6万吨总氨技术改造方案

编号：Q/DF.Z.X.J.001-2008 编制： 审核： 批准：山西长子丹峰化工有限公司6万吨总氨二万吨二甲醚填平补齐技术改造方案一、技术改造的原则及指导思想根据公司对现生产装置发展定位和长远战略规划，围绕国家产业政策节能减排、发展循环经济的原则，技术改造本着长远发展规划同近期发展相结合，依托现有装置充分挖掘内部潜力，以保肥增醇、填平补齐，边生产边改造为指导思想，力求达到投入省、周期短、见效快、效益高的目标。二、技改方案制定的前提及背景现装置能力配置状况及改造重点根据公司对现生产装置定位规划，为杜绝重复建设，近年来公司在技术改造实施过程中，围绕公司发展规划，对部分工段，部分装置改造采取一步到位措施，已先后对造气厂房、煤气气柜、脱硫工段静止设备、脱硫泵、再生泵、煤气总管、变换工艺、吹风气回收等装置配置及工艺选择配套改造为6万吨总氨能力。本次改造重点是在现装置基础上，以6万吨总氨能力为目标，针对部分装置配置的不适宜进行填平补齐技术改造。三、改造方案1、造气工段现造气工段主要设备配置：2600煤气炉四台、2400煤气炉一台、100L/min泵站一套、油泵二台，一开一备，系统内油缸配置80mm，工艺流程采用多炉一塔一器，正常生产四开一备，单炉生产能力1.25万吨/年，按现制气水平改造后新增一台2610煤气炉，正常生产五开一备，并配套增设阀站、蓄能器一台。空气鼓风机：现配置C400风机，C500风机各一台，改造后C400风机已不能适应生产要求，而C500风机作为改造型风机，根据实际生产运行观察，该风机达不到应有性能流量值指标，本次改造方案淘汰C400风机，新增一台C600风机，配10KW高压电机，保留C500风机，并将其改造为10KW高压电机，改造后正常开C600风机，C500作为备机。造气循环水：现配置热水泵流量720m3/h，冷水泵流量485 m3/h，凉水塔原设计处理能力为500 m3/h，设计温度:热水为55，冷水为25。现实际运行热水温度为5255，冷水温度为4043，从该工序运行指标分析，主要存在循环水中悬浮物高，凉水塔处理能力小以及随着企业生产能力增加，相应配置历史欠帐较多，长期以来一直处于恶性循环运行，而导致生产效率低，维修劳动强度大等弊端，故改造方案选择：a、新增一台500 m3/h横流式凉水塔，并采用微涡流塔板澄清技术彻底改变该循环水悬浮物高、温差小的情况，改造后悬浮物降至50mg/l，温并非控制在1315之内；b、恢复煤气炉单炉部分旋风除尘器性能，从源头减轻平流沉淀池负荷，延长生产运行周期；c、扩大改造初级沉淀池和平流沉淀池瓶颈部分，总回水沟由暗沟改为明沟并将流通截面积扩大；d、淘汰现气柜出口半水煤气冷却塔，新建一台半水煤气冷却塔，综合余热器前增设旋风除尘器一台，以减轻煤气总管及综合洗气塔堵塞。2、脱硫工段该工段改造以节能降耗、气体净化为重点，本次改造将淘汰380V低压电机罗茨机三台，保留一台，以备系统开车运行，新增二台451m3/min，配10KV电机罗茨机，正常生产一开一备。为确保改造后大压缩机平稳运行周期，淘汰现2#静电除焦器，新增一台处理气量为30000 m3/h35000 m3/h静电除焦器。3、吹风气回收工段现该工段由于吹风气中粉尘含量较高，导致余热锅炉列管间粉尘堵塞，而影响余热锅炉传热效率，直接威胁着锅炉的安全运行和粉尘排放对大气的污染。故本次改造拟在吹风气入燃烧炉前增设一台多管除尘器，改造后既可提高余热锅炉传热效率，确保锅炉安全运行，同时又可减少粉尘对大气的污染。4、碳化工段现碳化工段主要设备：2000碳化塔二台、2600碳化塔一台、2200碳化塔一台、2000/1600综合塔一台、800清洗塔一台。现生产运行2000主副塔轮换生产，2000为固定副塔，三塔串联工艺，设计能力为1.5万吨/年，设计空塔速度0.1218m/s。近年来随着公司生产能力的不断扩大，系统通过气量成倍增长，该系统实际运行空速已达到0.3m/s，超出设计2.46倍，本次改造拟将2600、2200碳化塔改为主、副塔轮换生产，2000碳化塔改为固定副塔，改造后2600塔空速0.24m/s，2200塔空速0.31m/s，空塔气速低于或接近改造前空速指标，同时改造后塔内有效容积和换热面积增加，在同等液位指标下，溶液在塔内停留时间相对延长，更利于结晶的成长。由于本次改造该工段定位于保肥增醇，改造以系统装置空塔速度和2200水箱法兰以及工艺流程为重点，同时兼顾操作控制，在该工段反应物及热负荷基本不增加的工况下，改造后换热面积有所增加，更有利于反应及控制，而其余装置给料泵，浓氨水制备及分离本次改造暂不考虑。