旋膜式除氧器产品特点及在合成氨装置上技术改造？
 

      旋膜式除氧器产品特点及在合成氨装置上技术改造？中国石油吉林石化公司化肥厂合成氨装置的生产工艺和锅炉给水系统流程，分析了锅炉给水系统存在的问题，提出了改造方案和技术要求;阐述了新型旋膜式除氧器的用途、原理及结构特点；介绍了旋膜式除氧器改造后的运行效果及新型旋膜式除氧器的优点。中国石油吉林石化公司化肥厂合成氨装置于（以下简称合成氨装置），该装置以减压渣油为原料，设计合成氨300kt/a0将原料渣油氧化成CO和両，再经变换使CO转化成H2、CC）2,然后经低温甲醇洗工艺脱除CO2和RS,后经液氮洗涤脱除微量CH3OH、CC）2、CO、CH4、Ar等杂质，并调节H2和N的比例。净化的合成气经压缩进入卡萨利氨合成塔，生产出合格的产品液体氨。同时在甲醇洗单元副产CO气体。
     该旋膜式除氧器装置能源利用较为合理，公用工程系统采用节能工艺自备高压锅炉给水，供装置高低压锅炉副产蒸汽,同时外供二动力厂煤锅炉部分高压锅炉给水。其旋膜式除氧器为淋水盘式热力旋膜式除氧器，设计溶解氧指标＜20昭/L。
流程简介
     从合成氨装置界区外来0.4MPa、30"C的脱盐水，与装置回收的蒸汽冷凝液汇集后，经阴阳离子床除去Fe等杂质后进入D1301脱盐水储罐。经P1301泵加压到0.8MPa,与换热器E0406换热到86C后,进入旋膜式除氧器中，在0.24MPa压力下用蒸汽热力除去脱盐水中的溶解氧来制备锅炉给水。锅炉给水经P1302泵加压到15.0MPa,一部分锅炉给水供装置高低压锅炉副产蒸汽及生产自用，另一部分高压锅炉给水回收余热后送出界区,供二动力厂煤锅炉生产高压过热蒸汽。见图10
旋膜式除氧器
     在锅炉给水系统中设置旋膜式除氧器，其目的是除去水中溶解氧，以降低锅炉水中的微量氧对锅炉给水系统中设备、管件的腐蚀。
     旋膜式除氧器按工作原理可分为热力除氧和真空除氧2种，其原理是降低水中氧的溶解度，使其逸出并达到锅炉对水质的要求。真空除氧的优点是节能，适合蒸汽缺乏的生产装置，需要辅助设备，但工艺流程复杂，增加了操作控制和维护的难度;热力除氧的优点是适合蒸汽富裕的装置，不需要传动和辅助设备，工艺流程简单，易操作控制，稳定性好。合成氨装置副产大量低压蒸汽，适合热力除氧,但除氧效率低，需加联胺进行深度除氧。但在实际运行中发现填加各种浓度的联胺时其除氧效果均不理想，致使锅炉给水不能正常外送。由于锅炉给水未送到二动力厂，装置能量利用不合理，余热过剩，严重制约长周期生产。
     为彻底解决装置运行过程中锅炉给水不能外送，能量利用不合理产生的生产瓶颈，经与相关科研单位交流，决定将旋膜式除氧器内件改为旋膜式，以满足二动力厂对锅炉水质的要求。
旋膜式除氧器改造方案
     针对旋膜式除氧器在运行参数达到佳状态时，旋膜式除氧器岀水氧含量为10ptg/L的实际情况，将原锅炉给水旋膜式除氧器改造为旋膜式旋膜式除氧器。即利用原除万方数据氧头的外壳封头部分，将原除氧头内的淋水盘式的部件全部拆除，保留下部进汽盘,在下部进汽盘上方的一定位置加装液汽网和水篦子，然后环行压板进行密封固定，防止今后运行中水汽短路。再把封头与筒体的接口处解开后焊接装进起膜器。在改造过程中，不增大除氧头的直径,不改变旋膜式除氧器的高度。
