渭河煤化工责任有限公司7.2(功耗以蒸汽计).doc

渭河煤化工责任有限公司 30万吨氨合成装置节能增产改造初步方案 南京国昌化工科技有限公司 2008年6月 总 目 录 1．设计概况 2．技改方案 2.1主要设计依据及参考文献 2.2技术改造的设计思想和措施 2.3工艺说明 2.4技改后的工况 2.5设备设计 2.6催化剂及还原方法 3．本方案的可行性与可靠性 4．投资估算 5．经济效益估算 6．合作方式 1．设计概况 渭河化肥厂于1996年引进TopsoeS-200型氨合成装置，操作压力为14MPa。生产能力为1000 t/d，根据企业的发展规划，拟对系统进行节能技术改造，并使其合成氨的年生产能力在现有基础之上提高10%以上。受贵厂我公司200610039239.5），并草拟本改造初步方案。 2．技改方案 2.1主要设计依据及参考文献 2.1.1主要设计依据 （1）2008年6月4日合成回路生产操作数据； （2）2008年6月10日渭河煤化工集团提供《S-200塔工艺设计参数及生产运行值》； （3）2008年6月10日渭河煤化工集团提供的主要设备的设计参数； （4）渭化本次改造的目标：①节能降耗，②增加产量到1100t/d。 2.1.2参考文献 （1）南京国昌化工科技有限公司为山东瑞星化工有限公司DN1800(240Kt/a)串塔设计，运行压力≤28MPa； （2）南京国昌化工科技有限公司为山东联盟化工有限公司DN2000(240Kt/a)串塔设计，运行压力≤20MPa； （3）南化15MPa 300kt/a氨合成装置的设计（托普索技术）； （4）淮南15MPa 200kt/a氨合成装置的设计（托普索技术）； （5）15MPa 180kt/a氨合成装置的设计（卡萨利技术）； （6）南化研究院15MPa 300kt/a氨合成塔基础设计； （7）南化研究院15MPa对国外大型径向氨合成塔的消化吸收研究成果； （8）南化研究院Topsoe,反应器计算程序及A系催化剂动力学研究成果； 2.2技术改造的设计思想和措施 本改造方案的设计思想要采用的技术先进并稳定可靠： 在达到节能和增产目的的前提下，尽可能保持现设备和管道不动； 尽可能保持现合成回路的热量分布和热量平衡； ③增产副产蒸汽的等级（4.0MPa）与现有系统蒸汽相同，以便于锅炉给水和蒸汽的利用相匹配； ④2#串接合成塔不应过小，使之在催化剂的前中后期均确保有～4%的氨净值，使系统压力降低。以期确实达到既增产又节能的目的。 具体措施有： 在现有废锅（1#废锅）后面和塔前换热器入口之间串接一台DN1800 H净=18000的氨合成塔（2#合成塔）和一台副产4.0MPa饱和蒸汽的废锅（2#废锅），这样做的原因有以下几点: ①在塔前换热器（E1803）入口管处割开接入新增GC-500塔及废锅，该处管道温度仅～275℃，其氢腐蚀并不严重，焊接改造的新管道不成问题，而如果在350～400℃的管道接入，则重新焊接将会对安全性、可靠性产生严重影响。 ②它能很好地保持现有装置的热量分配和热量平衡，1#废锅出口温度为270℃，直接进入2#合成塔，副产的饱和蒸汽与2#废锅的副产饱和蒸汽一并到现有的蒸汽过热器过热到～400℃的中压蒸汽，这样既没有改变现有的系统设备和管道，同时也可增加部分蒸汽产量，也解决了串塔后的热平衡。 ③选在温度较低的管道位置切入，因为改造部分的管道较大、有的管道温度较高，改动不好会带来多方面的问题，而采用本改造流程对现有设备和管线的改动最少，能够确保改造后的操作稳定性、可靠性。 ④2#合成塔出口温度～335℃，所以2#合成塔和2#废锅的温度以及管道的温度都＜400℃，完全可以实现国产化，减少投资。 ⑤2#废锅的出口温度～275℃进入塔前换热器与冷气温度～30℃换热到～70℃和改造前没有变化，因此塔前换热器仍能保持正常运行，无需改动。 2.3工艺说明 2.3.1主要技术参数 （1）二级余热回收，副产4.0MPa、252℃饱和蒸汽； （2）主要技术参数 生产能力： t/d 设计生产能力： 1280t/d 经济运行能力： 1100t/d 设计压力： MPa 1#合成塔入塔温度： ～234℃ 1#合成塔出塔温度： ～455℃ 2#合成塔入口温度： ～266℃ 2#合成塔出口温度： ～335℃ 1#合成塔入塔氨含量： ～2.53% 2#合成塔出塔氨含量：