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合成氨超低负荷冷箱制冷方法探讨? 合成氨超低负荷冷箱制冷方法探讨 王庆杰,曹洪刚,尹广旺(河南省中原大化集团有限责任公司,河南 濮阳 457000) 2008-11-18 1 概述 河南省中原大化集团有限责任公司合成氨装置转化工序由于加入过量的氮,为维持合成回路的氢氮比平衡,必须排放部分气体,此气体经氨回收后含氢 63.38%,如果将此含氢尾气送去作燃料是极大浪费;此外由于在二段炉加入过量空气,使新鲜气中存在多余氮气,为实现合成回路氢氮比最佳值,应进行氢回 收,以弥补新鲜气中氢气的不足。尾气中主要含氢、氮、甲烷及氩气,这些气体在同一压力下,具有不同的冷凝温度,其中氢的冷凝温度最低,装置根据这一原理, 采用深冷法将氢加以回收。冷量由气体节流膨胀获得。 冷箱工艺流程见图1。经氨回收后的气体进入分子筛干燥器,将气体中的NH3、H2O彻底脱除 (NH3、H2O均小于1×10-6),然后送入冷箱与 气液分离器 来的低温富甲烷气换热后,CH4、Ar、部分 N2液 化与未液化的氢气进入分离器,氢气在上部被富集为富氢气,经冷箱交换冷量后通过返氢阀 (PV11014)送往合成气压缩机循环段入口。气液分离器液体经液位 调节阀 (LV11002)节流膨胀汽化形成富甲烷气向冷箱提供冷量,然后在冷箱交换 冷量后送燃料系统作燃料。图中制冷阀 (HV11002)只是在冷箱开车初期和冷箱内部温度升高时使用。 进入冬季以后,受外界因素的影响,合成氨装置一直在40%负荷下运行,冷箱入口压力由正常的9.0~10.5MPa降低到7.2MPa,冷箱勉强能够维持 正常运转。2008年1月25日,由于干燥器减压阀故障,氢回收单元被迫停车检修。下面就冷箱正常开车与超低负荷开车时的工艺操作进行阐述。 2 冷箱正常开车 全部仪表投用,氢回收单元干燥器运行正常,冷箱壳侧保护氮气投用,换热器加热蒸汽投用,现场各阀门位置对应,前系统负荷大于50% (14000m3/h),合成回路压力9.0MPa以上,合成塔氢氮比54.5%。开车制冷步骤如下。 1) 冷箱冲压,开冷箱入口 截止阀 12.7mm副线阀冲压,升压速率0.1~0.2MPa/min,当冷箱与干燥器压力平衡后,全开冷箱入口大阀,关 12.7mm副线阀。 2) 冷箱制冷,慢开制冷阀,高压气体节流膨胀温度降低,冷箱制冷开始,制冷流量根据去燃料气系统流量(F11010)控制,用制冷阀控制降温速率为 5~8℃/h,制冷开始后慢关冷箱50.8mm旁路直至全关,氨回收单元返燃料气系统调节阀 (PV10003A)随制冷量的增加逐渐全关。 3) 气液分离器建立液位,随着温度的降低,部分组分开始冷凝,气液分离器液位开始上升,当分离器液位大于20%时,打开液位调节阀,慢关制冷阀,在保持分离器液位不下降制冷流量不变的前提下,增加液位调节阀的开度。 4) 当分离器出口温度(T11006)小于-150℃时,打开返氢阀投部分返氢(2000~3000m3/h)。 5) 逐渐将制冷阀全关,分离器液位控制在 30%左右。 6) 随着分离器温度降低,增加返氢阀开度,提高返氢量,当分离器出口温度达到-190℃时,调节返氢阀开度将返氢量加到与系统负荷对应的流量。 7) 全面调整氢回收单元工艺参数,转入正常操作。 3 冷箱超低负荷开车 低负荷冷箱开车与冷箱正常开车不同之处是:保证前系统稳定运行的前提下,采取了多种优化措施来提高节流阀前压力和释放气氮含量,提高节流阀前后压差,同时提高制冷量。 