dn1400搬迁方案.doc

四川美丰化工股份有限公司绵阳分公司
15MPa、φ1400氨合成系统搬迁
工艺技术方案
南京国昌化工科技有限公司
2007年6月5日
1、前言
四川美丰化工股份有限公司绵阳分公司现有两套160t/、φ1400合成氨系统,φ1400合成塔均为一轴二径全冷激结构,单套产量在160t/d时,开两台DZ--149循环机,,~%。分离设备为φ800、换热设备为φ500~φ700系列。计划将此两套合成氨装置搬迁到绵阳市经济技术开发区新建设的厂区, 搬迁后两套φ1400氨合成系统单套生产能力≥180t/d。
为此,四川美丰化工股份有限公司绵阳分公司经过调研,委托南京国昌化工科技有限公司编写现φ1400氨合成系统改造方案。为了贵公司搬迁后运行能耗低,提高企业竞争力,我们为贵公司φ1400氨合成系统编写两个工艺技术方案:方案一,更换氨合成塔内件、废热锅炉(废热锅炉增加软水段),现有其它设备保留使用,调整部分工艺流程, MPa饱和蒸汽,%的工艺技术方案;方案二,更换氨合成塔内件、增加废热锅炉,氨合成塔采用全径向结构,%,。
2、设计依据及条件
现在使用的φ1400系统工艺流程图示意图
合成氨产量: ≥180t/d
操作压力: ≤(A)
合成塔二次进出气体压差: ≤
二次出塔温度: ~360℃
二次进塔温度: ~197℃
入新鲜气流量: ~()
新鲜气温度: 40℃
新鲜气压力: (G)
新鲜气组份: H2 N2 CH4 Ar
%:
3、(方案一)

(1)氨合成塔内件更换为GC –R112Z型φ1400一轴二径中心换热器结构;
(2)废热锅炉更换为出口端带软水加热器、,,在废热锅炉的进出口之间设置一道近路, MPa蒸汽时关死近路;;
(3)在原来氨合成塔一进一出之间设置一道近路,用来冷却氨合成塔塔壁的气体仅占入塔的15%左右,其余85%的气体直接进入塔前换热器;

来自循环机油分离器~33℃的气体分两路,一路占总气量~15%的气体由合成塔下部进入冷却塔壁,出来后与另一路(占总气量~85%)气体汇合后一起进入塔前换热器与废热锅炉过来的气体换热,温度升到~197℃。换热后的气体分三路,一路作为一、二段催化剂床层之间的冷激器,另一路进入到上部中心换热器与二段催化剂床层出口气体换热,温度升高到~380℃后进入零米进行反应,第三路进入到下部中心换热器与三段出口气体换热,温度升高到~380℃后也进入零米进行反应。出塔~360℃气体进入到废热锅炉,,温度降到~213℃进入塔前换热器加热入塔气体,温度降到~78℃进入水冷器,其余流程不变。
,废热锅炉管内的气体实际分为两个温度段,废热锅炉进口至下部软水出口温度由~360℃降到~234℃,带有套管段气体至废热锅炉出口,气体温度由~234℃降到~213℃。~105℃软水先进入废热锅炉出口段的套管段与管内气体换热,温度升到~224℃的过热饱和水从套管部分进入废热锅炉的蒸发空间,继续吸收废热锅炉其余管道内气体的热量,、。
改造后的工艺流程具有以下优点:
(1)增加氨合成塔一进与一出管道之间配一道近路可以达到以下目的:
a、降低塔前换热器冷气进口温度,有效降低水冷器进口气体温度,从而达到降低冷却水量及氨的冷冻量;
b、减少内外件之间环隙、降低内件保温层厚度,内件的直径可以进一步扩大,增加催化剂装填量;
c、入塔总气量85%左右的气体可以直接进入换热器,减少气体流经的路径,降低系统阻力。
(2)废热锅炉增设软水段,软水先进软水段,达到过饱和水后再进蒸发空间;废热锅炉进出口设置近路等措施,可以达到以下目的:
a、我们根据物料热量平衡结果,如果确保入塔气体达到~197℃,在进水冷器
温度为~78℃时需要废热锅炉出口气体温度为~213℃,~234℃,容易造成水冷器进口气体温度高。废热锅炉增加软水段,可以通过软水回收热量确保进塔前换热器气体温度控制在213℃以下,在维持催