压缩设施制取氨的新探究

　　Trinidad的两套设备均在减少了转动设备的情况下增加了产量，同时降低了操作费用。机组于1998年联机操作，在7月份的性能测试期间，日产量超过了1850 mt，是目前世界上新建生产能力*大的装置。

　　这些设备分别由Farmland MissChem有限公司和PCS Nitrogen Trinidad有限公司所拥有，均位于Point Lisas.Trinidad的两套操作装置都采用先进的氨工艺，用有色金属型催化剂代替传统的铁基催化剂磁铁矿。

　　新型催化剂是一种浸渗在高表面积石墨载体上的贵金属钌，在Trinidad装置中，它的*初性能表现出比传统磁铁矿高出20倍的活性。有了这种新型催化剂，氨合成回路能够在低温低压下操作，又不降低其性能。

　　二、工艺

　　在氨工艺中，单壳合成气压缩机压缩补充气和循环气，该物流经进料/流出物换热器来到4床层径流合成塔，此处流出物压力为90 kg/ cm 2（ G） ，含氨20%以上。热量通过发生高压蒸汽又不污染蒸汽的方式回收，流出物送往氨回收操作段。

　　机械制冷用于冷凝氨气。回收的剩余气被分流，一小部分送往吹扫气回收段，将氢气和氮气分离，然后重新加入剩余气，送往合成气压缩机。该系统的关键环节是新建的合成塔独立的立式、4床层、中间冷却径流容器。合成塔在低温低压条件下操作，**床层使用传统铁催化剂，其余三个床层使用高活性钌催化剂。有了高活性和低温低压的特点，有色金属催化剂在低压条件下可生产出高氨含量的流出物。

　　在低压下操作合成回路大幅度削减了资本投资。该工艺选择了单壳合成气压缩机，在低压条件下，可选择薄壁、轻型的容器、配管和管件。同样重要的是，新的安装方式减少了合成气所需压缩机的数量，工艺选定了高效离心压缩机，压缩机组规模减小至一个单元，合成气压缩区的统计停车时间缩短了50%.

　　三、范例

　　Point Lisas设备使用的是双联转动设备。装置设有一个径向剖分合成气压缩机，由一个双向延伸的高压抽汽式汽轮机驱动，该汽轮机还负责驱动串联轴向剖分氨制冷压缩机，径向剖分原料气压缩机由一个中压汽轮机驱动。合成气和氨制冷工艺离心压缩机为先进高效设计，采用模块组件，便于迅速更换，进一步缩短停车时间。

　　与其他配置方式比较，上述方式大大降低了设备资本投资。传统上，因工艺压力不同，氨合成需要两个压缩机，有时三个。由于所选氨工艺是在降低压力下操作的，所以只需一个压缩机。以前的新建氨装置初始设计能力都是1100 mt/ d，而Trinidad设备的额定能力是1850 mt/ d，因其规模经济而降低了成本。在这个例子中，氨操作装置将氨合成压缩机的数量减少了一半，而仍然增加了装置产量。整套设备还为合成气和氨制冷压缩机提供了一个共用汽轮机驱动器，取消了传统的氨制冷压缩机驱动器，不仅削减了初始投资，而且省去了与该驱动器有关的操作和维护费用。

　　四、其他技术

　　Trinidad设备还使用了干气密封新技术，以前是用油来密封压缩机内的工艺气体。应用干气密封有两大优点：1、减少工艺气体物流与油之间的污染。

　　2、降低了密封系统的复杂程度，同时相应去掉了高位罐和排凝设施，因此使用干气密封能够降低维护费用，缩短停车时间。

　　在加工氨的时候，停车时间是一个主要因素。在对90多个单生产线的大规模氨装置的考察中，主要压缩机停机占工艺停车的25 3%.

　　Trinidad装置是**个使用该设备和氨技术的新建装置。该工艺技术已在加拿大大不列颠哥伦比亚省Kitimat的Methanex公司的现有装置上进行试验，项目均达到或超过了预期目标。从合成角度来说，由于压缩系统不如以前复杂，操作方面的问题也相应地减少了。