众所周知,联碱生产是以合成氨为原料进行的,联碱生产的能耗水平主要由合成氨的工艺水平所决定。进入夏季以后合成氨产量大幅降低,造成纯碱产量也呈大幅下降趋势,其主要原因就是因为半水煤气经脱硫后进入洗气塔清洗,在长途输送、烈日暴晒下半水煤气进入压缩机一段入口温度往往超过40℃,甚至可达50℃,因而造成压缩机“出工不出力”,成为夏季联碱生产的瓶颈。通过技术改造,可在半水煤气脱硫后进入压缩机一段入口前增加列管式石墨换热器,与溴化锂制冷机组联合应用,以达到节能降耗目的。其中换热器管程走半水煤气,壳程走溴化锂制冷机组深冷水,可使半水煤气脱硫后温度降低10℃以上,始终使压缩机保持满负荷运行,从而提高了合成氨产量,为企业带来良好的经济效益,达到节能降耗的目的。
虽然经过了后静电除焦净化,半水煤气中仍含有较多的焦油、煤灰等杂质,且硫化氢含量、水蒸汽的分压都比较高,这都决定了半水煤气换热器容易堵塞、腐蚀、传热效果较差的特点,这也是脱硫工序普遍采用气液直接接触的方法来冷却半水煤气的原因,所以,换热设备选取时必须考虑以上因素。为此,我公司研制了新型石墨管制半水煤气冷却器。该石墨换热器采用弹性密封连接,将金属材料和非金属的石墨管束做到了有机的连接和结合,将金属的优势和非金属的特长合二为一,由经过内防腐的碳钢壳体、封头、管板,石墨管束和高弹性zhuanli密封材料组成,石墨管两端与弹性密封装置通过过盈配合与碳钢管板实行活性连接,做到每根管束都能自如进行热胀冷缩,彻底消除了管板与石墨管之间的内应力,大大减少了设备损坏和维修的几率;石墨管束能够做到现场更换,充分保证了设备有效实用面积不减少,确保了设备在工艺上的可靠性和稳定性。新型石墨管制半水煤气冷却器在半水煤气冷却工艺上最大的优势就是解决了焦油挂壁影响换热效果的问题。与处理同样半水煤气量的不锈钢列管换热器相比较,价格只有后者一半。可见这种石墨换热器解决了半水煤气换热的疑难问题,并且由于此处压力较低,不用担心石墨的脆性缺陷,在此选用石墨换热器是切实可行的。
在联碱工艺合成氨生产中,采用石墨换热器对压缩机一段进口半水煤气进行冷却,具有投资省、见效快、不挂壁、耐腐蚀、寿命长和现场可单管更换的优点,是提高产量、节能降耗的理想设备。