第一篇：合成氨儲(chǔ)槽弛放氣提氫工藝運(yùn)行小結(jié)

合成氨儲(chǔ)槽弛放氣提氫工藝運(yùn)行小結(jié)

作者/來(lái)源：殷傳光，于興輝，張其文，張成軍(山東明水化工有限公司，山東章丘 250200)日期：

2007-08-27 點(diǎn)擊率：227 在傳統(tǒng)工藝中，合成氨儲(chǔ)槽弛放氣(放空氣)經(jīng)過簡(jiǎn)單洗滌除氨后送入弛放氣氣柜，為吹風(fēng)氣鍋爐提供燃料，產(chǎn)生蒸汽折合產(chǎn)值約200萬(wàn)元(合成氨產(chǎn)能22萬(wàn)t／a左右)。

2006年初，經(jīng)過反復(fù)論證及參考合成塔后放空氣提氫技術(shù)，山東明水化工有限公司采用膜提氫技術(shù)(已申請(qǐng)專利，申請(qǐng)?zhí)?006100443132)提取合成氨貯槽放空氣中有效氣體氫，經(jīng)過近1個(gè)月的建設(shè)，于4月26日一次開車成功。目前滲透氣氫含量達(dá)到85％左右，直接送入壓縮機(jī)一進(jìn)總管，補(bǔ)充有效氣體。該技術(shù)能直接補(bǔ)充精煉銅液中的氨，提出的氫氣轉(zhuǎn)化合成氨折產(chǎn)值約300萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。筆者擬對(duì)該工藝技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)行小結(jié)。1 工藝流程

弛放氣提氫工藝流程見圖1。

合成氨貯槽放空氣由H2，N2，NH3，CH4及Ar組成，壓力為2.2～2.4 MPa，溫度為0～50℃。弛放氣(放空氣)須經(jīng)過各級(jí)洗氨塔。洗氨塔的結(jié)構(gòu)形式有塔板式及填料式，凈氨介質(zhì)有銅氨液、軟水等。氣體在洗氨塔中與吸氨介質(zhì)逆流接觸，氣相中的氨(NH3)被銅氨液、軟化水分別吸收后，作為精煉崗位的銅氨液補(bǔ)充以凈化微量有害氣體，稀氨水供生產(chǎn)使用。

脫氨后的氣體經(jīng)氣液分離器，使凈氨過程中產(chǎn)生的霧沫夾帶得到分離。凈氨后氣體的氨含量低于200×10－6，溫度通常在10～30℃。氣液分離器排出來(lái)的氣體經(jīng)過換熱器和加熱介質(zhì)加熱處理，被加熱到40～50℃，使其中的水含量遠(yuǎn)離飽和點(diǎn)，放空氣被送入膜分離器中進(jìn)行分離。根據(jù)不同的處理量，可以改變回收氫氣的純度和回收率。原料氣進(jìn)入膜分離器后，中空纖維膜對(duì)氫氣有較高的選擇性。依靠中空纖維膜內(nèi)、外兩側(cè)分壓差為推動(dòng)力，通過滲透、擴(kuò)散等步驟而實(shí)現(xiàn)分離，使中空纖維膜內(nèi)側(cè)形成富氫區(qū)氣流，而外側(cè)形成低氫氣流。前者稱為滲透氣，后者稱為尾氣。滲透氣或回收到合成氨系統(tǒng)或作為商品外售，尾氣回弛放氣氣柜，作為鍋爐或民用燃料使用。

放空氣壓力為2.2～2.40MPa。滲透氣壓力為0～1.0 MPa。壓差是膜分離器重要操作指標(biāo)之一，壓差過大或過小，都將直接影響滲透氣中H2氣濃度及回收率。主要設(shè)備

弛放氣提氫主要設(shè)備見表1。生產(chǎn)運(yùn)行

弛放氣提氫技術(shù)所用設(shè)備是由原異丙胺提氫舊設(shè)備改造而來(lái)，且與合成塔后放空提氫共用軟水泵、軟水槽，故投資省，建設(shè)周期短，運(yùn)行成本低。該裝置2006年4月26日開車后，各點(diǎn)溫度、壓力均控制得較好，運(yùn)行比較穩(wěn)定，滲透氣氫含量達(dá)到85％(因弛放氣氣柜供民用，根據(jù)實(shí)際情況將滲透氣調(diào)整在70％左右)，尾氣氫含量測(cè)不出來(lái)(通電不爆)，弛放氣氣柜氫含量由原來(lái)的43％降低到25％左右，大幅減少了有效氣體的浪費(fèi)，生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2。經(jīng)濟(jì)效益

氨貯槽噸氨放空氣量為108 m3／t，凈氨后噸氨氣量為49m3／t。根據(jù)公司實(shí)際情況及生產(chǎn)能力，目前實(shí)際氣量約為1 200 m3／h，生產(chǎn)運(yùn)行中氫氣回收率可達(dá)到85％左右，滲透氣濃度可達(dá)到80％以上(因考慮居民生活用氣，目前控制在70％)。改造前放空氣送吹風(fēng)氣鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽折合產(chǎn)值約200萬(wàn)元，現(xiàn)經(jīng)提出的氫氣轉(zhuǎn)化合成氨折產(chǎn)值約380萬(wàn)元，故年經(jīng)濟(jì)效益在180萬(wàn)元以上。因利用異丙胺提氫舊設(shè)備以及原有舊銅塔，前期投資較少，僅增加1臺(tái)凈氨塔及材料費(fèi)用，總投入約40余萬(wàn)元，投資回收期僅為3個(gè)月。