雙低壓醇氨聯(lián)產(chǎn)工藝方案的對比與選擇
作者/來源：劉志臣（山東聯(lián)盟化工股份有限公司，山東 壽光 262700） 日期： 2008-09-16 點(diǎn)擊率：1656
1 國內(nèi)甲醇、合成氨技術(shù)狀況
目前，國內(nèi)甲醇裝置系統(tǒng)壓力一般在4.0～31.4 MPa之間，單醇系統(tǒng)壓力以4.0～8.0 MPa居多，中壓聯(lián)醇壓力大致在10.0～16.0 MPa，而高壓聯(lián)醇壓力則在25.0～31.4 MPa之間。我國氨合成系統(tǒng)壓力大體可以分為15.0 MPa和31.4 MPa兩個(gè)壓力等級。15.0 MPa壓力的氨合成在我國大型氮肥廠使用，31.4 MPa壓力的氨合成在我國中、小氮肥廠使用。中、小氮肥企業(yè)為了降低醇、氨生產(chǎn)綜合電耗，醇氨系統(tǒng)壓力有向低壓化發(fā)展的趨勢。
氮?dú)鋲嚎s機(jī)是醇氨生產(chǎn)最主要的耗電設(shè)備。對離心式壓縮機(jī)而言，最終壓力越高，離心式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)越困難。這是因?yàn)橐环矫嬖趬毫芨叩那闆r下，氣體的密封難以解決，另一方面對于密度很小的氫氮?dú)�，壓力越高則壓縮態(tài)的質(zhì)量流量越小，離心力作用的透平壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)就越困難。因此，選用離心式壓縮機(jī)的合成氨廠合成氨系統(tǒng)壓力一般在15.0 MPa左右，適合大型氨廠選用；對中、小型合成氨廠來說，一般選用往復(fù)式壓縮機(jī)，因?yàn)橥鶑?fù)式壓縮機(jī)高壓段不存在上述問題。隨著合成氨、甲醇裝置的大型化，系統(tǒng)壓力的低壓化，技術(shù)的不斷進(jìn)步，從節(jié)能的角度考慮，壓縮機(jī)的選型上將會(huì)由往復(fù)式趨向離心透平式。
近年來，在低壓甲醇合成和CO＋CO2凈化工藝技術(shù)上，湖南安淳公司開發(fā)了JJD型低壓恒溫水管式甲醇合成技術(shù)和醇烴化凈化工藝；南京國昌化工科技股份有限公司開發(fā)了GC型徑向低壓甲醇合成技術(shù)和非等壓醇烷化凈化工藝，這兩種技術(shù)均被中小醇氨生產(chǎn)廠家廣泛采用。在降低氨合成壓力方面，加大合成塔、降低空速、提高氨凈值是采取的主要措施之一，因此，φ1800 mm、φ2000 mm、φ2200 mm、φ2400 mm大型氨合成塔相繼問世，雙合成塔串聯(lián)技術(shù)嶄露頭角。所以在新上規(guī)模較大的醇氨系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的壓力的選擇、CO和CO2的凈化工藝的確定以及壓縮機(jī)的選型被作為一個(gè)重要環(huán)節(jié)來考慮。
2 生產(chǎn)現(xiàn)狀與新裝置產(chǎn)能目標(biāo)
山東聯(lián)盟化工股份有限公司于2005年開工建設(shè)了一套“18·30”裝置，2006年10月份投產(chǎn)。本裝置采用了南京國昌公司的非等壓醇烷化工藝，12 MPa φ1600 mm中壓聯(lián)醇系統(tǒng)、31.4 MPa φ1400 mm高壓醇化系統(tǒng)、31.4 MPaφ1200 mm高壓烷化系統(tǒng)、31.4 MPa φ2000 mm NC型氨合成系統(tǒng)各一套。2007年該裝置共生產(chǎn)合成氨215 kt，生產(chǎn)甲醇74 kt，生產(chǎn)尿素372 kt，噸氨原料煤（實(shí)物）消耗1155 kg，噸氨綜合電耗1156 kW·h�？傮w上看，無論是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還是裝置的產(chǎn)量和消耗都優(yōu)于聯(lián)盟化工老廠生產(chǎn)系統(tǒng)的指標(biāo)。2007～2008年，我們在一期裝置旁邊啟動(dòng)了第二期醇氨工程，所確定的新系統(tǒng)甲醇、合成氨產(chǎn)量分別為550 t/d（粗甲醇）和640 t/d，噸氨綜合電耗較一期工程要有所下降，噸氨實(shí)物原料煤耗與一期工程持平。氨醇產(chǎn)量和消耗總體目標(biāo)確定以后，我們在認(rèn)真總結(jié)第一期“18·30”工程的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)吸收了同行業(yè)兄弟單位的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，征求了知名專家的意見，提出了新醇氨裝置的工藝技術(shù)方案。
3 工藝技術(shù)方案的對比與選擇
3.1 甲醇工藝方案的選擇
根據(jù)合成氨產(chǎn)量640 t/a、甲醇產(chǎn)量55....
