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超濾技術(shù)在合成氨低溫甲醇洗系統(tǒng)的應(yīng)用
責(zé)任編輯：作者：admin人氣：1627 發(fā)表時(shí)間：2021-04-13
楊忠緒1 （陜西渭河化肥廠，陜西渭南，714000）
李大明2 （西安超濾凈化工程有限公司，陜西西安，710075）摘要 介紹超濾技術(shù)在渭河化肥廠低溫甲醇洗系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的操作條件惡化原因進(jìn)行了分析，重點(diǎn)論述了為改善操作條件所采取的措施，超濾過濾器的特點(diǎn)。在冷區(qū)和熱區(qū)的不同精度、不同流量的濾芯配置、濾芯清洗、使用效果，以及由此得出的新型高效、低阻、長(zhǎng)壽命的過濾器是處理低溫甲醇洗系統(tǒng)污染物的良好裝置。
關(guān)鍵詞 超濾器 低溫甲醇洗 使用效果
陜西渭河化肥廠是以煤為原料，采用德士古水煤漿汽化工藝，年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨、52萬(wàn)噸尿素的大型化肥廠，工藝中采用林德公司低溫甲醇洗方法脫除氣體中的CO2、H2S等，該工藝流程也叫五塔流程，分冷區(qū)和熱區(qū)，冷量的來源主要靠CO2的節(jié)流效應(yīng)及液氨的制冷系統(tǒng)。
一、簡(jiǎn)況
1999年6月份該廠在大檢修后開車過程中發(fā)現(xiàn)低溫甲醇系統(tǒng)操作工況嚴(yán)重惡化，在系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)有許多細(xì)小的渣質(zhì)（粉塵及腐蝕產(chǎn)物）污染了甲醇溶液，這些渣質(zhì)沉積在換熱器管程、殼程，直接影響傳熱效果和堵塞換熱器通道，增加甲醇循環(huán)的阻力，整個(gè)系統(tǒng)冷量嚴(yán)重不足，只能維持50%的低負(fù)荷生產(chǎn)。
根據(jù)電子顯微鏡對(duì)污染物的分析及X射線衍射圖譜的驗(yàn)證，確定了污染物為鐵的硫化物Fe3S4微粒，其粒徑多為2～10μm，且為非粘結(jié)性微粒，系統(tǒng)中原有100目、60目、20μm的過濾網(wǎng)，對(duì)這些細(xì)小的微粒無(wú)能為力，其它兄弟廠也有同樣現(xiàn)象發(fā)生，它們大都采用了粉末冶金管過濾甲醇溶液中的渣質(zhì)，雖然收到了較好的效果，但價(jià)格昂貴，阻力大，應(yīng)為新型高效低阻金屬絲網(wǎng)或氈過濾器所代替。
渭化廠經(jīng)過多方調(diào)查研究，多種方案分析比較，最終選用了西安超濾公司的超濾過濾器，對(duì)系統(tǒng)中污染的甲醇溶液進(jìn)行過濾。
二、濾芯特點(diǎn)
超濾器采用燒結(jié)不銹鋼絲纖維氈過濾介質(zhì)，其纖維接觸點(diǎn)燒結(jié)在一起，牢固而可折疊，孔徑成梯度結(jié)構(gòu)，屬固定型不規(guī)則深度過濾。
1、濾芯呈圓桶狀折疊式，全熔透焊，強(qiáng)度高，可承受壓差5bar以上。
2、濾芯有很高的孔隙率和極好的透氣性。
3、濾芯有很高的納污能力。
4、濾芯耐高溫，耐腐蝕。
5、濾芯牢固耐用，可反復(fù)清洗，一次投資，長(zhǎng)期受益。
三、過濾器的配置根據(jù)渭河化肥廠的工藝流程和工藝特點(diǎn)，在冷區(qū)和熱區(qū)分別配置了不同數(shù)量和不同精度的濾芯。
1、流程示意
1） 冷區(qū)流程
2）熱區(qū)流程
2、過濾器配置
1）冷區(qū)配置兩臺(tái)過濾精度為10μm的金屬絲氈超濾器和原過濾器S1602并聯(lián)，對(duì)其甲醇溶液進(jìn)行全流量過濾，其中1臺(tái)清洗時(shí)，系統(tǒng)仍能進(jìn)行滿負(fù)荷正常生產(chǎn)。
2）熱區(qū)配置1臺(tái)過濾精度為7μm的金屬絲氈超濾器，與原過濾器S1601并聯(lián)，對(duì)其甲醇溶液進(jìn)行部分流量過濾。
冷區(qū)的低精度全流量過濾器和熱區(qū)的高精度部分流量過濾器，即全過濾和部分過濾相結(jié)合，低精度過濾和高精度過濾相結(jié)合，這種完美的結(jié)合，能在有限的投資條件下，達(dá)到最好的過濾效果。
四、濾芯清洗
1、正常情況下，每月用簡(jiǎn)易法清洗一次，即用水沖洗、吹干后復(fù)位。
2、當(dāng)遇到系統(tǒng)較臟、壓差上漲較大時(shí)，用洗潔精和檸檬酸配制的溶液在超聲波清洗機(jī)中徹底清洗。
用以上方法對(duì)超濾濾芯進(jìn)行清洗，效果很好，濾芯已使用2年多，現(xiàn)在完好無(wú)損。
五、使用效果
