生產(chǎn)調(diào)優(yōu)化工科技,2004,12(4):30-33CIeNCe TECHNOloGY IN CHEMICAL INDUStRY抽氫氣及合成氣工藝在合成氨裝置的應用王靜濤,何淑芹,雷立新中國石油吉林石化公司化肥廠,吉林吉林132021)摘要:介紹了抽氣、合成氣裝置的工藝路線,技術(shù)特點,運行情況。該工藝在30萬凵/a年合成氯裝置上的應用為國內(nèi)首創(chuàng),7.0MPa甲炕化工藝的工業(yè)化應用亦為國內(nèi)首創(chuàng)。關(guān)鍵詞:氬氣;合成氣;合成氨中圖分類號:TQ113.2文獻標識碼:B文章編號:10080511(2004)04003004中國石油吉林石化公司化肥廠30萬t/a合氣裝置,可充分發(fā)揮合成氨裝置的潛力,最大限度成氨裝置于2000年4月開工建設(shè),2002年10月地利用合成氣、氫氣資源。建成試車,2003年6月8日生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,合成氨裝置生產(chǎn)能力為30萬t/a,根據(jù)生產(chǎn)2003年10月18日~21日通過了性能考核,各項平衡,現(xiàn)將合成氨的生產(chǎn)能力調(diào)整為18萬t/a,減指標達到了設(shè)計要求。該裝置以渣油為原料,采少氨合成所消耗的合成氣用量,并為丁辛醇裝置用氣化壓力為8.6MPa的渣油部分氧化法制取抽出25816m3/h的合成氣,同時從合成氨裝置原料氣。此工程由德國林德公司總承包氣化工600單元抽出24000m3/h氫氣,其中12600m3/h藝采用美國德士古專利技術(shù)空分和氣體凈化工氫氣供丁辛醇裝置使用(滿足24萬Ua丁辛醇裝藝采用德國林德專利技術(shù),氨合成工藝采用瑞土置用氫要求),其余的11400m3/h氫氣通過外管卡薩利專利技術(shù),主要設(shè)備由國外引進。目前該網(wǎng)送出,供吉林石化公司其它用氫氣裝置使用。裝置運行穩(wěn)定,各項消耗指標達到了國內(nèi)先進水抽氫氣及合成氣裝置2002年9月~2003年1月設(shè)計,2002年12月開始建設(shè),2003年7月建1項目背景成投產(chǎn),工程總投資3800萬元。現(xiàn)該裝置運行穩(wěn)定。新建的合成裝置主要原料為渣油,由于渣油價格連續(xù)上漲,導致合成氨成本上升。加之化肥2工藝路線選擇市場持續(xù)低迷,使以化肥為主要產(chǎn)品的企業(yè)處于2.1合成氣的抽出及精制虧損狀態(tài)。根據(jù)吉林石化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的總30萬t/a合成氨裝置的渣油氣化單元采用的體安排,減少合成氨的產(chǎn)量,多生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)是德士古專利技術(shù),利用急冷的方法回收高溫裂品成為提高裝置經(jīng)濟效益的重要手段?；瘹獾臒崃坎⑹沽鸦瘹獗凰魵怙柡?直接去變隨著吉林石化公司的發(fā)展及化肥廠丁辛醇裝換單元。由于現(xiàn)裝置的工藝路線所限及合成氣的置的擴建,氫氣和合成氣的用量大大增加,而合成質(zhì)量要求,需增設(shè)2400單元(合成氣抽出及熱量氨裝置具備抽出并外送氫氣和合成氣的條件,因此利用吉化化肥廠現(xiàn)有合成氨裝置的資源優(yōu)勢及回收)。裂化氣在渣油氣化單元出口抽出,抽出的公用工程條件,對其實施改造,增設(shè)抽合成氣、氫粗濕裂化氣送入2400單元經(jīng)熱量回收、脫水制成1:1的合成氣送出界區(qū)。