造气系统改造运行总结

２０１１年第６期总第ｌｌ６期　革新与综述　

合成氨造气系统改造小结　

栗玉霞　谢永军　郑鹏　

（　济南盛源化肥有限责任公司　２５０１０１）（　济南中正金码科技有限公司　２５０１０１）　６　一　

Ｏ　前言　我公司氨醇生产能力为１５０　ｋｔ／ａ，造气系统采用固定层间歇制气法。随着近年来造气技　

术的不断发展进步，我公司原来的造气系统已不能适应企业生产发展的需要，为此，公司于　２００８年对整个造气系统进行了一次彻底的改造。改造后经过近两年时间的运行，效果良好。　

现就造气系统改造作一小结，和同行们共同分析和探讨。　１　改造前的状况及存在的问题　

１．１　改造前的工艺简介　

改造前采用　３．６　ｍ大造气炉及其配套系统制半水煤气，其方法是首先空气通过高温燃　料层，碳与氧发生放热反应，以提高炉温，随后使蒸汽和空气混合气或蒸汽通过燃料层，碳　

与蒸汽和氧发生吸热和放热的混合反应，生成的气体就是半水煤气。　吹风和制气反复循环的过程，燃料随着气化反应的延续而不断消耗，通过自动加料机定　

期向炉内补充原料。　。　

１．２改造前的工艺流程　１．２．１吹风及烟气流程　。　‘　

来自鼓风机的空气一炉底一炭层一炉上（集尘器上口）一燃烧室一废热锅炉　

ｒ烟囱放空（吹风气放空时）　Ｌ吹风气回收系统（吹风气回收时）　

１．２．２上行煤气流程　蒸汽＋氮空气一炉底一炭层一炉上（经过集尘器上口）一燃烧室一废热锅炉一　

洗气箱一洗气塔一气柜　

１．２．３下吹煤气流程　蒸汽一炉上一炭层一炉下一燃烧室一废热锅炉一洗气箱一洗气塔一　

气柜　１．３主要设备（见表１）　

表１　序号　设备名称　规　格　及　性　能　单位　数量　ｌ　煤气炉　３．２　ｍ，产气量７０００　Ｎｍ　／ｈ　厶　６　口　２　废热锅炉　换热面积５４５　ｍ　，苏尔维式，２２６２￣１６　厶　６　口　３　洗气箱　容积１５　ｍ　，￣３０００，Ｈ＝３２００　厶　６　臼　４　燃烧室　￣３３５４Ｘ　１０，Ｈ＝１０８００，工作压力　Ｏ２　ＭＰａ，温度５００￣８００℃　厶　６　口　５　空气鼓风机　ＪＫ５００．２型，Ｎ＝４５０　ｋＷ，Ｑ＝７００　ｍ　／ｍｉｎ　厶　６　ｔｓＩ　６　洗气塔　２５００×ｌ５６００　厶　４　口　７　电除焦油器　处理气量３００００　Ｎｍ　／ｈ，工作压力＜Ｏ．０４５　ＭＰａ　厶　２　口　８　半水煤气气柜　Ｖ＝１００００ｍ　厶　２　口　９　烟囱　９２Ｏ×６×ｌ４００　

８　氮肥第３８卷第１１期２０１０年１１月　

变换系统节能改造运行总结　

李　虎　

（山西兰花科创股份有限公司化肥分公司　晋城０４８０００）　

Ｏ　前言　

山西兰花科创股份有限公司化肥分公司现有　

合成氨总生产能力为１８０　ｋｔ／ａ，１　系统为８０　ｋｔ／ａ，　

２　系统为１００　ｋｔ／ａ，２套系统的变换装置都采用了　

０．８　ＭＰａ的全低变生产工艺。随着生产能力的逐　

步扩大，原系统处理能力已不能满足需要，出现了　

变换气中ＣＯ含量超标、蒸汽消耗上升、变换阻力　

增大等问题，成为整个合成氨系统的“瓶颈”。为　

此，化肥分公司经过反复考察和论证，决定于　

２０１０年６月大修期间，对２套变换装置进行部分　

改造，以达到节能增产之目的。　

１　１　变换系统　

１．１改造前状况　

１．１．１改造前工艺流程　

改造前１　变换系统工艺流程见图１。　来自压缩机二段出口的半水煤气，经丝网过　

滤器去除油污和杂质后进入饱和热水塔，增湿升　

温后经气水分离器后进热交换器（管内）、电加热　

器，由热交换器加热到一定温度后分别进入预变　

换炉Ｉ和Ⅱ，气体出来进入增湿器Ｉ，经增湿降温　

进入变换炉一段；从变换炉一段出来进人热交换　

器（管间），和首次进入热交换器的冷气体换热后　

再进入变换炉二段，从二段出来后进人增湿器ＩＩ；　

经冷却降温再进入变换炉三段，三段出来后依次　

进入水加热器、饱和热水塔及软水加热器，充分回　

收出三段气体的余热，最后进入冷凝塔，将变换气　冷却至常温后，进入气水分离器，分离掉水后去压　

缩系统。　

１．１．２系统运行状况　

开３６机（Ｌ型），日产氨醇３２４　ｔ，变换系统进　

出口压差约１２７．５　ｋＰａ，蒸汽流量为４　ｔ／ｈ。各段　

转化率及温度见表１。　

变换气去压缩系统　

１．丝网过滤器２．饱和热水塔３，１３．气水分离器４．热交换器５．电加热器６．预变换炉Ｉ　７．增湿器Ｉ　８．变换炉９．增湿器Ⅱ１０．水加热器１１．软水加热器１２．冷凝塔ｌ４．预变换炉Ⅱ　

