合成氨装置中蒸汽发生器及其控制系统优化设计

2012-12-08李欣平中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林132002

化工设计 2012年2期

关键词：液位优化设备

李欣平中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林 132002

合成氨装置中蒸汽发生器及其控制系统优化设计

李欣平*中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林 132002

针对合成氨关键设备蒸汽发生器多次发生换热管泄漏及设备顶部汽包气液夹带等情况，对该设备及其控制系统进行优化设计改造，改造后设备运行稳定。

蒸汽发生器控制系统优化设计汽液分离

1 原装置运行概况

在合成氨抽合成气、氢气装置中，气化单元部分氧化法制取合成氨原料气，由气化单元进变换单元之前抽出粗合成气，粗合成气经热量回收产生蒸汽，脱水后送老合成气装置。该单元操作条件苛刻，操作压力高达8.5MPa(G)，操作温度250℃，粗合成气中含51.5782%(V)水蒸汽、0.025%(V)H2S、24.0%(V)H2。这种气体组成对设备的结构设计和材料的选用带来较大难度。关键设备蒸汽发生器为U型管釜式换热器，管内介质为高温合成气，低温时有H2S腐蚀，高温时有H2腐蚀，壳程介质为低压锅炉给水，U型管束需承受9.55MPa(G)的设计压力，其拉应力大，同时工艺物料对奥氏体不锈钢尚有氯离子腐蚀。该设备在投入运行后曾多次发生蒸汽发生器换热管泄漏及设备顶部汽包气液夹带等事故，造成装置停车;同时由于泄漏的合成气中含有23.2196% (V)的CO，给整个装置蒸汽管网带来安全隐患。