φ800氨合成系统完善改造总结

第37卷第1期化工设计通讯2011年2月Chemical Engineering Design Communications·19φ800氨合成系统完善改造总结秦卫东(江苏九九久科技股份有限公司,江苏南通226407)摘要:通过对800氨合成系统存在的两台关键换热设备、部分管道不匹配问题的分析,利用闲置设备进行完善改造,取得了明显的经济效益。关键词:4800氨合成塔;废热锅炉;气气换热器中图分类号:TQ113.25文献标志码:B文章编号: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,这样增大了系统阻力,减少了有效气体量从而影响了合成氨产量我公司2000年利用尿素系统(1996年停产)(3)由于废热锅炉设计压力仅1.76MPa,闲置的4800氨合成塔、废热锅炉、气气换热器而变换压力等级为1.5MPa,外加蒸汽压力品位对合成系统进行改造。由于当时资金缺乏,选择较高,故此设备长期超压运行,存在安全隐患了投资最少的方案,即闲置的∮800氨合成塔用另一方面废热锅炉使用年久,管间结垢严重,换于Ⅰ系统,将已坏的Ⅱ系统φ00合成塔拆除热系数只能是正常的85%,影响产汽量用原Ⅰ系统ψ00合成塔与尿素废热锅炉、气气换热器重新组合成新的合成Ⅱ系统。改造至今,2改造方案根据合成氨产业的市场情况,合成正常开启I系2008年8月份利用合成更换催化剂时机,统十机生产,取得了良好的经济效益,并让企业大胆地决定启用闲置在合成Ⅱ系统的原尿素的废走出了困境。但是Ⅰ系统两台关键换热设备、部热锅炉、气气换热器,并把塔副线扩改为Dg65分管道与4800氨合成塔不匹配,近年来一直制等。从改造方案的制定,到项目的具体实施,都约着生产。本着投资节约、配置合理、效果节能、安全叮靠1存在的问题的原则。二出高温管道由浙江工业大学现场测绘制作,对2台多年不使用的关键设备内外部全面(1)由于塔副线Dg50偏小,生产上所需循拆查、清理,试压并进行压力容器检测;对于其环量大,势必增加了循环机的动力消耗。余高压管道,技术人员在合成塔(2)由于两台关键换热设备废热锅炉、气气气换热器平面位置不变的前提下精心测绘设计,换热器换热面积偏小,为了确保变换所用蒸汽,以达到安全、标准、美观、省料。操作上采取通过关塔二进阀来提高二出温度的方2.1改造内容中国煤化工收稿日期:2010-1008作者简介:秦卫东(1966-),女,江苏如东人,化工工艺工程yHCNMHG务副部长,现从事公司新建、扩建、技术改造项目的叮研性报告的编制、工艺设计、安装、试生产工作。0化工设计通讯(1)废热锅炉:改遣前中400×5069(1)二出管道,13.5万元F=40m2,壳程1.76MPa;改造后卓1600(2)部分高压管道、螺栓及弹簧支架,106300mm,F=73m2,壳程2.5MPa。万元(2)气气换热器:改造前4500×8262mm(3)保温,1万元F=175m2;改造后4600×8289mm,F=238m2(4)压力容器检测费,1万元;(3)塔副线:改造前Dg50,改造后Dg65(5)安装费,3万元;(4)部分管道扩容。(6)合计28.5万元2.2改造投资23改造前后有关管道示意(图1、2)成气蒸汽去变换工段D100.T=换热水出Dg80,T=302℃去软水加Dp65,7=131℃图1改造前合成塔与塔前预热器、废热锅炉主要管线流程示意及温度参数合蒸汽去变换I段Dg100,T=20℃热水Dg50.7=-135℃二进阀二出Dg125,7=278℃.去软水加Dg80.7142℃塔副线D:65图2改造后合成塔与塔前预热器、废热锅炉主要管线流程示意及温度参数3改造前后气气换热器、废热锅炉热负改造前△(246-52)-(188-131)荷计算188-131112.33.1气气换热器(215-63)-(190-142)改造前后气气换热器相关参数见表1改造后△tm,=表1气气换热器相关参数序号改造前改造后废锅出口气体温度/C改造前热量衡算cm1△t1=KA1△tm,(1)塔出口气体温度/CKA2△tn.(2)中国煤化工出温度/C二进温度/CCNMHG换热面积(A)/m21—改造前气体温升,188-52=136C;第1期秦卫东:ψ800氨合成系统完善改造总结·21K——换热器传热系数;根据计算,废热锅炉换热面积增大后,水流A1——改造前换热面积,175m2;通量是原来的1.12倍,产汽量增多m2改造后气体流通量;在此需说明的是,由于测温点没有设成内置Δt2——改造后气体温升,190-63=127℃;式,而用捆绑式,不能准确反映各点真实情况A2—改造后换热面积,238m2。因此计算数据与后面实际运行数据有偏差,只能把上述数据代入改造前后热量衡算公式看出趋势(1)、(2),得根据计算,气气换热器更换后,气体流通量4实际运行效果是原来的1.17倍。