第37卷第1期化工設(shè)計(jì)通訊2011年2月Chemical Engineering Design Communications·19φ800氨合成系統(tǒng)完善改造總結(jié)秦衛(wèi)東(江蘇九九久科技股份有限公司,江蘇南通226407)摘要:通過(guò)對(duì)800氨合成系統(tǒng)存在的兩臺(tái)關(guān)鍵換熱設(shè)備、部分管道不匹配問(wèn)題的分析,利用閑置設(shè)備進(jìn)行完善改造,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:4800氨合成塔;廢熱鍋爐;氣氣換熱器中圖分類號(hào):TQ113.25文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1003-6490(2011)01-0019-03Improvement Modification Summary of p800 Ammonia Synthesis SystemQIN Wei-dong(Jiangsu Jiujiujiu Science Technology Co, Ltd, Nantong Jiangsu 226407, China)Abstract: Analyze the problems of two heat exchangers and the partial mismatched pipes$800 ammonia synthesis system, utilize the idle equipment to modify the unit and the significantnomic benefit is achievedKey words: P800 ammonia synthesis converter; waste heat boiler; gas-gas heat exchanger法,這樣增大了系統(tǒng)阻力,減少了有效氣體量從而影響了合成氨產(chǎn)量我公司2000年利用尿素系統(tǒng)(1996年停產(chǎn))(3)由于廢熱鍋爐設(shè)計(jì)壓力僅1.76MPa,閑置的4800氨合成塔、廢熱鍋爐、氣氣換熱器而變換壓力等級(jí)為1.5MPa,外加蒸汽壓力品位對(duì)合成系統(tǒng)進(jìn)行改造。由于當(dāng)時(shí)資金缺乏,選擇較高,故此設(shè)備長(zhǎng)期超壓運(yùn)行,存在安全隱患了投資最少的方案,即閑置的∮800氨合成塔用另一方面廢熱鍋爐使用年久,管間結(jié)垢嚴(yán)重,換于Ⅰ系統(tǒng),將已壞的Ⅱ系統(tǒng)φ00合成塔拆除熱系數(shù)只能是正常的85%,影響產(chǎn)汽量用原Ⅰ系統(tǒng)ψ00合成塔與尿素廢熱鍋爐、氣氣換熱器重新組合成新的合成Ⅱ系統(tǒng)。改造至今,2改造方案根據(jù)合成氨產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)情況,合成正常開(kāi)啟I系2008年8月份利用合成更換催化劑時(shí)機(jī),統(tǒng)十機(jī)生產(chǎn),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,并讓企業(yè)大膽地決定啟用閑置在合成Ⅱ系統(tǒng)的原尿素的廢走出了困境。但是Ⅰ系統(tǒng)兩臺(tái)關(guān)鍵換熱設(shè)備、部熱鍋爐、氣氣換熱器,并把塔副線擴(kuò)改為Dg65分管道與4800氨合成塔不匹配,近年來(lái)一直制等。從改造方案的制定,到項(xiàng)目的具體實(shí)施,都約著生產(chǎn)。本著投資節(jié)約、配置合理、效果節(jié)能、安全?？?存在的問(wèn)題的原則。二出高溫管道由浙江工業(yè)大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪制作,對(duì)2臺(tái)多年不使用的關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)外部全面(1)由于塔副線Dg50偏小,生產(chǎn)上所需循拆查、清理,試壓并進(jìn)行壓力容器檢測(cè);對(duì)于其環(huán)量大,勢(shì)必增加了循環(huán)機(jī)的動(dòng)力消耗。余高壓管道,技術(shù)人員在合成塔(2)由于兩臺(tái)關(guān)鍵換熱設(shè)備廢熱鍋爐、氣氣氣換熱器平面位置不變的前提下精心測(cè)繪設(shè)計(jì),換熱器換熱面積偏小,為了確保變換所用蒸汽,以達(dá)到安全、標(biāo)準(zhǔn)、美觀、省料。操作上采取通過(guò)關(guān)塔二進(jìn)閥來(lái)提高二出溫度的方2.1改造內(nèi)容中國(guó)煤化工收稿日期:2010-1008作者簡(jiǎn)介:秦衛(wèi)東(1966-),女,江蘇如東人,化工工藝工程yHCNMHG務(wù)副部長(zhǎng),現(xiàn)從事公司新建、擴(kuò)建、技術(shù)改造項(xiàng)目的叮研性報(bào)告的編制、工藝設(shè)計(jì)、安裝、試生產(chǎn)工作。0化工設(shè)計(jì)通訊(1)廢熱鍋爐:改遣前中400×5069(1)二出管道,13.5萬(wàn)元F=40m2,殼程1.76MPa;改造后卓1600(2)部分高壓管道、螺栓及彈簧支架,106300mm,F=73m2,殼程2.5MPa。