王爱民，牛艳蓉，刘子霄，史攀峰
（中国石油塔里木油田公司石化分公司，新疆 库尔勒841000）
［摘 要］ 中国石油塔里木油田公司石化分公司450 kt/a合成氨装置脱碳系统采用BASF的活化MDEA两步法吸收工艺，脱碳系统是一个承上启下的系统，其运行的稳定性及节能环保属性对整套合成氨装置的运行效能有着重大影响。为保持脱碳溶液的清洁度，实现脱碳系统的节能环保，2018年2月底合成氨装置复工开车至9月17日计划停车，在连续运行的198 d里，塔石化分公司实施了避免MDEA溶液浪费的技改、MDEA溶液过滤器（A301）清洗优化、甲烷化工艺冷凝液泵（P309）停机时机优化、脱碳循环水系统运行方式优化等一系列节能环保技改及优化。实践表明，一系列节能环保技改与优化措施落实后，有效地保证了MDEA溶液的清洁度，避免了MDEA溶液的浪费，减少了废水排放，减少了脱碳系统的电耗和蒸汽耗，确保了脱碳系统的稳定运行，降耗增效效果显著，节能环保效益明显。
［关键词］合成氨装置；脱碳系统；MDEA溶液过滤器清洗；甲烷化工艺冷凝液泵停机；循环水系统运行方式；优化改进；节能环保
［中图分类号］ TQ113.26+4［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）03-0034-04
0 引 言
中国石油塔里木油田公司石化分公司（简称塔石化）450 kt/a合成氨装置采用丹麦托普索传统蒸汽转化工艺（由中国成达工程有限公司据托普索工艺包完成初步设计和详细设计）。2010年3月24日一段炉首次点火，5月5日成功打通流程产出液氨。其中，脱碳系统采用BASF公司活化MDEA两步法吸收工艺（溶剂为aMDEA），主要设备包括1台CO2吸收塔（两段式填料塔），1台CO2汽提塔和2台闪蒸塔。粗合成气在CO2吸收塔中经过两段吸收、两段再生以及一段汽提后，其中的绝大部分CO2、CO得以脱除，产出高纯度的氢氮合成气，其残余的CO2、CO进一步在甲烷化反应器中予以脱除。
由于上游变换气中夹带催化剂粉末以及原料气中粉尘的带入，脱碳溶液使用时间较长后，如果过滤不及时，会导致脱碳溶液受到污染，同时杂质的过多进入还会造成脱碳系统设备遭到冲刷腐蚀等，从而严重影响脱碳系统的稳定运行。
2018年2月底，合成氨装置复工开车；2018年3月4日合成氨装置运行正常，9月17日计划停车，连续运行198 d。此期间内，为保持脱碳溶液的清洁度，实现脱碳系统的节能环保，生产部下达了如下优化操作指令：每天中班清洗和反冲洗MDEA溶液过滤器（A301）；修改操作规程，清洗和反冲洗A301过程中节约时间3 min；夏季生产中停运1台快锅给水泵，停循环水透平、增开1台循环水电动泵，达到节能降耗的目的；停车过程中，通过优化甲烷化工艺冷凝液泵（P309）停机时机，回收脱碳系统的工艺冷凝液，避免大量冷凝液就地排放。以下对2018年脱碳系统连续运行198 d内所采取的节能环保技改及优化措施作一总结。
1 脱碳系统节能环保技改与优化
1.1 MDEA溶液过滤的优化
1.1.1 MDEA溶液过滤器及工艺流程简介
塔石化合成氨装置脱碳系统MDEA溶液采取三级过滤：第一级——地下槽（T302），其入口有2层过滤网；第二级——MDEA溶液过滤器（A301），新配制的MDEA溶液须经A301过滤后方可进入系统；第三级——脱碳溶液输送泵入口过滤器。其中，第二级过滤设施——A301是最重要的MDEA溶液过滤设施。MDEA溶液循环使用过程中，工艺气带入脱碳系统的催化剂粉末、铁锈等杂质逐渐富集，造成MDEA溶液发泡严重，影响其吸收及再生效果，严重时还可能造成低压闪蒸塔（B301）液泛，故A301承担着脱碳溶液过滤的重任。
MDEA溶液过滤器（A301）为大连华氏流体设备有限公司制造，型号LZG30-L，过滤面积30.7 m2，过滤精度3 μm（开车时过滤精度为30 μm）；额定流量30 m3/h（开车时流量为40 m3/h）；设计压力5.5 MPa，操作压力3.8 MPa，操作温度50 ℃。
MDEA溶液过滤工艺流程示意见图1。贫液的一部分（通常为10%）从调节阀FV-3022前抽出送往A301，过滤的溶液量通过过滤器出口手动截止阀调节，以确保不超过允许的压降，当A301进出口压差达180 kPa时，就需对A301进行清洗和反冲洗了。
1.1.2 A301运行中存在的问题
（1）A301清洗和反冲洗次数多，其滤袋易被高压溶液冲刷而破裂，影响过滤效果，导致溶液脏和液泛几率大幅增加。如果经常更换滤袋，会造成一定的溶液损耗，且更换滤袋需要一定的时间；如果不更换滤袋，会降低溶液的清洁度，造成脱碳系统微量（AI-3021，即脱碳气中CO与CO2含量之和）超标，影响后系统稳定运行。
更多内容详见《中氮肥》2019年第3期