摘要：大型合成氨生产中合成氨产量和成本是最为关心的问题，在成本不变的条件下，合成氨产量越高，企业经济效益越高。我公司合成氨系统为联醇生产。最近公司把抓成本、提高产量工作放在了首要位置要从提高产量上挖效益。我车间2005年11月-2006年3月的液氨产量比2005年上半年平均低105t，同时，在同等生产条件下液氨日产差别较大。为了提高产量，降低成本，我们采取了一系列的措施。
关键词：合成氨；原因分析；产量
影响合成氨产量的因素比较多，如造气催化剂的活性，脱碳气残余二氧化碳，各种溶剂对氢的溶解带出，外送驰放气和高低压氢回收量以及设备泄露等。其中转化和变化催化剂在增产氨方面起关键作用，而合成催化剂只能提供单位时间氨的生产效率。
一、分析现状，展望未来
1.1分析现状
造气催化剂使用寿命通常很短，而合成催化剂使用时间很长。而造气系统高，底边催化剂更换，二段催化剂虽然用了7年，更换喷嘴后活性尚可，残余甲烷和一氧化碳的增加，不但无用能耗增加，氨产量也会相应减少。如果每年运行330天，氨销售价格以150美元/吨这和人民币1400元计，残余甲烷每增加0.1%，损失的氨产量为8.27t/d，每年损失2642t，损失利润473.6万元。有机酸课看出，残余甲烷和一氧化碳对氨产量和成本影响相当大。
2005年11月-2006年3月的液氨产量统计
其间液氨的最高日产量为138.83 t/d。
1.2确定目标
根据公司降低成本的要求及生产的实际情况，变换气量3200m3/h液氨产量要升至135t以上。控制设备等不确定因素，提高操作员的平均水平，完善公司的管理制度，加强管理力度，不断招新人，淘汰旧人，使公司保持活力。减小影响因素的程度，完善设备，创造合适的生产条件。利用甲醇车间现有的变压吸附装置，回收合成一车间“双甲”改造后合成驰放气中的氢气，并加以利用，从工艺上推断是可行的，在投资上将也是最经济，最适用的。
二．原因分析
2.1 经研究确定以下影响因素，并确定主次原因如下：
表1 影响因素衰
通过以上分析，我们致认为造成液氨产量低主要原因为：
（1）变换气温度高，气量不足
（2）设备因素；
（3）变换CO高，粗甲醇产量高
（4）操作条件不稳定，外界因素影响太大。
（5）管理不到位
（6）原料气对氨产量的影响。
2.2次要原因为
（1）合成塔合成率低
（2）管理不到位。
（3）脱碳气残余二氧化碳，甲烷化消耗，阀门，管道，塔灌泄露以及驰放气的氢损失。
三：对策实施
我们针对一系列的原因逐个进行分析并制定了对策：
3.1变换气温度高，气量不足
分析：压缩机一段气体人口温度为变换气冷却器气体出口温度，因变换冷却塔冷却水为循环水，水温较高，夏季一般在28℃以上，冬季也在20℃以上，并且较脏，冷却效率低，致使气体出口温度高，一般在30-25℃。通过研究讨论决定
将循环水改为一次水，本着合理利用、节约的原则，次水分两个来源，一路为合成水冷器冷却水一次水回水一部分，因压力较高可直接送入变换冷却塔内；另一路为脱碳水冷器回水及合成水冷器一次水倒淋，由泵加压后入塔。两路水都较循环水水温低且较清洁。
运行结果：变换气温度夏季25℃以下；冬季22℃以下。
3.2设备因素
分析：运转设备的影响因素较大，主要为压缩机、循环机的内漏、外漏及检修质量。针对活门返气严重，更换频繁的问题，将原钢制伐片更换为PEK型伐片的活门；针对五、六段涨圈频繁的问题，采取定期更换活塞环，减小活塞环间隙的方法；针对二段大水冷漏气严重问题，将备用水冷检修后利用停车机会将其更换，替换下来的水冷器检修后备用；针对循环机填料漏气严重问题，将磨损的活塞杆更换，填料内径减小1mm。
运行结果：因以上因素停车次数大大减少。
3.3变换CO高，粗甲醇产量高
变换控制好蒸汽用量，根据生产情况将五段气C0控制在指标之内，因甲醇触媒在使用中后期调整醇氨比在25%以下。
3.4操作条件不稳定
分析：人合成塔气体氢比太高或太低都不利于氨的合成，新的小造气炉投入使用后氢比能较好控制在54%-57%之间；造气入炉煤采用优质晋城煤，减少甲烷，硫的含量；醇洗塔重新投入使用，稳定入塔微量；由合成循环气甲烷含量控制合成塔压力，吹出气压力在0.18MPa以下。
3.5管理不到位
分析：由于管理不到位，应该制定严格的成本考核制度，并与文明班组挂钩，充分调动员工的生产积极性；严格执行操作规程，控制好工艺指标。
调查效果2006年4月-7月的液氮日产统计：
表2 液氮日产统计表
由上计算得平均日产液氮138.0t。目标完成较理想。
3.6原料气对氨产量的影响
原料气中氢越多及甲烷纯度越高，同样负荷下氨产量越高，天然气中二氧化碳如果没有经粗脱硫装置除去，即占据相应含量的负荷，则氨产量会相应减少，根据天然气成分分析二氧化碳含量为1.2%，同样为100%负荷，由于二氧化碳占据相应的1.2%的负荷，即实际负荷为98.8%，每天减少的氨产量为18t。所以，利用装置减少二氧化碳的含量，保证甲烷的纯度，就可以提高氨产量。
四．效益分析
（1）改造后日产液氨增加了7.15t，每月平均增产7.15×30=214.51t，每吨的市场价按2200元计，则每月效益增加471900元。
（2）自从改造后，减少了压缩机开停车次数，稳定了生产，大大提高了生产能力。
（3）通过氨产量实际工况下的理论计算及其分析，可以随时掌握经济运转状况，并可得出如下结论：
1）影响合成氨产量的因素比较多，应管好每一个细微的环节。
2）及时有普利森装置，残余甲烷和一氧化碳增加损失的氨产量并没有资料上说的那么多，但是损失的是利润且相当可观，因此必须严格控制残余的甲烷和一氧化碳的操作值。
3）用尽用足催化剂的活性相应匹配和协调，避免资源和能耗不必要的浪费，达到低耗高产的目的。
结束语：生产过程中还有很多的因素影响合成氨的产量，这需要我们在往后的日子里，注意每一个细节，把控每一个因素。在以后的生产过程中不断的探索发现新问题，不断地进行摸索、改进、实践，才能实现更大经济效益。
参考文献：
[1]张志翠，周荷珍.影响合成氨产量的原因分析[J].化工设计通讯，2008（01）：7-8+1.
[2]卓正军，付小政，陈利.合成氨产量偏低原因分析[J].泸天化科技，2002（02）：103-106+112.
论文作者:时亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：产量论文; 合成氨论文; 甲烷论文; 因素论文; 催化剂论文; 残余论文; 氧化碳论文; 《基层建设》2018年第34期论文;