我公司自2000年开始实施“油改煤”工程,采用富氧连续气化技术取代原有的以重油为原料的制气工艺,经过一年多的调试,终于在2003年 3月实现了月产尿素20 kt的目标,企业重现生机,但之后便面临焦炭价格猛涨的新的危机。为适应市场需要并尽快摆脱企业经济下滑的被动局面,公司于2003年初制定出合成氨系统改扩建项目,生产能力由原来实际的125 kt/a扩大到180 kt/a。本次改扩建的重点是引进恩德粉煤气化技术和净化系统及合成塔的改造。
1 净化系统改造原因
应用恩德粉煤气化技术后,造气炉将使用劣质煤制气,小时生产半水煤气量80 000m3,净化工艺必须随之进行改造。
(1)公司原净化系统采用中低低变换配甲烷化精制工艺,包括两套中低低变换系统、两套 ADA脱硫系统、1套NHD脱碳系统、两套甲烷化系统,处理富氧连续气化半水煤气,实际合成氨生产能力为125 kt/a,不能满足改造后生产负荷需求。
(2)富氧连续气化炉的煤气成分与恩德粉煤气化装置煤气成分不同,采用恩德炉造气后,半水煤气中有效气CO+H2含量降低,而CO2含量增加,增加了变换、脱硫、脱碳系统的生产负荷。
(3)造气废锅所产的饱和蒸汽送至中变系统前温度下降,热损失较多,有冷凝液产生,对中变生产不利。
(4)NHD脱碳系统、合成系统用冷量增加,低变气余热需要回收利用。
2 改造内容
2.1 新增1套合成氨生产能力为80 kt/a的变换系统
该变换系统处理煤气量为35 000m3/h,采用中低低变换工艺,在一低变入口和二低变入口分别设淬冷器,增加水气比,以减少蒸汽消耗。
2.2 对原1#、2#系统局部阻力较大处进行改造
增加原系统低变催化剂的装填量,以降低系统阻力,提高变换率。
2.3 增设1台蒸汽过热器
该过热器换热面积为268m2,利用中变气余热将造气产40t/h 3.5MPa饱和蒸汽过热至300℃,以利于中变系统操作。
2.4 脱硫系统改造
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