影响合成氨综合能耗的因素探讨_刘飞.pdf

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1、第5期中氮肥No.52014年9月M-SizedNitrogenousFertilizerProgressSep．2014影响合成氨综合能耗的因素探讨刘飞，顾朝晖，乔洁(河南心连心化肥有限公司，河南新乡453731)［中图分类号］TQ113.2［文献标志码］B［文章编号］1004－9932(2014)05－0011－02合成氨综合能耗是衡量合成氨生产经济性的而影响生产正常运行。重要指标，其影响因素也是多方面的。本文结合2.1循环气中氢含量的影响我公司“18·30”项目(设计能力180kt/a合氢气是合成气中的有效气体，其含量多少不成氨、300kt/a尿素)多年的运行经验，主要从仅影响着合成

2、氨系统的压力和阻力，而且对合成合成氨系统的循环气量、气质及运行工况进行探氨系统的能耗有着重要影响。不同循环氢含量下讨分析，得出这3个因素对合成氨综合能耗的影的系统工艺数据见表2。响，为合成氨装置节能降耗提供借鉴。表2不同循环氢含量下的系统工艺数据循环氢系统压力系统压差塔压差循环机负荷吨氨循环机1合成循环气量的影响/%/MPa/MPa/MPa(3台)耗电/kg标媒循环机近路有2台5321.6351.990.4910.93我公司“18·30”项目于2006年开车，综关死、1台开半圈合能耗的统计数据主要是“两煤一电”，即吨氨循环机近路有2台5521.151.910.4610.55关死、1台开1/

3、4圈原料煤、燃料煤耗量及耗电量。通过不断优化总6020.511.870.433台机近路全关死9.99结，发现合成氨综合能耗与进合成氨系统的循环6220.151.770.393台机近路全关死9.99气量存在着反比例关系。2010—2013年合成氨表2数据表明，随着循环氢含量由53%升系统循环气量与吨氨综合能耗数据统计见表1。高为62%，系统压力由21.635MPa降低为表1合成氨系统循环气量与吨氨综合能耗统计20.15MPa，降低了1.485MPa;系统压差由循环气量氨产量耗原料煤①耗燃料煤①耗电量①综合能耗年份1.99MPa降低为1.77MPa，降低了0.22MPa;/m3·h－1/kt/

4、kg/kg/kg/kg2010304700165986.342.31141.521130.17塔压差由0.49MPa降低为0.39MPa，降低了2011335530188975.821.14137.621114.580.1MPa;高循环氢(60%、62%)运行时，32012352390201963.94－4.22②134.111093.83台循环机近路完全关死，循环机不再做无用功，2013370120220948.39－8.35②130.721070.76电耗降低，吨氨循环机耗电量由10.93kg标煤注:①折算为标煤;②负值是指合成氨自身所产的蒸汽除可满足整个生产系统的需要外还有剩余。降低

5、为9.99kg标煤，降低了0.94kg标煤。因由表1可看出，随着合成氨装置循环气量的此，在生产中应控制较高的循环氢含量，以使合增大，合成氨综合能耗降低。因此，在生产中应成氨系统的压力和能耗降低。适当增大装置负荷，低于或等于设计能力的负荷2.2循环气中甲烷含量的影响都不利于合成氨综合能耗的降低。甲烷在合成氨原料气中是无效气体，工艺要求其含量越少越好。原料气中甲烷含量与造气方2合成气气质的影响法及煤质有关，我公司“18·30”项目采用间合成气的成分会对合成氨综合能耗产生很大歇法制气，以优质白煤为原料，制取的原料气中的影响，如果控制不当则会造成合成氨综合能耗甲烷含量约为2%。循环气中的甲烷含量低

6、则可增大，甚至影响整个系统的温度、压力控制，从降低各级压缩机的无效做功，并且可提高合成塔催化剂的利用效率，相当于单位时间内通过催化［收稿日期］2013-12-02剂的有效气体成分增加。但实际生产中循环气中［作者简介］刘飞(1989—)，女，河南周口人，助理工程师。的甲烷含量也不是越低越好，这是因为甲烷含量·12·中氮肥第5期对于合成塔温度控制有重要影响，如果其含量过理念的转变，最终使合成氨综合能耗得到降低。低，合成反应速率加快，在短时间内放出大量的主要操作变化如下。反应热，极易造成合成塔温度过高，甚至损坏催(1)同样产量下，尽量少采用大循环量压化剂。再者，合成循环气中甲烷含量控制一般是温的

7、方式，尽量将多余的反应热通过废热回收器通过放空实现的，如果一味地追求低甲烷含量就回收。要加大放空量，这样在降低甲烷含量的同时也就(2)同样入口温度下，在保证合成塔热平损失了大量的氢气、氮气等有效气体。循环气中衡条件下，尽量提高合成气入废热回收器温度。甲烷含量与吨氨煤耗、放空气量的关系见表3。(3)采用“低零米温度(405℃)、高第一表3甲烷含量与吨氨煤耗、放空气量的关系床层热点温度(485±5℃)”的操作方式控制3－1循