萬(wàn)元(2)氣氣換熱器:改造前4500×8262mm(3)保溫,1萬(wàn)元F=175m2;改造后4600×8289mm,F=238m2(4)壓力容器檢測(cè)費(fèi),1萬(wàn)元;(3)塔副線:改造前Dg50,改造后Dg65(5)安裝費(fèi),3萬(wàn)元;(4)部分管道擴(kuò)容。(6)合計(jì)28.5萬(wàn)元2.2改造投資23改造前后有關(guān)管道示意(圖1、2)成氣蒸汽去變換工段D100.T=換熱水出Dg80,T=302℃去軟水加Dp65,7=131℃圖1改造前合成塔與塔前預(yù)熱器、廢熱鍋爐主要管線流程示意及溫度參數(shù)合蒸汽去變換I段Dg100,T=20℃熱水Dg50.7=-135℃二進(jìn)閥二出Dg125,7=278℃.去軟水加Dg80.7142℃塔副線D:65圖2改造后合成塔與塔前預(yù)熱器、廢熱鍋爐主要管線流程示意及溫度參數(shù)3改造前后氣氣換熱器、廢熱鍋爐熱負(fù)改造前△(246-52)-(188-131)荷計(jì)算188-131112.33.1氣氣換熱器(215-63)-(190-142)改造前后氣氣換熱器相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1改造后△tm,=表1氣氣換熱器相關(guān)參數(shù)序號(hào)改造前改造后廢鍋出口氣體溫度/C改造前熱量衡算cm1△t1=KA1△tm,(1)塔出口氣體溫度/CKA2△tn.(2)中國(guó)煤化工出溫度/C二進(jìn)溫度/CCNMHG換熱面積(A)/m21—改造前氣體溫升,188-52=136C;第1期秦衛(wèi)東:ψ800氨合成系統(tǒng)完善改造總結(jié)·21K——換熱器傳熱系數(shù);根據(jù)計(jì)算,廢熱鍋爐換熱面積增大后,水流A1——改造前換熱面積,175m2;通量是原來(lái)的1.12倍,產(chǎn)汽量增多m2改造后氣體流通量;在此需說(shuō)明的是,由于測(cè)溫點(diǎn)沒(méi)有設(shè)成內(nèi)置Δt2——改造后氣體溫升,190-63=127℃;式,而用捆綁式,不能準(zhǔn)確反映各點(diǎn)真實(shí)情況A2—改造后換熱面積,238m2。因此計(jì)算數(shù)據(jù)與后面實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)有偏差,只能把上述數(shù)據(jù)代入改造前后熱量衡算公式看出趨勢(shì)(1)、(2),得根據(jù)計(jì)算,氣氣換熱器更換后,氣體流通量4實(shí)際運(yùn)行效果是原來(lái)的1.17倍。提高了有效氣體量,對(duì)合成(1)由于塔副線(Dg50改為Dg65)的擴(kuò)大,氨產(chǎn)量提高起了一定的作用2臺(tái)2DZ5.5-1.8/285-320循環(huán)機(jī)就滿足生產(chǎn)了,3.2廢熱鍋爐減少了1臺(tái)小循環(huán)機(jī)Z2.4-0.8/290-320,節(jié)約了改造前后廢熱鍋爐相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2。電耗表2廢熱鍋爐相關(guān)參數(shù)(2)由于廢熱鍋爐、氣氣換熱器換熱面積增大,改變了改造前通過(guò)關(guān)塔二進(jìn)閥來(lái)提高二出溫序號(hào)改造前改造后度以確保變換所用蒸汽的操作方法。增加了有效廢鍋出口氣體溫度/C氣體量,廢鍋產(chǎn)蒸汽不僅滿足變換用汽外,而且廢鍋進(jìn)水溫度正常生產(chǎn)時(shí)有余汽串入低壓蒸汽管道,供公司精廢鍋出口蒸汽溫度/℃細(xì)化工產(chǎn)品海因換熱面積(A)/m2(3)由于廢熱鍋爐的更換,一方面解決了原改造前△n=302-135)-(246-208)廢熱鍋爐(40m2、設(shè)計(jì)壓力1.76MPa)長(zhǎng)期超壓hn302=85危及安全的問(wèn)題,同時(shí)對(duì)大部分管道(一出、二進(jìn)、二出、廢熱鍋爐出口、軟水加進(jìn)口)進(jìn)行了改造后△tn=(278-13)-(215-208整理、擴(kuò)改,減小了系統(tǒng)阻力。215-2085經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算45.3計(jì)算依據(jù)見(jiàn)表3。改造前熱量衡算表3裝置運(yùn)行情況cm:△1+m:q=0.85KA1△m1改造前改造后改造后熱量衡算2008年1~7月2009年1~7月KA2△t1開(kāi)工天數(shù)/d205.4208.9c—水的比熱;合成氨產(chǎn)量/t22951.823880.41改造前流通水量總電耗/104kWh2810.12868.123△t1—改造前水溫升,208-135=73℃;日產(chǎn)合成氨/t114.31噸氨電耗/kWh1221.351201.03K—換熱器傳熱系數(shù),改造前由于結(jié)垢嚴(yán)重,只能是0.85K(1)合成氨產(chǎn)量的提高A1——改造前換熱面積,40m2;改造前平均日產(chǎn)合成氨111.74t,改造后日m1q改造前水汽化熱;均合成氨114.31t,考慮新催化劑比催化劑后期改造后水流通量使用情況好,每天多產(chǎn)氨1.8t,則經(jīng)本次改造△t2改造后水溫升,208-135=73℃;后每天多產(chǎn)0.77t(114.31-111.74-1.8A2—改造后換熱面積,73m2;0.77)?n三,年耳T330d計(jì),效m2q改造后水汽化熱。