5、脱碳工序根据碳化液脱碳设计最大能力，结合甲醇投运前液氨日盈余量和甲醇投运后，日甲醇产量在50吨工况下，日盈氨10吨左右，本次改造甲醇扩能后，合成氨系统平衡仍采用碳化液脱碳工艺，即在现盈氨基础上，全部用于合成氨平衡，并根据系统平衡调节脱碳至最佳工况，故本次改造仅对脱碳塔内部塔板检修更换，并增设一台板式换热器，恢复装置最佳性能。6、甲醇合成工段现甲醇合成设计能力为1万吨，实际运行能力为1.5万吨，本次改造拟新建一套同等级装置，同时根据现合成循环冷却水能力，结合改造后大压缩机冷却用水及甲醇冷却用水，配套新建一套1000 m3/h循环冷却水系统。7、二甲醚改造根据公司对现装置发展，氨、醇能力各3万吨的总体思路和公司发展煤化生产链战略规划，二甲醚设计建设除合成精馏工序为一万吨外，消防、循环水、供热、空压站及公用工程建设规划达二万吨能力，故本次仅对二甲醚合成精馏工序扩规改造。8、压缩工段现压缩配置L3.3-17/320压缩机十四台，L3.3-13/320压缩机一台，改造方案选择以节能降耗为前提，淘汰高能耗L型压缩机八台，保留L型压缩机七台，新增6MD322-180/320大压缩机二台。改造后正常生产二台180m3大机配二台17m3，短期对180m3大压缩机检修，运行一大七小，日产总氨不低于改造前产量。新建4400018000压缩机厂房一座；配套改造压缩机系统总管。9、供电系统现电容量装机配置7800KVA，实际运行9100KW，实际运行超出装机能力的20%以上，已严重威胁着装置的安全运行。本次供电系统改造结合大压缩机方案实施，仍采用35KV进线，以提升用电电压等级、节能降耗为宗旨，采用调整、降低低压用电负荷，增加对大功率高压电机用电负荷，保留现低压配电系统，新建高压配电系统。（附：改造后用电级别装机及常用量）改造后正常生产由380V供电改为10KV供电，可退出罗茨机二台，每台185KW，另一台155KW，总功率为525KW；空气鼓风机二台常用量290KW；二甲醚250KW；厂外供水200KW；小压缩机4040KW，总共可退出380V用电功率5305KW。改造后新增380V常用功率385KW，理论计算应退出4920KW，当原实际运行负荷超出容量负荷约2000KW，按电力系统设计规范，实际运行负荷不得超过变压器容量的70%，按此计算应该退出380V用电容量3650KW，为使大压缩机检修期不致于对生产系统运行造成大幅度波动，故本次改造拟退出1800KV高能耗变压器一台，正常生产二大二小运行，基本可达到规定运行，而单台大压缩机、七台小压缩机运行，380V短期超负荷基本可控制在改造前水平。改造后新建10KV变电站一座，设计容量15000KVA，三个变台，一期工程建设二个变台，配二台35KV/10KV，5000KVA变压器二台，一台10KV/0.4V，250KVA变压器一台。改造后用电级别、装机及常用量35KV/10Kv35KV/0.38Kv序号设备名称台数装机常用序号设备名称台数装机常用1180m3压缩机2620062001循环冷却泵46203102罗茨机210005002凉水塔风机260603空气鼓风机27304403煤气炉15154甲醇循环机24404405二甲醚2502506厂外供水200200合计88208030合计695385注：180m3压缩机辅机380V电源容量150KW为方便操作管理，10/0.4KV电源应由10KV变电站单独专供，本表中未计入装机容量中。10、系统总管改造压缩机二段出口正常变换总管按流体常用流速范围，低限流速管径为DN360mm, 高限流速为DN295mm，现系统总管DN300mm，故本次改造总管改为DN350mm。变换出口是碳化进口，低限流速管径为DN380mm,高限流速为DN310mm现为DN250mm，显然改造后总管不能适应生产需求故本次改造系统总管改为DN350mm.碳化系统出口是压缩机三段入口，改造后低限流速管径为DN388mm，高限流速为DN320mm, 现为DN300mm。六出总管改造后低限流速管径DN81mm,中限流速管径为DN83mm,高限流速为DN74mm,现该管径为DN75mm,为安全运行故本次改为DN90mm.七入七出总管改造后低限流速管径DN106mm，高限流速DN71mm,故本次改造保留。11投资估算工程投资估算表序号工程内容工程配置单位数量资金（万元）备注1压缩机180m3台27602煤气炉2800台1803罗茨机451m3/min台2804空气鼓风机台2405甲醇合成系统套15006循环凉水系统1000m3套197.57微涡流澄清器套1708静电除焦器30000m3台1379多管除尘器旋风除尘台13510高压机主厂房220含基础11高压机安装费材料费15012电缆5013变电站10KV22014造气凉水塔改造3015材料费10016二甲醚合成精馏30017地面工程50合计2819.5万元12、