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NHD脫碳裝置高壓閃蒸槽改造總結(jié)

文檔作者：姚鵬飛文檔來源：山西晉豐煤化工有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年03月15日
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小氮肥 第43 卷 第1 期 2015 年1 月
NHD 脫碳裝置高壓閃蒸槽改造總結(jié)
姚鵬飛
（山西晉豐煤化工有限責任公司 山西高平048400）
山西晉豐煤化工有限責任公司（以下簡稱晉
豐公司）2 套合成氨系統(tǒng)均采用NHD 脫碳工藝。
第2 套NHD 脫碳裝置自2008 年開車以來，低壓
閃蒸氣中CO2 含量一直偏低，在96% ~ 97%（ 體
積分數(shù)），后通過提高高壓閃蒸槽液位、提高系統(tǒng)
壓力以及降低高壓閃蒸槽壓力等辦法來暫時提高
低壓閃蒸氣中CO2 含量，其體積分數(shù)最高也只能
達到97%左右。利用小修機會打開低壓閃蒸槽
人孔，發(fā)現(xiàn)低壓閃蒸槽溶液進口槽式液體預分布
器被擊穿，高壓閃蒸槽富液夾氣。為此，對NHD
脫碳裝置高壓閃蒸槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改造，提高了
富液解吸效果，使富液夾氣現(xiàn)象得到了改善。
1 工藝流程
1. 1 氣體流程
從變換氣脫硫工段來的壓力為1. 8 MPa、含CO2 體積分數(shù)為28% 的氣體經(jīng)干法脫硫槽、變脫
氣水冷器、氣水分離器后進入三氣（ 變換氣、凈化
氣和低壓閃蒸氣）換熱器，換熱后再進入氣水分
離器；分離水分后的氣體進入脫碳塔底部，氣體自
下而上與從上而下的-5 ~0 ℃的NHD 溶液逆流
接觸以脫除CO2，塔頂出來的凈化氣經(jīng)分離器分
離夾帶的液滴后進入三氣換熱器回收冷量，然后
送往后工段。1. 2 液體流程
來自汽提塔塔底的貧液經(jīng)脫碳泵加壓后送往
溶液氨冷器，溫度降至- 5 ~ 0 ℃，然后送往脫碳
塔頂部；吸收CO2 氣體后的富液經(jīng)渦輪泵回收能量
后送往高壓閃蒸槽（壓力控制在約0. 50 MPa），初
步閃蒸出CO2，H2，N2 后的NHD 溶液減壓后送往
低壓閃蒸槽（壓力約0. 02 MPa），閃蒸出的CO2 送
往尿素工段；低壓閃蒸后的NHD 溶液經(jīng)U 形管流
入汽提塔頂部，用空氣汽提出NHD 溶液中殘存的CO2 氣體，貧液經(jīng)脫碳泵加壓后進行下一個循環(huán)。
1. 3 汽提空氣流程
汽提空氣由羅茨鼓風機抽引，經(jīng)空氣過濾器
后進入空氣換熱器與汽提氣換熱回收冷量，然后
進入空氣分離器分離水分，再經(jīng)п 形管道從汽提
塔底進入，自下而上對汽提塔頂來的NHD 溶液進
行汽提解吸；塔頂出來的汽提氣經(jīng)解吸氣分離器
分離夾帶的液滴后進入空氣換熱器回收冷量，然
后經(jīng)羅茨鼓風機出口放空。1. 4 脫水流程
當NHD 溶液含水質(zhì)量分數(shù)﹥ 3% 時，從低壓
閃蒸槽U 形管底引出部分NHD 溶液，經(jīng)溶液過
濾器進入脫水系統(tǒng)。進入脫水系統(tǒng)的NHD 溶液
分2 路：一路進脫水塔塔頂冷凝器殼程，與脫水塔
出口高溫氣體換熱后進脫水塔；另一路經(jīng)溶液熱
交換器管程，與脫水塔底出來的NHD 溶液換熱，
溫度升高后進入脫水塔。進入脫水塔的NHD 溶
液與脫水塔中上升蒸汽逆流接觸進一步換熱后從
脫水塔中部出來進入溶液蒸發(fā)器，在此用蒸汽將NHD 溶液加熱后再進入脫水塔。脫水塔頂部出
來的氣體經(jīng)塔頂冷凝器管程與殼程的NHD 溶液
換熱后，由塔頂引出進入脫水塔水冷器殼程，進一
步冷卻后進入冷凝液槽，冷凝液排地溝，不凝氣放
空。從脫水塔底部引出的NHD 溶液經(jīng)溶液熱交
換器殼程換熱降溫后，由溶液泵加壓至0. 4 MPa，
一部分送至板式換熱器進一步冷卻后送入汽提
塔，另一部分送至溶液儲槽；不合格的溶液返回脫
水塔繼續(xù)脫水。
2 運行中存在的問題及原因分析
2. 1 NHD 溶液起泡而使高壓閃蒸槽液位失真
晉豐公司高壓閃蒸槽液位計只能測量單一介
質(zhì)的液位。當NHD 溶液起泡后，高壓閃蒸槽內(nèi)實
際形成了NHD 溶液和NHD 泡沫2 種不同密度的
介質(zhì)，此時液位計指示高度不能真實反映高壓閃
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