王军,田蒙奎,姜颖,雷志良,王国维,王昌敏,简万国

(1.贵州大学化学与化工学院,贵阳550025;2.贵州开磷控股(集团)有限责任公司,贵州开阳550300)

贵州开磷息烽合成氨有限责任公司以半水煤气生产合成氨,年产量为60万吨。在合成氨工艺中,为了使合成气达到合成所需的压力,需要逐级压缩。该公司压缩工段使用型号为6M50-345/314往复式氢氮压缩机,六组并联工作,每组均有六级(段)压缩,在各级压缩间采用列管式水冷方式,筒体材质为16MnR,列管材质为20#无缝钢管,冷却水走管程,合成气走壳程。在投入使用以来,存在级间换热器结焦的现象,前三段尤其明显,结焦物聚集在管间,严重影响换热效果,导致换热器出口温度超标,压缩机压缩比降低,功耗提高。每3～4个月工厂就需对结焦堵塞严重的换热器进行拆装、抽芯并用高压水清洗,但效果并不理想,清洗后运行20天左右换热器出口温度再次超过设计温度40℃,半年左右要采用化学试剂进行比较彻底的清洗,虽清洗效果有所提高,但设备运行40天左右,出口温度再次超标,且化学试剂会对换热管造成一定的腐蚀。设备在投入使用2～3年后,由于焦垢及化学清洗剂对列管的严重腐蚀,使其无法继续使用只能进行更换,更换造成的直接费用每年高达上百万,间接费用更是高达上千万元。压缩机级间换热器的结焦现象不仅影响换热设备的正常运转,而且直接影响整个合成氨工段的运行以及合成氨的产量和成本[1]。针对合成氨级间换热器的结焦这一关键问题,开发结焦抑制技术,延长换热器清洗、更换周期是确保合成氨长期稳定运行的重要研究内容。……