晋城二化合成氨原料气净化工艺路线的选择与应用王翔天脊晋城化工股份有限公司山西晋城048000天脊集团晋城化工股份有限公司，是由原晋城市第二化肥厂逐步改制设立的股份制企业。公司下设煤气化厂（原晋城二化）、化工厂（原6013厂）两个生产厂。自2000年开始在煤气化厂实施产品结构的调整，由年产24万吨碳酸氢铵改产为10万吨大颗粒尿素，取得良好的经济效益和社会效益，并通过兼并原中国人民解放军第6013工厂，于2003年率先在中、小氮肥企业建成投产第一套CO2汽提法“18.30”大颗粒尿素装置，并通过不断挖潜节能技术改造，现已形成年产36万吨合成氨联供2万户城市煤气的生产能力，主要产品规模为：大颗粒尿素60万吨，以及甲醇、甲醛、商品液氨、硝铵、碳铵、硫磺等产品。2005年共生产合成氨37.6万吨合成氨，大颗粒尿素61.36万吨，实现销售收入9.45亿元、利润3.01亿元、利税3.4亿元的佳绩进入中国石油和化工化肥行业百强,全国小尿素行业综合效益第一位,成为中国石油和化工百强企业十大最具影响力企业之一。本公司两个生产厂的合成氨原料气净化路线均采用取消半水煤气脱硫―0.8Mpa全低温变换—湿式栲胶变换气脱硫—2.7Mpa碳丙脱碳—JTL－4精脱硫—12.5Mpa醇烃化工艺。现将详情介绍如下：一、半水煤气脱硫1996年在原晋城二化厂进行年产2.5万吨合成氨技术改造时，变换工段采用了湖北化学研究所开发成功的全低温变换工艺。根据全低变催化剂的技术要求，半水煤气中H2S含量必须≥150mg/Nm3，这样才能保证其活性，且半水煤气中H2S含量愈高，催化剂活性愈好可杜绝催化剂的反硫化现象。但是，我们以晋城煤为原料，半水煤气H2S含量一般在550mg/Nm3左右，地处晋城有原料质量稳定供应得天独厚的条件。取消半脱后，不但可减少设备投资，节省场地，降低生产运行费用，而且可延长变换催化剂使用寿命，稳定变换操作。因此，就取消了半水煤气脱硫。取消半水煤气脱硫工艺的气体净化，最大的担心是H2S对后工序设备的腐蚀及碳酸氢铵质量影响问题，尤其是对变换饱和热水塔的腐蚀。但是，从生产运行情况来看，以上问题基本不存在。1998年技改时拆除一台∮1400饱和热水塔进行内部检查，除饱和塔热水进口管及其分布器损坏外，塔壁无腐蚀现象；2003年对1998年更换的∮2200饱和热水塔进行全面检查，也是饱和塔热水进口管及其分布器损坏，筒体气液接触部分有麻点，我们认为在气液接触部位有可能造成化学腐蚀和气流冲刷腐蚀。2003年在化工厂新上一套18万吨全低变装置时，并为避免上述现象，将饱和塔上部气液接触部位及封头，湿煤气出口U型管、热水进口L型管（长度各1.5m）采用不锈钢材质。关于对变换热交换器的腐蚀问题，采取增设不锈钢预腐蚀器来保护热交的方式。关于H2S对碳化系统设备的腐蚀问题，由变换气带过来的H2S在碳化液中与Fe2+反应生成FeS。由于FeS的存在，在设备内壁形成了具有防腐作用的保护膜。关于对化肥质量影响的问题，H2S与NH3反应生成白色结晶硫化铵，或夹带部分FeS使化肥颜色发浅灰色。从农作物生长所需的十大营养元素C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe来看，S、Fe也在其中。硫是构成蛋白质和酶的主要成份，对促进植物根系生长有良好的作用。铁是叶绿素形成不可缺少的条件，铁能促进作物呼吸，加速生理的氧化。氨加工成尿素，增加变换气脱硫之后，H2S≤10mg／Nm3，不但对后工序没有影响，而且可将硫泡沫回收加工成高品位硫磺。二、0.8MPa全低温变换从一九九六年开始将1.5×104TNH3/a中串低变换，改造成全低温变换工艺后，生产能力不但达到了3.0×104TNH3/a而且各种消耗大幅度降低，为企业取得了较好的经济效益和社会效益。初次尝到变换新工艺应用带来的好处，并不断的进行技改完善，最终生产能力达到6.0×104TNH3/a。此后分别于2001年、2002年在所属的煤气化厂和化工厂各上一套6.0×104TNH3/a全低变系统。2003年为建设化工厂24×104TNH3/a、30万吨大颗粒尿素工程的需要，又新上一套18×104TNH3／a全低温变换系统，同年十月份投入运行。九年来，本公司两个厂共有四套全低温变换系统相继建成投运，总生产能力已达36×104TNH3/a。1.典型工艺流程简述：由压缩来的半水煤气经半水煤气冷却器降温后送至...
