江苏新沂市恒盛化肥有限公司 曹广安 李明霞 新沂 221400

•  概况

江苏新沂市恒盛化肥有限公司年产合成氨 12万吨，尿素16万吨，2002年4月为配合合成氨扩产技改，新上一套12万吨NH3/A规模的变换装置，采用先进的工艺，更换优良的中、低变换催化剂，为φ1200精炼及φ1400合成系统配套运行。该项目于2002年4月投产，取得了令人满意的效果。

•  采取的主要措施

从确定方案时，我们就把科学、先进、合理和经济的 原则运用到工艺设计、设备选型制作、仪表配备及安装中。首先我们认真查阅技术资料，对目前国内报道的变换系统新技术深入了解学习和比较，同时组织工艺和仪表人员到一些先进的厂家学习考察，结合我厂的实际和行业技术发展的趋势动向博采众长，大胆的创新。

2.1采用中-低-低变换新工艺流程

目前国内变换工艺流程主要有中串低、中低低、和全低变等三种，经过认真的考察学习我们认为中 -低-低工艺蒸汽消耗低，系统阻力小，操作适应性强，适合我厂的实际。这个流程中除了中变炉段间喷水节约蒸汽外，在低变炉间用调温水加热器调节下段入口温度，操作方便、灵活。

2.2设计独立式蒸汽混合器

混合器 汽气混合效果好，液态水分离效果也很理想，它的设置交好的克服了过去蒸汽、煤气带水造成的设备腐蚀。

2.3饱和热水塔采用规整填料

饱和热水塔是变换工序气液接触传热传质增湿的关键设备，运行好坏直接影响系统阻力和蒸汽消耗，这次我们采用BY175规整填料，饱和塔出口气液温差小，塔阻力小，液体循环量小，对降低该工段的汽耗、电耗有重要作用。

2.4认真选择低变催化剂

实际证明，变换催化剂质量的优裂直接影响变换系统乃至全厂生产的稳定，能耗的大小和经济效益的高低，为此我们专门对此进行了考察。催化剂通过制造厂家介绍，用户反馈的信息，查阅国家催化剂检验监督中心的检测报告并经过招标的形式，在质量、价格、服务三统一的准则下，我们选取了由山东临朐大祥精细化工有限公司生产的钴钼系低温耐硫变换催化剂 —DNB303Q，这是一种宽温区变换催化剂，使用温度150~460℃，在180℃条件下对CO和水蒸气的反应有独特的高活性。在考察中不少用户反应DNB303Q变换催化剂低温转化率高、强度高，特别是硫化后强度成倍提高；易硫化、抗毒耐水性好、寿命长，正常条件下可达3~5年。

•  升温硫化及生产运行情况：

3.1变换低变炉装DNB303Q催化剂40m3，与中变催化剂的装填比例为1：2。根据触媒制造厂家介绍，该催化剂若以CS2硫化其用量应在120~150kg/m3，我们认为，硫化的质量回长期对催化剂的使用效果和寿命产生影响，因此我们取了CS2的用量上限共6T。

3.2在触媒厂技术人员的指导下，我们制定了详细的硫化方案及注意事项，本着“低温穿透，高温强化”和“提CS 2 不提温，提温不提CS 2 ”的原则，运用电炉功率，CS 2 流量及气体空速等手段密切注释触媒床层的温度变换，勿使温度暴涨以烧坏催化剂。本次硫化共38小时，与计划方案基本吻合，由于措施得力，依靠大家的共同努力，顺利完成了硫化任务，为今后的生产打下了良好的基础。

3.3生产运行情况：新变换系统从4月中旬至今已有近一年的时间，由于压缩机能力限制目前，只能开38机（折L机气量）日产合成案340T/d，从设备、工艺及触媒的使用情况来看运转很好，主要是：

3.3.1炉温控制平稳，中变炉一段入口在300℃以下，低变炉一段入口〈210℃，中变出口控制在6~8%，低变出口根据生产需要控制1~2%。

3.3.2系统阻力小。原系统压差一直在0.2MPa左右。新系统压差稳定在0.02~0.03MPa，（低变炉压差仅有0.01MPa）。

3.3.3整齐消耗大幅度下降，节能效果显著。

在开 38机的情况下，日消耗蒸汽20~29.0T，吨氨耗汽油由原来的380~400kg，降到60~90kg。

3.3.4吨氨综合电耗降低，经测算变换由于阻力下降，吨氨下降50kwh。

3.3.5工艺设备运转良好，大大减少了过去因此造成的计划外停车，为稳定尿素的产量、质量提供了保证。

附：变换岗位生产操作记录数据

表 1：新旧系统阻力、汽耗、电耗数据表

表 2：低变炉生产操作记录表摘录

表 1旧系统阻力、汽耗、电耗数据表 

新系统阻力、汽耗、电耗数据表

•  经济效益分析

4.1节约蒸汽

原吨氨用蒸汽 380~420kg，现吨氨用汽60`90kg（均以流量计为准），以吨氨节约300kg、年产12万吨合成氨，每吨蒸汽以目前价格70元计算，此项年效益为288万元

4.2节约电耗

每吨氨节电 50kwh。按每kwh0.28元计算，年效益168万元，同时少开一台热水泵（22KW）年又节电4.35万元。

4.3减少停车损失，过去两套变换因设备老化、负荷重，每年造成停车不少于4次，每次损失5万元以上，新系统仅此节约20万元以上，以上各项年效益为480万元，而新系统总投资650万元，扣去其它费用，不少于两年即可收回全部投资。

5、小结
12万吨NH3/a新系统是我们自行设计，自行安装的大项工程，无论自动化控制水平，还是现场操作，整体消耗水平等方面，在同行业处于先进，同时，我们认为，DNB303Q低温耐硫变换催化剂在新系统中多降低蒸汽消耗、降低系统阻力，保证较高的CO转化率等方面汽了不可替代的作用，其经验为我们今年的技术改造，实现年产20万吨合成氨、30万吨尿素打下了坚实的基础。