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KBR合成氨工艺中分子筛程序对系统的影响中海石油富岛二期合成氨装置（450 kt/a）采用凯洛格－布朗路特公司（简称KBR）组合合成氨工艺技术，它是由著名深冷净化工艺与设备设计的组合。深冷净化装置是KBR合成氨工艺的核心，为了防止CO2与H2O在冷箱中低温冻结堵塞管道，在冷箱前设置了分子筛干燥系统，先将CO2与H2O脱除。分子筛干燥器有两台，一台干燥另一台再生，每台分子筛干燥器设计满足在24小时干燥周期运行，再生设计为12小时一个周期，再生气由净化器来的干放空气完成，再生热量由中压蒸汽提供，再生后废气进入一段炉作为部分燃料气。由于分子筛干燥器关联了工艺气系统、蒸汽系统、一段炉燃气系统及膨胀机、冷箱等，因此分子筛程序对系统的稳定运行有着较大的影响，在不同的步骤对系统有着不同的影响。 1??? 流程简介 　甲烷化炉出口气冷却至4 ℃，冷凝液在分离罐144-D中分离，从分离罐来的冷却气进入装有分子筛的合成气干燥器109-DA/AB。每个干燥器均设计为满足24小时的干燥周期，以除去NH3、剩余的CO2及H2O，干燥的粗合成气进入冷箱。分子筛再生周期设计为12小时，以提供一个相当安全的余量。分子筛的再生和冷却由冷箱来的弛放气完成（弛放气在合成气干燥器再生加热器中由中压蒸汽加热）。分子筛干燥系统流程如图1所示。 图1? KBR分子筛干燥系统流程简图 2? 分子筛程序描述 　109-DA/DB再生的自动程序控制系统包括24个步骤。下面以109-DB运行109-DA再生为例（1－12步）对每一步进行描述，具体如下。 　步骤1? 109-DA运行。109-DB的出口阀MOV-1016先打开，随后入口阀MOV-1018打开。充压阀PV-1049B渐关闭，这使109-DA和109-DB平行运行，以使109-DB床层温度与109-DA的相等。 　步骤2? 109-DA入口阀MOV-1017和出口阀MOV-1015都关闭，109-DB运行，这种状态一直持续到第十二步。 　步骤3? 109-DB运行。109-DA入口阀关并仍带压，109-DA的泄压阀PV-1047慢慢打开，向燃料气总管泄压，泄压速率约为138 kPa/min。在泄压期间，如果速率超过270 kPa/min，PV-1047将不再继续开阀，DCS上将发出报警，直到速率减至设定值。最大泄压速率是345 kPa/min。 　步骤4? PT-1047是用来控制109-DA的泄压速率在设计值，并检测最终压力（大约是100 kPa）。如果在第4步结束时，还没有达到最终设计压力，这时就会响起报警，程序也会在此时停下，直到压力值被手动纠正。 　步骤5? 109-DB运行。109-DA通过关闭PV-1047泄压阀开始再生，然后打开109-DA的再生出口阀XV-1164和入口阀XV-1160。冷却入口阀HV-1022全开，冷却出口阀HV-1023全关。 　步骤6? 109-DB运行。DCS上FIC-1046的设定值以大约1234 kg/h的速率迅速达到12341 kg/h。这一速率应使DCS上PIC-1008（净化器废气压力控制器）在其部分关闭的情况下，更易控制废气压力。 　步骤7? 109-DB运行。109-DA由再生气加热。排出的再生气直接进入燃料气系统，再生气出口温度应达到约200℃（DCS上的TI-1043指示）。 　步骤8? DCS上FIC-1046的设定值以大约2468kg/h的速度递减，最终的设计值为0。冷却入口阀HV-1022渐关，冷却出口阀HV-1023逐渐完全打开。 　步骤9? FIC-1046的设计值保持在0，109-DA正在被冷却。 　步骤10? 109-DB运行。109-DA再生已完成，HV-1022完全打开，HV-1023渐关。109-DA再生入口阀XV-1160和出口阀XV-1164关闭。 　步骤11? 109-DB运行。109-DA充压至合成气压力，充压阀PV-1049A以200 kPa/min的充压速率渐开（最大345 kPa/min）。充压速率不象泄压那样严格，但必须足够缓慢以防止净化器、103-J和合成回路波动。 　步骤12? 109-DB运行。109-DA的充压阀PV-1049A完全打开。PT-1047用来检测109-DA的最终压力与109-DB的PT-1048相同。109-DA此时备用，等待109-DB再生。 　每一个干燥器的24个步骤设计周期时间是24个小时，1440分钟。每步持续时间如表1。 3? 分子筛程序对系统的影响及应对措施 　（1）步骤1? 109-DA和109-DB并列运行，由于109-DB刚被再生（仍以运行109-DB为例），比109-DA的温度高，因此在出口共用管线处的温度比正常时高出很多，此处温度上涨会引起冷箱入口温度迅速上升，由原来的4 ℃迅速涨