大化集团有限责任公司合成氨厂 辽宁大连116000
摘要：通过不同负荷下对氨压机运行曲线的调整及优化系统工况，消除氨压机带液现象，恢复了正常操作曲线，氨压机运行平稳，提高了装置负荷，增加了氨产量，为稳定系统生产，预防事故取得宝贵经验基于此，本文就针对合成氨厂氨压机带液问题进行分析，同时提出相应的解决对策。
关键词：合成氨；氨压机；带液问题
1系统概述
在合成氨厂中，甲醇洗、合成工序的工艺气降温，所需的冷量是利用液氨的蒸发来提供的。来自低压氨冷器的气氨，经低压吸收罐D1125进入氨压机一段压缩，后进入中间换热罐D1122，与高压氨冷器的气氨相混合，温度5℃，压力363Kpa，经高压吸收罐，进入氨压机二段压缩至1780KPa，温度149℃，经水冷器冷却后，液氨进入液氨收集罐D1121，然后流经产品预热器，一部分液氨在中间换热罐D1122混合后，经低压氨冷器的节流降温蒸发后，气氨通过低压吸入罐D1125进入氨压机一段；另一部分液氨送往高压氨冷器，节流降温蒸发后，气氨进入D1122与氨压机一段出来的气氨汇合，经高压吸入罐D1126进入氨压机二段压缩，从而完成制冷循环。液氨的蒸发温度与压力有关，压力越低，蒸发温度也越低。故可根据所需要的冷凝温度来确定液氨的蒸发压力，根据冷冻量来确定液氨的蒸发量。
2技术特点
与其他形式冷凝器的比较
（１）合成氨氨压机中的传统冷凝系统包括管式冷凝器、冷却水塔、循环水泵、循环水池以及较长的冷却水管道系统，系统复杂且能耗高。蒸发式冷凝器工艺流程简单，不再需要冷却水塔、循环水池及其他设备。
（２）合成氨氨压机中的传统冷凝系统，其冷凝原理是靠水的显热带走热量，所需的冷凝水量很大，并且需要消耗大量的电能来完成大量冷却水的循环。而蒸发式冷凝器的工作原理是，利用水的蒸发潜热和显热带走热量。采用蒸发式冷凝器较传统冷凝系统所用的循环水量要小得多，因此，只需要很小的能耗就能完成冷却水的循环，节能节水效果显著。
3氨压机带液问题原因分析
所谓带液，就是在以氨作为制冷剂的压缩制冷循环中非饱和气氨进入氨压机，造成机组非正常操作的现象。带液时，在压缩过程中吸入氨压机的非饱和氨气达到饱和需要吸热，使氨压机出口氨气温度明显下降，这就为判断提供了依据。氨压机带液问题操作分析如下：
第一，工艺气与冷冻量失调。工艺气量减少时，限制了系统负荷，导致制冷量严重过剩，氨压机长时间处于带液的状态。
第二，氨冷器液位过高。蒸发必须有一定的蒸发空间，临近液面的气氨湿度最大，越远离液面的湿度越小，直至变为干饱和氨气。液位过高时，液位临近氨冷器气相出口，湿度较大的气氨被氨压机强行吸走。虽然氨冷器气相出口处有吸入罐进行气液分离，但往往还有一部分湿气被带出去，同样造成带液，这种现象称之为液氨夹带。冷冻系统中高压氨冷器、低压氨冷器均有发生这种现象的可能。
4氨压机带液现象与处理措施
4.1 氨压机带液时发生的现象
4.2氨压机带液的处理措施
氨压机带液时，一段、二段入口流量上升，一段入口温度较低、出口温度快速降低（判断带液的主要依据），带液时气流密度增加，引起透平所需蒸汽量上升。氨压机带液的处理措施：
（1）降低氨压机负荷 在生产过程中，当制冷系统冷冻量相对工艺气量较为富裕时，降低氨压机负荷时处理带液的首要措施。随着氨压机负荷降低，氨压机吸入端压力升高，氨冷器在蒸发压力升高时蒸发量减少。这样，工艺气所释放的热量就能够满足液氨充分气化的需要，从根本上制止了带液的再发生。
（2）氨压机防喘振流量的调整。随着氨压机负荷的降低，氨压机打气量减少，机组操作曲线向喘振曲线靠近。为了避免调整过程中机组发生喘振，在机组降速时，将防喘振阀打开，增加氨压机打气的循环量，来满足机组正常运行的需要。
氨冷器液氨侧液位的调整。由于氨压机降速，造成蒸发量减少，而向氨冷器送液氨的阀门仍处于原来开度，这样势必造成氨冷器内液氨液位升高。为了避免液位高，再造成机组带液，或由于液位高引起机组联锁跳车，必须将氨冷器的送液氨阀关小来维持新的平衡。
（4）轻微带液状态。系统负荷高时，由于合成回路废热锅炉换热面积不足，氨压机处于冷量不足状态。为了弥补冷量不足，可使氨压机处于轻微带液状态，这可以通过手动来调节液氨液位，通过入口温度来判断，同时要注意避免带液严重状态。这样既增加了系统的冷量，又避免了因氨压机的带液损坏氨压机的事故。
（5）调整过程的辅助手段：①若合成气系统压力较高，可适当地提高合成气氨压机负荷，加大合成气循环量；②从氨球罐气相引来较高温度的气氨来补充带液情况下蒸发不足的气氨量。从另一方面讲，相当于增加氨冷器的蒸发量，缩小负荷失调的比例，减轻氨压机的带液程度。
结束语
在合成工序氨分离过程中，要合理分配水冷器及氨冷器承担的氨分离负荷，使氨冷冻系统有富余的冷冻能力，以避免冷冻系统负荷过分受制于环境温度。通过不同负荷下，对氨压机运行曲线的调整及优化及优化系统工况，消除氨压机带液现象，恢复了正常操作曲线，氨压机运行平稳，提高了装置负荷，增加了氨产量，为稳定系统生产，预防事故取得宝贵经验。
参考文献
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论文作者:张金慧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/21
标签：压机论文; 合成氨论文; 系统论文; 负荷论文; 液氨论文; 温度论文; 液位论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;