30万吨以上天然气原料合成氨装置能效对标最佳实践报告Word格式.doc
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KBR(工艺流程简图见下图1)
5
合成氨单位产品综合能耗(设计,kgce/t):
0.9245
6
其他:
图1.1合成氨装置工艺简图
2.重点耗能设备概况
表2
转化炉概况表
参数
单位
数值
设计热负荷
MW
162.17
设计排烟温度
℃
170
设计热效率
%
88.2
表3
大型压缩机组概况表
机组名称
设计流量
Nm3/h
设计
轴功率
设计压缩机
效率
驱动方式
设计电动机或透平效率
102J/JT
74598
2.216
79.33%
蒸汽透平
87.18%
101JGT
112432
16.900
86.04%
燃汽透平
94.55%
103J/JT
28642kg/h
15.153
79.31%
87.16%
105J/JT
82342kg/h
5.819
84.75%
93.13%
注:
驱动方式包括电动机、透平。
表4
大型泵概况表
泵名称
流量
m3/h
扬程
m
kW
设计电动机功率
设计泵
设计电动机效率
104J/JT
322
1570
1650.3
1874
78
92
107JC/JCM
1463
351
1744
1950
90.9
107JA
218
1745
1918
107JAHT
3110
107JB/JBT
108J/JT
462
424
693.2
763
90.8
7
108JA/JAM
770
90
二、合成氨装置运行情况
1.装置运行情况
表5
装置运行情况表
工序名称
参数名称
装置总体
装置负荷
92.2
合成氨单位产品综合能耗
kgce/t
1.047
能耗实物构成
天然气-电力
8.56亿、1173万度
原料气
制备
(固体燃料造气工艺)
水煤气转化率
氧气浓度
vol%
氧气单耗
Nm3/Nm3
水蒸汽单耗
t/t
气化温度
气化压力
MPa(A)
(烃类造气工艺)
水碳比
1.41
转化温度
723
转化压力
空速
s-1
6683
净化
一段变换温度
350
二段变换温度
205
变换水碳比
变换汽气比
0.47
变换压力
3.8
脱硫温度
383
脱硫压力
4.62
氨合成
合成压力
13.3
合成温度
474.23
合成塔空速
7013
合成反应温升
228.68
进塔氨含量
3.06
冷冻温度
-3.7
循环气氢氮比
mol/mol
3/1
(1)能耗实物构成说明能源及耗能工质类型及消耗量。
(2)原料气制备部分根据仅填写对应原料类型的造气工艺参数。
2.重点耗能设备运行情况
表6
转化炉运行情况表
热负荷
149.53
排烟温度
160
热效率
烟气氧含量
2.4
表7
大型压缩机组运行情况表
实际轴功率
实际压缩机效率
实际透平或电动机
2.021
86.99%
95.59%
82.72%
90.90%
105J/JT
5.819
82.72%
90.90%
表8
大型泵运行情况表
实际电动机
功率
实际泵效率
104J
蒸汽透平驱动
104JA
长期备用
水力透平驱动
107JB
108J
108JA
三、提升装置能效水平采取的技术及管理措施
1.节能新技术应用及节能技术改造情况
中海石油化学股份有限公司海南基地富岛二期(以下简称富岛二期)年产45万吨合成氨装置采用美国KBR公司的深冷净化技术(简称KBR工艺)设计而成,具有节能、运行稳定、操作简单以及快速开车等特点。
KBR工艺采用下列步骤,原料天然气压缩、加氢脱硫、烃类蒸汽转化(外热一段炉蒸汽转化、内热二段炉转化)、两段一氧化碳变化(高低变)、二氧化碳脱除、甲烷化、深冷净化、氨合成、氨冷冻。
该工艺是在原凯洛格工艺和布朗工艺组合的基础上,经过进一步改进而成。
KBR工艺的节能措施
KBR工艺主要采用了如下节能措施,较高的转化压力、低水碳比、燃气轮机驱动工艺空气压缩机、二段炉加过量空气、低热MDEA脱碳工艺、深冷净化装置、三段中间换热式卧式合成塔、双壁液氨储罐、高温高压的过热蒸汽管网、较低的一段炉烟气排放温度。
投入运行以后,又相继实施了三个较大的节能技术改造项目:
1、氨增压机105J1节能降耗技术改造子项目;
2、脱碳换热器双系列技术改造子项目;
3、放空天然气回收利用子项目。
以上项目均已实施完毕投入运行,共实现节能10025吨标准煤/年,同时可使公司增产氨5669吨。
取得了良好的经济效益和社会效益。
2.运行优化及实施情况
富岛二期运行以来,以装置安稳长满优为最佳方式、打破传统管理模式,实行扁平化管理,以运行队为管理重心,及时有效协调合成、尿素、公用工程、机电仪等资源,突发状况密切配合,以装置生产稳定为重点搞好预防性和临时检修;
不断优化工艺参数,加强精细化管理,确保工艺指标合格率达到99.5%以上,确保各项消耗在控制指标之内,不浪费、不跑料;
蒸汽冷凝液、工艺冷凝液确保品质合格,及时回收到公用工程;
实行有效的激励政策,加强生产成本考核,发挥各部门、各员工的积极性、主动性;
起到了良好效果。
3.管理节能情况
中海化学海南基地十分重视管理节能,建立了完善的能源管理体系,摸索出一套以长周期管理为核心的精细化管理模式。
在纵向上提出了从操作、技术和管理三个层面进行统筹的理念。
在横向上划分了精细化管理的三个核心阶段,即停开车、长周期运行和检维修。
在这个坐标中,提出了《关键性操作管控标准》、《开停车确认单管控标准》、《复盘管控标准》、《隐患排查与治理管控标准》、《四级巡检管控标准》、《HAZOP分析管控标准》、《风险作业管控标准》、《大修立项管控标准》、《检修质量控制卡》等管理创新和实现路径,收到了非常明显的经济和社会效益。
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