塔西南化肥厂燃料系统节能技术研究与应用.pdfVIP

塔西南化肥厂燃料系统节能技术研究与应用 何欢邸彩霞阿不都热合木．托乎提 (塔里木油田公司塔西南化肥厂) 摘要塔西南化肥厂自开车以来一直存在合成氨燃料气消耗较高的问题。针对这个问题，相 关技术人员分_T-合作，分析研究现状，向同行吸取经验，并在生产实践中摸索出行之有效、 解决问题的方法，并付诸行动，得到预期的效果。 关键字能耗优化换热改造 引言 塔西南勘探开发公司塔西南化肥厂是中国石油天然气集团公司、新疆维吾尔自治区’’十 五”期间建设的重点工程，由年产20万吨合成氨、34万吨尿素两套主装置组成。合成氨装 置采用美国KelloggBrown＆Root公司节能型合成氨工艺和UOP公司低能耗的改良苯菲尔 脱碳新技术，由美国KBR公司提供工艺包及基础工程设计，中国成达化学工程公司承担详细 工程设计。塔西南化肥厂1999年7月通过国家立项批准，开始施工建设，予2001年lO月 完工，同年11月27日试车成功装置正式投入生产。 但是自开车以来一直存在合成氨燃料气消耗高问题。相关技术人员分工合作，分析研究 现状，查阅相关资料，并与同行进行经验交流，在实践中摸索，从而找出行之有效的办法， 并制订相应的措施，将其付诸实际行动，投用后达到预期的效果。本文就合成氨燃料系统优 化及改造做一阐述。 1．合成氨燃料系统优化及改造 2004年合成装置燃料气消耗为661NⅢ3／吨氨，远高于设计值(409Nm3／吨氨)，抛除开 停车及外界因素，从整个燃料系统调查出发，将每一个指标与设计值比较，找出症结所在， 制订相应的措施，实施合成氨燃料系统优化及改造，以达到降低燃料气消耗的目的。 1．1合成氨燃料系统优化 1．1．1目前我厂存在氨／碳不平衡的状况，主要由于原料天然气的成份与设计基础相比较有 了较大的变化，天然气成份中的总碳下降。 312 表1．原料气组份变化对比表 C1 C2 C3 C4 C5 C6 N2 02 ∑C 设计 83．159．062。79l1．1 O。263．173．17 O 115．76 l原 2002．886．097．65 2．020．91 0．2 O 2．92O．21 112．09 2003．185．199．07 2．12 0．850．18 0 2．46 1 l料 0．13 13．99 气 2004．786．137．79 1．97 0．83O．09 O 3．07O．12 1l1．39 组 2005．685．987．83 1．95 0．830．04 0 3．350．02 111．01 份 平均值 85．848．082．01 0．850．12 0 2．950．12 l12．12 从表l可以看出，原料天然气的总碳含量基本呈逐年下降的趋势，2002—2005年平均∑ C与设计值相比下降了3．64。由于天然气成份中的C1增加，总碳下降，这使得作为原料气 造成最后生成的cO。量减少，使氨／碳比失衡，氨富余；而作为燃料气总热值下降，在所需 同等热值状况下燃料气耗量增加。 氨／碳比不平衡造成合成氨装置负荷100％时尿素日产仅为1029吨(设计100％负荷为生 产尿素1050吨)，总氨耗为595吨，而合成氨装置日产607吨液氨左右，平均每天富余液氨 12吨左右，每小时富余液氨500kg，造成氨罐每天上涨大约0．35％左右，氨罐为重大危险 源，不能保持较高液位。尿素氨耗和氨日产量具体数据见下表2。 表2尿素产量、氨耗量与氨产量统计表 尿素产量 尿素总氨耗量 吨尿素氨耗 液氨产量- 液氨富余量(吨／ (吨／天) (吨)