旋膜式除氧器技术要求
     旋膜式除氧器改造后能够满足合成氨装置锅炉给水溶解氧工艺指标V7昭/L,并能满足实际生产负荷变化。保证原设备工艺参数，不增加设备，符合压力容器标准。采用旋膜式除氧技术，改造旋膜式除氧器结构，由淋水盘式除氧改为旋膜式除氧。
旋膜式除氧器改造及运行情况
     拆除了原旋膜式除氧器内的5层淋水盘，安装了旋膜式组件，主要包括：旋膜器、分水盘、篦子网，蒸汽喷头。改造后的运行初期变化不明显，锅炉水中溶解氧始终V10Mg/Lo优化旋膜式除氧器的操作条件。减少进汽量，增加排汽量.D1302旋膜式除氧器岀口溶解氧逐渐下降至合格。
     对旋膜式除氧器进行了标定，工艺指标稳定在W7fzg/L,溶解氧合格率100%,达到了改造的预期目的，解决了合成氨装置锅炉给水外送的生产瓶颈问题，为大量外送锅炉给水创造了有利条件，提高了产品质量。D1302改造示意图见图2。
1-封头;2-起膜器;3-上部进汽管;4-高加疏水;5-水篦子;
6-液汽网；7-下部进汽管;8-进水管(凝、补水管)
图2D1302改造示意图
旋膜式除氧器改造前后效果比较
     旋膜式除氧器应用旋膜除氧技术改造后，外送锅炉给水溶解氧含量稳定达标，解决了生产瓶颈问题。锅炉给水中不用再填加除氧剂联胺配合深度除氧，简化了生产工艺，降低了生产成本，改善了岗位工人的操作环境，提高了清洁生产水平。溶解氧达标后，实现了锅炉给水大量稳定外送，装置能量利用合理，放空低压蒸汽得到回收利用。大量外送锅炉给水，使脱盐水和冷凝液混合温度降低，闪蒸汽及工艺蒸汽冷凝液得到回收利用。数据对比见表1。
旋膜式除氧器经济效益测算
(1)外送锅炉给水价格计算表1数据对比
项目 溶解氧/(pg-L'1) 填加联胶/(kg?hT)外送锅炉水/(t-h-1)回收低压汽/(t-h-1) 回收冷凝液/(t-h*1)
改造前 10 0.2 0 0 5
改造后 7 0 90 10 15
外送锅炉给水196P,焙值0.81GJ/t按1GJ=24元，那么1t锅炉给水=0.81GJX24元/GJ=19.44元.计算物料量和价格基准按外送锅炉给水90t/h,锅炉给水价格19.44元/t,脱盐水价格5.43元/t,联胺价格27元〃g,年运行8000h计算。外送锅炉给水量=消耗脱盐水+低压蒸汽回收量+冷凝液回收量=65+10+15=90t/h年效益外送锅炉给水效益90t/hx8000hx19.44元/t=1399.68万元节约联胺效益：0.2kg/hx8000hx27元/kg=4.32万元消耗脱盐水成本：65t/hx8000hx5.43元/t=282.36万元年效益=外送锅炉给水效益+节约联胺效益-消耗脱盐水成本=1399.68+4.32-282.36=1121.64万元
     旋膜式除氧器优点是在锅炉给水中不用再填加除氧剂，能达到深度除氧目的,降低生产成本、减少设备腐蚀，简化工艺;旋膜除氧技术改造能保证原有工艺流程及工艺参数不变，方便操作;锅炉给水系统原始设计,应用旋膜旋膜式除氧器除氧，工艺流程更合理。技术可靠，除氧效果稳定，不受负荷、环境变化影响;高压、低压2段蒸汽除氧效果更佳；旋膜器组件全部选用白钢材质,使用寿命长;适用范围广，在大型热电厂、合成氨装置等得到成功应用，也可用于各种小型锅炉给水除氧系统。