提高了有效气体量,对合成(1)由于塔副线(Dg50改为Dg65)的扩大,氨产量提高起了一定的作用2台2DZ5.5-1.8/285-320循环机就满足生产了,3.2废热锅炉减少了1台小循环机Z2.4-0.8/290-320,节约了改造前后废热锅炉相关参数见表2。电耗表2废热锅炉相关参数(2)由于废热锅炉、气气换热器换热面积增大,改变了改造前通过关塔二进阀来提高二出温序号改造前改造后度以确保变换所用蒸汽的操作方法。增加了有效废锅出口气体温度/C气体量,废锅产蒸汽不仅满足变换用汽外,而且废锅进水温度正常生产时有余汽串入低压蒸汽管道,供公司精废锅出口蒸汽温度/℃细化工产品海因换热面积(A)/m2(3)由于废热锅炉的更换,一方面解决了原改造前△n=302-135)-(246-208)废热锅炉(40m2、设计压力1.76MPa)长期超压hn302=85危及安全的问题,同时对大部分管道(一出、二进、二出、废热锅炉出口、软水加进口)进行了改造后△tn=(278-13)-(215-208整理、扩改,减小了系统阻力。215-2085经济效益计算45.3计算依据见表3。改造前热量衡算表3装置运行情况cm:△1+m:q=0.85KA1△m1改造前改造后改造后热量衡算2008年1~7月2009年1~7月KA2△t1开工天数/d205.4208.9c—水的比热;合成氨产量/t22951.823880.41改造前流通水量总电耗/104kWh2810.12868.123△t1—改造前水温升,208-135=73℃;日产合成氨/t114.31吨氨电耗/kWh1221.351201.03K—换热器传热系数,改造前由于结垢严重,只能是0.85K(1)合成氨产量的提高A1——改造前换热面积,40m2;改造前平均日产合成氨111.74t,改造后日m1q改造前水汽化热;均合成氨114.31t,考虑新催化剂比催化剂后期改造后水流通量使用情况好,每天多产氨1.8t,则经本次改造△t2改造后水温升,208-135=73℃;后每天多产0.77t(114.31-111.74-1.8A2—改造后换热面积,73m2;0.77)?n三,年耳T330d计,效m2q改造后水汽化热。益为:中国煤化工把上述数据代入改造前后热量衡算公式CNMHG(3)、(4),得m2=1.12m1(2)吨氨电耗的下降化工设计通讯第37卷第1期Chemical Engineering Design Communications2011年2月水煤浆加压气化炉耐火衬里延长使用寿命探讨鲁忠信(兖矿国泰化工有限公司,山东滕州277527)摘要:水煤浆气化炉耐火衬里的使用寿命直接决定着气化炉的长周期高效运行,本文从水煤浆加压气化炉的工作环境及对耐火材料的要求、耐火砖损毁机理、耐火衬里结构等方面进行阐述,对提高气化炉向火面铬铝锆砖寿命的措施进行探讨,旨在提高水煤浆加压气化炉耐火砖的使用寿命。关键词:水煤浆气化炉;耐火衬里;损毁机理;措施中围分类号:TQ545文献标志码:B文章编号: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引言化作为龙头技术越来越受到人们的高度关注。作为煤气化技术的第二代代表—水煤浆加压气化近几年来,随着现代煤化工热潮的到来,煤气技术在国内应用的空间很大,作用也将日益突出。收稿日期:2010-1215作者简介:曹忠信(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,工学学士,助理工程师,现为兖矿国泰化工有限公司气化车间运行工程师。参加工作以来一直从事水煤浆气化技术工作改造前吨氨电耗1224.35kWh,改造后吨合计(1)、(2)、(3)三项,年效益60.98氨电耗1201.03kW·h,考虑新催化剂比催化剂11.07+79.2=151.25万元。后期使用情况好,吨氨少耗电15kW·h,则经本通过计算,公司利用闲置设备对系统进行优次改造后吨氨节约832kW·h(1224.35-化完善改造,效益是很可观的。1201.03-15=8.32),以年产3.8×10t、电价6结语0.35元/(kW·h)计,效益为:8.32×3.8×0.35=11.07万元在当今国家对能源极为重视的时代,对于高(3)产汽量的增加耗能小合成氨产品企业,唯有紧紧围绕节能降耗改造前废热锅炉产汽只供变换,目前正常有这根准绳,不断挖掘内部潜力,对现有装置进行余汽串入低压蒸汽管道供精细化工,全年平均每节能完善改造,通过提高设备的能量利用效率小时多0.5t蒸汽串入管网,以年开工330d、蒸优化中国煤化工量实现充分转汽200元/t计,效益为:换CNMHG成本、提高经0.5×24×330×200=79.2万元济效益及企业市场竟争力