(chǎn)條件。烴化工藝具有以下特征：①減少生產(chǎn)過程的物料消耗；②節(jié)約電耗；③無污染物質(zhì)排放；④節(jié)約蒸汽消耗。

5 應(yīng)用效果

5.1 經(jīng)濟效益

(1) 電耗方面

在實施烴化工藝時，同等的生產(chǎn)負(fù)荷，原先的精煉工藝中停3臺銅泵約150 kW，停1臺 450 kW 的高壓冰機和1臺190 kW的低壓冰機，粗醇停1臺190 kW的循環(huán)機，精煉一級凈氨塔5.5 kW氨水循環(huán)泵、清水泵、送氨水泵停運，5.5 kW 銅液小加壓泵和地槽小銅泵停運，二級洗氨塔停運3臺5.5 kW的管道泵，以日產(chǎn)合成氨510 t計，則共節(jié)電約50 kW·h。甲醇系統(tǒng)壓差下降1.0 MPa，前工段整體阻力下降，壓縮動力能耗下降，噸氨節(jié)電約30 kW·h。共計噸氨節(jié)電80 kW，按電價0.6元/(kW·h)，則噸氨成本下降了48元。按年產(chǎn)合成氨180 kt計，年節(jié)約電費864萬元左右。

(2) 物料方面

原先每月消耗880 kg乙酸和300 kg電解銅，按乙酸2.8元/kg、電解銅40元/kg計，則每年節(jié)約物料費用17.35萬元。

(3) 蒸汽消耗方面

原先精煉工藝需消耗蒸汽13 t/班，現(xiàn)烴化工藝需消耗2 t/班，每班節(jié)約11 t蒸汽，按蒸汽價格100元/t計，則每年節(jié)約蒸汽費用120.45萬元。

(4) 成本方面

烴化設(shè)備及技術(shù)投資合計2 500萬元，年節(jié)約的電耗、物料及蒸汽費用合計約1 000萬元，則2.5年左右可收回全部投資。

5.2 環(huán)保效益

實施烴化工藝后，避免了銅液泄漏對環(huán)境的影響，有利于環(huán)境保護。

6 結(jié)語

烴化工藝原料氣精制度高、操作簡單、運行穩(wěn)定、物耗少、工作環(huán)境清潔，降低了電耗。烴化產(chǎn)生的醇烴類物質(zhì)，在高壓、常溫下冷凝分離后，能全部回收利用，與精煉工藝相比，放空量幾乎不增加，烴化物送入粗醇貯槽，經(jīng)精餾可回收甲醇，降低了合成氨能耗和成本，減少了污染物排放。

參考文獻(xiàn)

[1] 李玉順，尚廣辰，王平彪，等.合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇技改小結(jié)[J].河南化工，2005，22(2)：45- 46.

[2] 連永強.淺析銅洗工藝改醇烴化工藝的可行性[J].化肥設(shè)計，2005，43(4)：41- 42.

[3] 黃夏威.合成氨低壓聯(lián)醇系統(tǒng)開車技術(shù)總結(jié)[J].化肥工業(yè)，2012，39(3)：52- 55.

[4] 尹明大.雙甲精制工藝在合成氨工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化肥工業(yè)，2002，29(3)：42- 44.