1、系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重污染時(shí)，甲醇溶液中的懸浮物高達(dá)60～70mg/L，使用超濾器后降至5～15mg/L，經(jīng)過近兩年多的正常運(yùn)行，甲醇溶液中的固體懸浮物已降至2～3.5mg/L。
2、使用超濾器后由于及時(shí)過濾掉系統(tǒng)中生成的固體微粒，纏繞式換熱器沒有發(fā)生過殼程堵塞現(xiàn)象，換熱效率大大提高，對(duì)維持系統(tǒng)冷量平衡起到了重要作用。
3、使用超濾器后六臺(tái)甲醇泵前配置40目的濾網(wǎng)，基本上無(wú)臟物，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了泵的壽命。
4、沒有使用超濾器前，幾乎每年都要請(qǐng)專業(yè)洗滌公司對(duì)幾臺(tái)纏繞式換熱器化熱清洗，清洗費(fèi)用上百萬(wàn)元，頻繁的清洗對(duì)設(shè)備壽命大有影響。使用超濾器至今，已兩年多時(shí)間沒有化學(xué)清洗過，大大節(jié)省了維修費(fèi)用。
5、1999年7月份至2001年5月，使用超濾器以來由于超濾器很好的保護(hù)了原來舊的E1609，最大的利用了冷量，使合成氨負(fù)荷增加了2%，如果按尿素售價(jià)900元/噸，成本700元/噸計(jì)，一年半時(shí)間可為工廠增收70×104×200×2%=280萬(wàn)元。
六、結(jié)論
綜合以上敘述，我們可以看出：
當(dāng)?shù)蜏丶状枷聪到y(tǒng)甲醇溶液嚴(yán)重污染時(shí)，超濾器能在短期內(nèi)，清除溶液中的污染物，使系統(tǒng)很快恢復(fù)正常生產(chǎn)。而系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)，超濾器又能及時(shí)過濾掉生產(chǎn)過程中不斷產(chǎn)生的微量污染物，使甲醇溶液中的污染物濃度保持在最低水平，保證系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
選擇新型高效、低阻、長(zhǎng)壽命的過濾器元件的超濾器是處理低溫甲醇洗系統(tǒng)污染物有效進(jìn)行液固分離的良好裝置。
Application Of Unionfilter Technology In The L.T. Methanol Absorption System Of Synthesis Ammonia Production
YANG Zhongxu1 LI Daming2
1 Shaanxi Weihe Fertilizer Factory, Weinan 714000, China
2 Xi’an Unionfilter Engineering CO., LTD, Xi’an 710075, China
Abstract: The application of Unionfilter technology in the absorption system of low temperature methanol is introduced and the reason of the worsening of the operation conditions during the production process analyzed, focusing on the measures taken to improve the operation conditions, the characteristics of the Unionfilter product , the arrangement of the filtering cores of different precision and flow in both the cold and hot phases, the cleaning of the cores and their efficiencies. It is then proved that our new sort of filter of high efficiency, low resistance and long life is a good apparatus to filter out the pollutant in the low temperature methanol absorption system.
Key words: Unionfilter low tem. methanol absorption application.
第一作者：楊忠緒 男 高級(jí)工程師 1964年4月出生，1987年畢業(yè)于西北大學(xué)化工系無(wú)機(jī)物工學(xué)專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，一直從事化工工藝（氣體凈化）工作。聯(lián)系電話：0913-2115060轉(zhuǎn)5502。