中國煤化工收稿日期:2004032.2林石化公司化肥廠工程師,生產(chǎn)副廠長,主要從事生產(chǎn)管CNMH單元出口Co含理及技術(shù)工作。量較高,但由于凈化釆用的是林德低溫甲醇洗聯(lián)4王靜濤,等抽氫氣及合成氣工藝在合成氨裝置的應用合液氮洗的專利技術(shù),經(jīng)凈化后,合成原料氣可達到氨合成塔入口氣的標準。同樣由于現(xiàn)裝置的工裂化氣→[E241[D21[E241藝路線所限及氫氣的質(zhì)量要求,需增設(shè)500A單元(抽氫及冷量回收),2500單元(氫氣精制)凝液2600單元(氫氣干燥)。粗氫氣在液氮洗單元分子合成氣去用戶篩吸附器出口處抽出,抽出的粗氫經(jīng)500A單元1-蒸汽發(fā)生器;2-粗合成氣第一分離器;3-脫回收冷量后送入2500單元進行氫氣凈化,凈化后鹽水預熱器;4-工藝冷凝液罐;5-最終冷凝器;-粗合成氣最終分離器的氫氣通過2600單元分子篩干燥后送出界區(qū)。由于送人2500單元的粗氫中CO體積分數(shù)圖1抽合成氣流程示意圖高達1.73%,使得氫氣凈化技術(shù)變得較為復雜,2,4.2抽氫氣及冷量回收(500A單元)經(jīng)吉林石化公司組織專家、生產(chǎn)廠、設(shè)計單位多次從600單元的分子篩吸附器出口抽取的7.55論證,并根據(jù)氫氣用戶對氫氣質(zhì)量的要求及對各MPa,-55.7℃粗氫氣經(jīng)計量后,依次通過合成種脫CO的工藝方法進行比較分析,氫氣凈化選氣/貧甲醇換熱器E0518A(出口溫度約-44.5擇了高壓甲烷化工藝流程。℃)、合成氣/富甲醇換熱器E0505A(出口溫度約2.3工藝技術(shù)特點-22.5℃)、原料氣冷卻器E0501A(出口溫度約(1)充分依托合成氨裝置建設(shè)抽氫氣、合成30℃)回收冷氫中的冷量。氫氣經(jīng)回收冷量后氣裝置,節(jié)省丁辛醇擴建項目建設(shè)投資。(壓力約72MPa,溫度約30℃,CO體積分數(shù)約(2)在生產(chǎn)液氨的同時外供氫氣、合成氣,使1.73%)直接進入2500單元,見圖2。合成氨裝置生產(chǎn)調(diào)整靈活,確保了裝置滿負荷經(jīng)濟運行粗氫氣一→[E05184→[E050sA→[E0s01(3)結(jié)合裝置實際,創(chuàng)造性的建設(shè)了抽氫氣A2M+D201]E25021-E20合成氣裝置,此項工藝在合成氨裝置上的應用為國內(nèi)首創(chuàng)。氫氣去用戶D0403(4)(7.0~7.2)MPa甲烷化工藝的工業(yè)化1-合成氣/貧甲醇換熱器;2-合成氣/富甲醇換應用亦為國內(nèi)首創(chuàng)。熱器;3-原料氣換熱器;4-甲烷化爐進出口換熱(5)安保設(shè)施齊全、自動化控制程度高,勞動器;5-甲烷化爐;6-水冷器;7-氫氣水分離器8-氫氣干燥器;9-工藝冷凝液罐生產(chǎn)率高。24工藝流程簡述圖2抽氫氣流程示意圖24.1合成氣抽出及熱量回收(2400單元)裂化氣(壓力約844MPa,溫度約248℃)從2.4.3氫氣凈化(2500單元)自500單元E0501A來的粗氫氣經(jīng)甲烷化爐變換單元入口抽出,進入蒸汽發(fā)生器(E2411)中進/出口換熱器(E2501A/B)加熱至260℃,進入回收熱量,產(chǎn)生低壓蒸汽。然后在粗合成氣冷凝甲烷化爐(R2501),在甲烷化催化劑的作用下,CO第一分離器(D211中,分離出工藝凝液送入工和H2反應生成CH,催化劑熱點溫度為390℃左藝冷凝液罐(D0403),粗合成氣隨后進入脫鹽水右(溫升120~130℃)。出口氣體中CO體積分預熱器(E2412)預熱脫鹽水,再進入最終冷數(shù)≤10×10-6,滿足氫氣質(zhì)量要求。