现场测定了四川广宇合成氨生产线上凝聚式超高效除油过滤器除油效果。排污样品分析结果表明: 32. 0M Pa 条件下除油效率为前置过滤器76. 3%、精密过滤器84. 5% , 气体含油量由216mg/m 3 (线压力下) 降至8mg/m 3, 即从1. 35mg/Nm3 (标准状态下) 降至0. 05mg/N m 3, 同时二级过滤器均有较好的除雾效果。
关键词: 除油效率 运行报告 合成氨原料气 凝聚式除油
长期以来, 活塞式压缩机使合成氨原料气严重带油是中小氮肥企业共同存在的突出难题。油污染使原料气有机硫含量增高造成氨催化剂永久性硫中毒, 其高温裂化积炭亦会因表面覆盖或微孔堵塞而使催化剂失活; 同时劣质乳化油与积炭混合以粘性油垢的形式附着在各级换热设备表面与管道中, 使换热效率下降、能耗上升、清理维护费用增高; 带油液氨进行深加工(如硝铵生产) 时易诱发重大事故或降低产品质量。为彻底清除油污染危害, 西安超滤净化工程有限公司在多年从事研制、开发压缩空气/气体超高效除油过滤器及成功应用基础上, 采用全新凝聚式除油机理[ 3 ] , 研制成功了合成氨工艺气超高效除油过滤器并很快实现了系列化。笔者将对其凝聚式机理、结构设计、除油效率等做系列介绍, 以求为众多合成氨厂节能降耗提供新思路。本文以四川广宇化工股份有限公司2. 5 万t 级合成氨生产线上除油过滤器为例, 分析其实际除油效率。
1 工艺路线
四川广宇化工股份有限公司是以天然气为主要原料生产合成氨及相应产品的小型氮肥厂。合成氨生产工艺流程见附图。因工艺气带油严重, 传统的油分离器效果不理想, 经常发生冷交被油污和结晶堵塞, 严重时1～ 2 月须清洗一次。1997 年工厂进行扩建技改, 在新鲜气入口处(氨冷之前) 加装了AN 2250/3202CR 型超高效除油过滤器。该过滤器由前置过滤(配装SF 型不锈钢丝毡折叠滤芯) 及精密过滤(装M F2HTCR 型德国超滤公司工艺气除油滤芯) 二级串联组成。
2 排污样测定
取样条件:
(1) 时 间: 3h
(2) 工作压力: 16M Pa
(3) 气体总流量: 24120Nm 3
(4) 化学分析: 西安近代化学研究所四部
3 结果分析
3. 1 除油量
由表1 分析可知, 3h 内67% 负荷(8040Nm 3/h ) 条件下, 前置过滤器排油污总量为24. 38g、精密过滤器为6. 58g, 总计31. 41g, 则全年累积排油污总量为:
(0. 0314÷3) ×24×360= 90. 5kg
全年100% 负荷(12000Nm 3/h ) 条件下, 累积排油污总量为:
90. 5×(12000÷8040) = 135kg
3. 2 除油效率
由收集到的排污样品分析及滤后含油量指标反推出的滤前、滤后浓度及效率见表2。
前置过滤器除水总量是精密过滤器的10 倍,除油总量是精密过滤器的近4 倍, 且前置过滤器采用烧结不锈钢丝毡折叠成型, 具有孔隙率高、过滤面积大(即低阻超大容尘量)、耐酸碱、可反复清洗再生之优点, 故对经费紧张或对除油效率要求不高场合, 可设置一级前置过滤器, 亦能较有效消除油污染危害。
3. 3 除雾效能
实际测定还发现, 超高效除油过滤器对气雾夹带有极好的脱除效果。前置和精密过滤器除水总量为1280g, 即全年全负荷总除水量可达:1. 280÷3×24×360×12000÷8040= 5502kg, 即有5. 5t 被带入后续设备及合成塔的水被有效去除了(水亦会使氨催化剂暂时中毒) , 这对因气雾夹带严重而需高效除雾的化工单元操作无疑也是一个喜讯。
4 结论
通过几个月的实际应用及现场测定, 表明该超高效除油过滤器具有十分突出的去除微量乳化油、裂化炭渣、气沫夹带效果。过滤器安装、操作方便, 运行平稳, 是目前氮肥及其相关行业(如甲醇) 急需的油气分离换代产品, 极具推广应用价值。
由于该过滤器的运行时间较短, 尚不能对其寿命、阻力及在降低能耗、延长触媒寿命等方面做出完整评价(作者将作跟踪分析) , 但以上结果所显示出的数据和宏观效果足以证明该系列产品的强大生命力。相信随着这一产品的问世和推广应用, 将对我国的中小型氮肥厂节能降耗、长期安全稳定生产起到积极作用。
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