截至12月4日，石家莊正元塔器設(shè)備有限公司自主研發(fā)、制造的等溫變換工藝和設(shè)備在石家莊中冀正元化工有限公司氨合成系統(tǒng)已運(yùn)行10天。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，蒸汽消耗250千克/噸氨，外送2.5MPa蒸汽580千克/噸氨，CO含量控制在1.5%~2.0%，壓差值由舊變換系統(tǒng)的1.3千克/立方米降至0.3千克/立方米，系統(tǒng)阻力大幅降低，滿足了大型化肥生產(chǎn)節(jié)能與環(huán)保的要求。
“等溫變換工藝的成功投用，對同類型化肥企業(yè)變換系統(tǒng)的技術(shù)改造具有重要參考意義。同時，通過工藝系統(tǒng)的調(diào)整，等溫變換工藝可以在大型合成氨裝置高CO變換過程中得到很好應(yīng)用，這也為滄州正元公司年產(chǎn)60萬噸合成氨、80萬噸尿素項(xiàng)目做好了技術(shù)上的準(zhǔn)備。”正元塔器副總經(jīng)理乞永立告訴記者。
據(jù)技術(shù)人員介紹，等溫變換工藝就是將換熱器置于反應(yīng)器催化劑床層，通過副產(chǎn)蒸汽的方式移去反應(yīng)熱，保持催化劑床層基本恒溫，省去相關(guān)的換熱和熱能回收設(shè)備，大大縮短了流程。該工藝采用了先進(jìn)的變換爐技術(shù)，系統(tǒng)阻力大幅度減少;變換反應(yīng)溫度可通過蒸汽壓力靈活調(diào)節(jié)，操作簡單。此外，由于設(shè)備臺數(shù)減少，裝置投資也大大降低。
據(jù)乞永立介紹，傳統(tǒng)合成氨生產(chǎn)使用固定床間歇?dú)饣に嚕胨簹庵蠧O含量在30%左右，CO變換多采用中低低、中中低低、全低變流程工藝，多段反應(yīng)、多次換熱調(diào)節(jié)溫度的方式，流程相對復(fù)雜、熱損失大、蒸汽消耗高、設(shè)備造價高。隨著化肥工業(yè)的發(fā)展，合成氨裝置大型化已經(jīng)成為國內(nèi)外的主流趨勢，目前全國年產(chǎn)30萬噸以上的合成氨企業(yè)已經(jīng)有40多家，大型合成氨系統(tǒng)造氣多采用航天爐、殼牌水煤漿爐等氣化技術(shù)，氣化粗煤氣中CO含量在50%~76%，高濃度CO使傳統(tǒng)變換技術(shù)已不能適應(yīng)大合成系統(tǒng)的工藝要求。而等溫變換工藝具有的流程簡單、系統(tǒng)阻力小、CO轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)，則恰恰滿足了大型化肥生產(chǎn)節(jié)能與環(huán)保的要求。
經(jīng)過一年多對等溫變換工藝的研發(fā)，正元塔器于2012年4月完成了等溫變換爐和配套工藝流程的工業(yè)設(shè)計。11月25日，采用等溫變換工藝的中冀正元氨合成系統(tǒng)成功開車。