反應后的氣(E2413)中被循環(huán)水進一步冷卻。冷卻后的粗合體從R2501下部進入E201B/A換熱后,在水冷成氣在粗合成氣冷凝最終分離器(D2412)中進行器(E2502)中被冷卻,冷卻后的氣體經(jīng)過氫氣水最后的工藝冷凝液分離,并將工藝冷凝液送至工分離器(D2501)進行氣、液分離氫氣經(jīng)減壓后藝凝液罐(D0403)中,脫水后的合成氣經(jīng)減壓至(4中國煤化工后的冷凝液送到29MPa后送往界區(qū)外用戶(見圖1)CNMHG來自2500單元D2501水分離器的濕氫氣經(jīng)第12卷分子篩干燥器(A2601A/B)吸附脫水干燥后,露點氫氣總量24000m3/h低于-40℃,送出界區(qū)。4主要技術(shù)經(jīng)濟指標原料和產(chǎn)品規(guī)格主要技術(shù)指標見表5。3.1原料規(guī)格衰5主要技術(shù)經(jīng)濟指標各種原料規(guī)格見表1、表2。項目名稱豪1粗合成氣規(guī)格合成氣/(m3a)1.86x10氫氣/(m3·a“1)p(H2O)/%51.5782年操作時間/h23.4751合成氣/(m3·a-11.86×103氫氣/(m3a“")(C0)/%23,2196P(Ar)/%低壓燕汽/(ta-")0.17779(CH4)/%0.2358粗合成氣/(m3a“1)3,84×10粗氫氣/(m3a)1.82×103催化劑/(taCOS)/%循環(huán)水/(t·a")1.41x10脫鹽水/(t·a“1)粗合成氣總量5334m3/h僅表空氣/(m3a1)2.16×10電/(kWh“a)2,88x10衰2租氳氣規(guī)格廢催化劑/(t·a-1)裝置占地面積/m2裝量建筑面積/mp(H2)/%97,2961p(N2)/%單位產(chǎn)品綜合能耗/(GJt1)9(cO)/%1.7250工藝設(shè)備總臺數(shù)/臺P(Ar)/%容器/臺CH4)/%換熱器/臺工業(yè)爐冶臺定員/人粗氫氣總量25273m3/h工程總投資(人民幣)/萬元32產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格見表3、表45存在問題及整改措施衰3合成氣規(guī)格5.1存在問題p(H20)/%0,1101開車期間熱量不足。主要原因是甲烷化催化p(H2)/%劑反應起始溫度需在230℃以上,工藝設(shè)計上是p(N2)/%P(CO)/%利用熱氮加熱催化劑床層(蓄熱方式)至250℃以甲(Ar)/%0.3665p(CH4)/%上,而后再逐步切換為工藝氣。由于催化劑床程2.5225蓄熱量較少,致使反應初期催化劑床層溫度偏低p(H2S)/%p(c0S)/%(180~220℃),影響生產(chǎn)負荷調(diào)整。同時由于催100.00化劑長時間在低溫區(qū)運行,使催化劑中金屬鎳與合成氣總量25816m3/h氧化碳生成羰基鎳而升華分解失活,第一爐催化劑運行3個月后由于甲烷化爐出口氫氣中一氧裹4復氣規(guī)格化碳含量超標而被迫更換。52改措施p(H2)/%85(N2)/%臺拉巽(F?501A)改成蒸汽PP(Ar)/%加中國煤化工土期間用蒸汽加熱p(CH4)/%2,3143工藝合計/%CNMHG溫度。正常生產(chǎn)00.00時停止蒸汽加熱,而改為工藝氣換熱器。該措施第4期王靜濤,等.抽氫氣及合成氣工藝在合成氨裝置的應用33在2003年12月份實施后效果較好。展提供了原料基礎(chǔ)。6結(jié)論參考文獻抽氫氣、合成氣裝置投用后,不但滿足了該廠1中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司東北分公司吉林化丁辛醇裝置擴建及吉林石化公司其它裝置用氫學工業(yè)股份有限公司化肥廠合成氨增設(shè)抽合成氣、氫氣裝氣、合成氣的需要,而且優(yōu)化了合成氨裝置的產(chǎn)品置初步設(shè)計[z].