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合成氨系统中蒸发冷技术的应用范文

时间:2022-11-01 08:45:47

合成氨系统中蒸发冷技术的应用

《氮肥技术杂志》2016年第4期

摘要:

针对合成氨生产过程中消耗水量大,冷却水排污量大,能耗高的生产现状,在改造过程采用了蒸发冷技术,取得了较好的效果。

关键词:

蒸发冷改造节约运行

1概况

我公司前身为1976年建成的年生产3000t的小合成氨厂,经过几十年的发展,现已发展成为综合性的民营化工企业,集团公司这些年对合成氨装置的技改投入相对较少,特别是氨合成系统,还是采用冷排外冷却方式,每二、三天就需要人员进行清洗,人员工作量大,能耗高,且冷却水排污量大,已严重不适应当前的环保形势,集团公司决定对现有合成氨生产装置进行升级改造,项目组人员经过去兄弟单位学习及结合企业实际情况,决定对合成氨部分冷却系统采用蒸发冷技术。蒸发冷技术作为一项新的冷却技术,具有占地面积小,使用效率高、安全、环保无污水排放等特点。

2改造实施情况

在2014年进行年产10万t氨醇联产改造时,高压等压醇烷化氨合成系统冷却设备采用了蒸发冷冷却技术,2014年10月投入运行至今,收到了非常满意的效果,大大降低了该系统工艺冷却水排污量。我公司年产10万吨氨提升改造项目,2013年开始设计招标,工艺设计由南京国昌公司提供工艺包。根据工艺包提供的数据,金沂蒙生态肥业有限公司醇烷化氨合成工序,需要设置高压醇化水冷却器、高压烷化水冷却器、氨合成水冷却器,循环水消耗量为高压醇化系统600m3/h,高压烷化系统350m3/h,氨合成系统1950m3/h,合计循环水消耗量为2900m3/h。循环水装置效率按85%计算,循环水装置的能力应为3412m3/h。需要建设凉水能力3412m3/h的凉水塔一座,经投资核算,凉水塔土建费用60万元,配套玻璃钢凉水塔,投资约93万元,配套300m3热水收集池一座,投资约30万元。配套泵阀及供排水管道约30万元,变配电设施约20万元,安装施工费约30万元。占地面积凉水塔及水池泵区40m×30m=1200m2。总投资约263万元(不包含土地使用费),装机容量为350kW。根据工艺包水冷器工艺数据,通过比较我们采用了蒸发冷冷却技术进行冷却工艺气体,循环冷却水采用经过简单处理的软化水,经过计算参数见表1。经过开车运行验证,我公司合成氨装置自2014年10月装置投入运行以来,运行平稳可靠,表5是采集2016年7月1日零点至8月3日24点连续73个小时的运行记录。从记录表中数据可以看出,蒸发冷技术应用于高压醇烷化氨合成系统,完全符合工艺设计要求指标,运行至今冷却效果始终稳定。三套蒸发冷凝器占地面积8m×10m×3=240m2,共计投资约在110万元,整个装机功率(含水泵、冷却风机)在200kW,经过实际监测,排污量比过去减少约三分之一,运行费用比传统冷却方式节省约三分之一,每年节省费用在50万元左右。

3结论

蒸发冷技术作为一项新的冷却技术,应用于醇烷化氨合成系统,取代传统的淋洒式水冷器是完全可行的。具有节约循环水系统建设投资,减少工程建设占地面积,安全环保无污水排放,运行稳定可靠等优点,具有一定的推广应用价值。

作者:王学波 倪学功 单位:山东金沂蒙生态肥业有限公司

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