合成氨系统中蒸发冷技术的应用范文

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《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