吉林:吉林石化公司,2002[2]于遵宏,朱炳辰,沈才大,等大型合成氨廠工藝過程分析結(jié)構(gòu),提高了合成氨裝置的經(jīng)濟運行質(zhì)量,同時使[M].北京:中國石化出版社,1993氫氣、合成氣成為吉林石化公司的四條原料主線[3]《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊》編委會,小合成氨廠工之一,為吉林石化公司和吉化化肥廠的進一步發(fā)藝技術(shù)與設(shè)計手冊[M]北京:化學工業(yè)出版社,1995.Application of hydrogen and Synthesis gasextraction process to ammonia plantWANG Jing-tao, HE Shu-qin, LEI Li-xinFertilizer Factory of Jilin Petrochemical Co. Ltd, PetroChina, Jilin 132021, China)Abstract: The technological line, technical features and running situation of Hydrogen and Synthesis GasExtration Plant are described in this paper. The process above is applied firstly to synthetic Ammonia Urof 300 kt/a, and the methanization process of 7.0 MPa is also applied to the plantKey words: Hydrogen; Synthesis gas; Ammonia會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會會公會會會會會會會會會會會公會會會會會會會會公會嘗會會會會負會負會負會會會負會會進深圳圖書館的圖書館自動化集成系統(tǒng)(ILAS系簡訊統(tǒng))建立了書目數(shù)據(jù)庫、讀者數(shù)據(jù)庫、讀者可以在網(wǎng)上檢索館藏資源,實現(xiàn)計算機自動化檢索,方便、快捷。吉林石化科技信息資源網(wǎng)開通該網(wǎng)站網(wǎng)址為http∥10..222戶可通過局域網(wǎng)直接訪問,也可以通過吉林石化由吉林石化公司研究院承建的吉林石化科技研究院門戶網(wǎng)站登陸訪問,還可以到吉林石化分信息資源網(wǎng)在科技人員的共同努力下,日前在吉公司中心圖書館(研究院圖書館)的電子閱覽室進林石公司開通行查閱、檢索吉林石化科技信息資源網(wǎng)建有重慶維普中文吉林石化科技信息資源網(wǎng)的建設(shè),是吉林石期刊、中國科技經(jīng)濟新聞萬方中文學術(shù)會議論文化公司加快企業(yè)現(xiàn)代化信息建設(shè)的重要手段之庫、中國學位論文文摘等中外文專業(yè)數(shù)據(jù)庫,以及通過網(wǎng)站建設(shè),真正做到資源共享、提高效率,化工在線、中國化信息網(wǎng)、中國專利網(wǎng)等網(wǎng)上信息從而全面提高企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策水平,資源。為了更好的利用該院圖書館的200余種、進20多萬冊的圖書、中文期刊等館藏資源,專門引心YH中國煤化工經(jīng)濟效益和核CNMHG(宋立新)