张秀志

(新疆中能万源化工有限公司新疆玛纳斯832200)



DNCA型氨合成催化剂在凯洛格内件的应用

张秀志

(新疆中能万源化工有限公司新疆玛纳斯832200)

新疆中能万源化工有限公司是由安徽晋煤中能化工股份有限公司在新疆玛纳斯成立的全资子公司。该公司一期“40·60”项目采用航天炉粉煤加压气化工艺、湖南安淳高新技术有限公司的等温变换工艺、大连理工大学的低温甲醇洗脱硫脱碳工艺、浙江杭氧公司的液氮洗净化工艺、美国凯洛格公司的合成氨技术以及意大利斯纳姆公司的氨汽提法尿素工艺，于2015年8月开始调试运行，2015年9月顺利投产，并达到预期效果。现将合成装置试车及运行情况介绍如下。

1　氨合成装置工艺流程

该装置采用凯洛格技术Φ2 700 mm合成塔。来自净化系统n(H2)/n(N2)约为3∶1、φ(CO+CO2)<5×10-6、压力为2.69 MPa、温度为25 ℃、流量为110 228 m3/h(标态)的新鲜合成气至合成气压缩机入口，与其循环段入口的346 607 m3/h(标态)循环气一起经合成气压缩机压缩至11.49 MPa、温度66 ℃，经合成塔进、出料换热器预热至230 ℃后，再分成3路进入合成塔：第1路约60%(体积分数，下同)的气体经过第1主线调节阀，通过合成塔壳体和催化剂筐环隙，再经过合成塔一级中间换热器与第1床层出口气体换热，以降低壳体温度和第2床层入口温度，该气体被加热至385 ℃；第2路约30%的气体经过第2主线调节阀，通过合成塔二级中间换热器换热，以降低第3床层入口温度，同时与主气流混合进入一级中间冷却器，预热后进入第1床层；第3路约10%的气体经零米副线调节阀至合成塔入口。

上述3路气体经混合后进入合成塔第1床层(有 50%以上的NH3在此合成)。第1床层出口后的气体与第1主线调节阀、第2主线调节阀来的气体在合成塔一级中间换热器换热后进入第2床层，第2床层出口的气体与第2主线调节阀来的气体在合成塔二级换热器换热后进入第3床层A室，再进入第3床层B室；B室出口气体(442 ℃、压力11.06 MPa)进入工艺蒸汽过热器换热后，气体温度降至418 ℃，然后进入合成塔废热锅炉换热，并副产4.15 MPa的蒸汽，此时气体温度降至282 ℃。在合成塔进出料换热器中，预热合成塔进料气至230 ℃，自身降温至110 ℃，进入合成塔出口冷却器中冷却至38 ℃，再经过组合氨冷器的中心管外侧冷凝，并通过氨分离器分离，液氨送至减压闪蒸罐，未冷凝的氢氮气通过组合氨冷器中心管复热至27 ℃，然后送至合成气压缩机循环段入口。……