益為:中國(guó)煤化工把上述數(shù)據(jù)代入改造前后熱量衡算公式CNMHG(3)、(4),得m2=1.12m1(2)噸氨電耗的下降化工設(shè)計(jì)通訊第37卷第1期Chemical Engineering Design Communications2011年2月水煤漿加壓氣化爐耐火襯里延長(zhǎng)使用壽命探討魯忠信(兗礦國(guó)泰化工有限公司,山東滕州277527)摘要:水煤漿氣化爐耐火襯里的使用壽命直接決定著氣化爐的長(zhǎng)周期高效運(yùn)行,本文從水煤漿加壓氣化爐的工作環(huán)境及對(duì)耐火材料的要求、耐火磚損毀機(jī)理、耐火襯里結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行闡述,對(duì)提高氣化爐向火面鉻鋁鋯磚壽命的措施進(jìn)行探討,旨在提高水煤漿加壓氣化爐耐火磚的使用壽命。關(guān)鍵詞:水煤漿氣化爐;耐火襯里;損毀機(jī)理;措施中圍分類號(hào):TQ545文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1003-6490(2011)01-002204Discuss on Prolonging the Refractory Lining Lifeof the Pressurized Coal-Water Slurry GasifiersCAO Zhong-rin(Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. Ltd Tengzhou Shandong 277527, China)Abstract: The refractory lining life of the pressurized coal-water slurry gasifier directly determinesthe gasifier efficiency during long period this paper is to elaborate the gasifier operation conditions, therequirements of refractory, the damage mechanism of refractory bricks and the refractory lining struc-ure etc, and research the measures of prolonging the life of chromium-aluminum-zirconium fire brickssIfierKey words: coal-water slurry gasifier; refractory lining; damage mechanism; measure0引言化作為龍頭技術(shù)越來(lái)越受到人們的高度關(guān)注。作為煤氣化技術(shù)的第二代代表—水煤漿加壓氣化近幾年來(lái),隨著現(xiàn)代煤化工熱潮的到來(lái),煤氣技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的空間很大,作用也將日益突出。收稿日期:2010-1215作者簡(jiǎn)介:曹忠信(1981-),男,黑龍江哈爾濱人,工學(xué)學(xué)士,助理工程師,現(xiàn)為兗礦國(guó)泰化工有限公司氣化車間運(yùn)行工程師。參加工作以來(lái)一直從事水煤漿氣化技術(shù)工作改造前噸氨電耗1224.35kWh,改造后噸合計(jì)(1)、(2)、(3)三項(xiàng),年效益60.98氨電耗1201.03kW·h,考慮新催化劑比催化劑11.07+79.2=151.25萬(wàn)元。后期使用情況好,噸氨少耗電15kW·h,則經(jīng)本通過(guò)計(jì)算,公司利用閑置設(shè)備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)次改造后噸氨節(jié)約832kW·h(1224.35-化完善改造,效益是很可觀的。1201.03-15=8.32),以年產(chǎn)3.8×10t、電價(jià)6結(jié)語(yǔ)0.35元/(kW·h)計(jì),效益為:8.32×3.8×0.35=11.07萬(wàn)元在當(dāng)今國(guó)家對(duì)能源極為重視的時(shí)代,對(duì)于高(3)產(chǎn)汽量的增加耗能小合成氨產(chǎn)品企業(yè),唯有緊緊圍繞節(jié)能降耗改造前廢熱鍋爐產(chǎn)汽只供變換,目前正常有這根準(zhǔn)繩,不斷挖掘內(nèi)部潛力,對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行余汽串入低壓蒸汽管道供精細(xì)化工,全年平均每節(jié)能完善改造,通過(guò)提高設(shè)備的能量利用效率小時(shí)多0.5t蒸汽串入管網(wǎng),以年開(kāi)工330d、蒸優(yōu)化中國(guó)煤化工量實(shí)現(xiàn)充分轉(zhuǎn)汽200元/t計(jì),效益為:換CNMHG成本、提高經(jīng)0.5×24×330×200=79.2萬(wàn)元濟(jì)效益及企業(yè)市場(chǎng)竟?fàn)幜?/p>