1) 二段炉加入过量空气,甲烷化出口氢含量由正常70%降低到63%,合成塔氢氮比50.3%,以二段炉不超温,合成塔第二层床层温度不低于 450℃为操作基准,增加合成回路氮含量,同时引起合成回路压力上升,由同等负荷7.0MPa上升到7.5MPa,最高达7.9MPa,氢回收单元负荷由 11000m3/h增加至14000m3/h左右,释放气氮含量增加,有利于冷箱冷量产生。 2) 合成气压缩机循环段防喘振阀全开,引起合成回路压力升高,有利于节流膨胀制冷。 3) 稳定氢回收单元负荷入口流量指示 (F11002)在14000m3/h左右,负荷波动时及时调整制冷阀、液位调节阀开度,氢回收单元负荷稳定,可以减少冷箱内双向介质的温度波动,有利于冷箱温度稳定下降,不出现反弹。 4) 适当降低燃料气压力,由正常时0.15MPa降低到0.13MPa,增加冷箱进出口压差。 5) 一段炉燃料加减应缓慢进行,稳定燃料气压力,并保持氢回收到燃料气系统的压力稳定,冷箱节流阀后产生冷量便稳定。 采取以上措施后,冷箱温度稳定下降,中间没有出现温度反弹现象。当分离器出口温度降到-150℃时,分离器已经有液位,温度下降有所减缓,慢开液位调节阀 关制冷阀(以氢回收单元负荷稳定为准),操作时根据分离器出口温度下降趋势,采取频繁少量的方法,逐渐将制冷阀导至液位调节阀。当分离器出口温度达到 -176℃时,现场开返氢阀截止阀,主控复位,手动开返氢阀,根据返氢流量指示一次投返氢3000m3,同时调整液位调节阀开度,保持氢回收单元负荷不变。投返氢以后冷箱温度没有出现反弹现象,冷箱温度稳步下降。分离器出口温度降至-190℃以后,返氢增加至和系统负荷相对应的量,液位调节阀由手动改为自动调整,同时调整优化前系统参数至正常。 4 结论 氢回收单元在系统超低负荷下冷箱制冷的稳定运行,使得合成氨装置吨氨天然气消耗降低 50m3,降低了吨氨的生产成本,开创了同类装置超低负荷冷箱制冷先河,为今后同类装置冷箱开车提供了宝贵的经验。 查看更多 0个回答 . 2人已关注
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甲醇汽车试点工作会议在西安召开? 本文由 盖德化工论坛转载自互联网 甲醇 汽车试点已列入今年的省政府工作报告,也是工业保增长的一项重点任务。为进一步推进当前工作,4月22日,节能处在西安组织召开了甲醇汽车试点工作会议,省工信厅兰建文总工出席并讲话。西安等五市工信委(局)和相关参与单位负责人参加了会议。 会上听取了西安、宝鸡、咸阳、榆林、汉中市工信委(局)和相关参与单位关于推进甲醇汽车试点的工作进展情况,重点对影响当前试点推进的困难和问题进行了研究。 兰建文总工在讲话中,充分肯定了五试点市和参与单位的工作,并针对当前的困难,进一步要求各承担试点单位,必须要有创新思维,要打破原有的思维定势和方案设计,一切从有利于试点的原则出发,借鉴已有的成功经验,充分发挥各方面的积极性,努力寻求新的工作突破口。一是各试点市是试点工作的责任主体。二是西安、咸阳、榆林和汉中市要认真研究,重新确定试点运营的商业模式,报省工信厅审定。三是对困扰试点的加注设施问题,各试点市要重新进行评估,以求更好的解决途径。三是宝鸡市的试点已成功启动运行,要认真进行总结。宝鸡市采用甲醇小轿车扩大试点工作,要严格按照工信部的要求,制定实施方案,报工信部审查备案。四是争取对甲醇汽车试点工作的政策支持。查看更多 0个回答 . 4人已关注
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学校:信阳师范学院 - 历史文化系
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