图ｌ　改造前ｌ　变换系统工艺流程　

我公司造气节能技改总结

作者/来源：陆萍，孟庆顺（江苏恒盛化肥有限公司，新沂 221400) 日期：2007-12-25

1 造气系统的改造

江苏恒盛化肥有限公司造气系统共有固定床造气炉21台，2005年已改造8台，2007年6月淘汰了其余13台造气炉。

1.1 主要设备

（1）造气炉：选用φ2800 mm造气炉，炉体为夹套式，炉条机械传动排渣。

（2）洗涤塔：φ5800 mm，总高23610 mm，内装瓷环填料，分两段装填，每段高4500 mm。

（3）空气鼓风机：选用C600-1.30型高压高效率鼓风机，风量36000 m3／h，风压30 kPa，电 机功率440 kW，电压6 kV。

（4）采用热管废热式锅炉（φ2600 mm，H＝ 15100 mm）回收水煤气显热，副产0.3 MPa的低压蒸汽。

（5）水帘除尘器：φ1200 mm／φ2400 mm，H＝35552 mm。

（6）旋风除尘器：φ1800 mm，H＝9250 mm。

1.2 节能方面改造

（1）扩大炉膛直径：均改为φ2800 mm。在改造中，各炉上行出口管放大至DN700 mm，并延伸至三楼楼板顶面，增加了有效空间，有利于高炭层操作和降低制气阻力，单炉发气量大大提高。

（2）炉底的选型：造气炉炉膛扩径后，炉内加煤量增加，使炉底运行阻力变大。为保证运行正常，炉底运行机构改为滚动底盘，传动的摩擦系数较小，减轻炉条机的运行负荷，炉底连续运行周期延长近1倍，为造气的稳产、高产创造有利条件。

（3）采用新型炉箅：把所有炉箅改为六边形炉箅。该炉箅具有布风均匀、通风面积大，排、破渣能力更强（排出的灰渣均在150 mm以下）、燃烧完全（残碳量下降了5％）等优点。

（4）吹风系统的改造：造气炉的最佳工况是在短时间内使炉温提高，蓄存足够的热量，供制气用。这就要求单位时间内风机必须具备高风速、大风量的性能，故把所有风机改为C600-1.30型风机，同时也实现了1台风机供4台造气炉生产。为进一步提高炉内吹风强度，将入炉风管及阀门由原DN500 mm全部更换为DN600 mm，阻力由近2750 Pa降低到1050Pa。

φ2 800mm造气炉运行总结

作者/来源：周建军(恒通化工股份有限公司化肥厂，山东郯城 276100) 日期：2005-8-16

山东恒通化工股份有限公司化肥厂年产合成氨20万t、尿素25万t、甲醇5万t。化肥厂造气系统采用固定床间歇气化工艺，日产醇氨550t，吨氨耗煤1.2t，单炉日产醇氨42.3t。自1997年起，化肥厂对造气炉相继进行了扩径改造，由φ2400mm扩到φ2 650mm，但仍不能适应产量，特别是醇氨比不断提高的需求，2005年用部分煤棒代替山西块煤制气，使造气炉单炉发气量降低，13台造气炉全部运行仍显供气紧张。为此，化肥厂决定新增14#造气炉。

化肥厂造气工段场地狭窄，仅2#造气系统西侧三角地带尚有少量空地，如仍采用φ2 650mm造气炉，将制约后期发展。经过多方考察，化肥厂认为φ2 800mm造气炉比较适用于小型氮肥企业，且易于操作，遂采用φ2 800mm造气炉。该造气炉总投资为139万元，其中自制设备27万元，采购设备36万元，钢厂房60万元，造气炉安装费16万元。改造于2003年9月开始，造气炉于11月5日点火炉，11月9日送气并入系统，历时2个月。

l 工艺流程

造气炉的流程与φ2 650mm造气炉流程基本相同。 由于场地狭窄，该炉的室外设备已无摆放位置，仅能放置1台上行除尘器，无法安装蒸汽过热器和废热锅炉，为此我们取消了过热器，仅以管道代替。烟囱不再设水封底座，烟囱阀由废锅顶部调至上行集尘器出口，烟囱管固定于钢厂房上方，直接向大气排放。虽然排放时不再经过废锅，会造成显热的损失，但送风时一般去吹风气余热回收装置，排放极少，因此对造气的节能影响不大。为了缩小占地，14#φ2

800mm造气炉的废热锅炉、洗气塔与13#造气炉共用。为防止2台造气炉送风、制气时相互串气，对原造气流程进行了改进，增设煤气总阀。工艺流程见图1。该流程的特点是结构紧凑，占地少，制气阻力小。