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超滤技术在合成氨低温甲醇洗系统的应用
责任编辑：作者：admin人气：1493 发表时间：2021-04-13
杨忠绪1 （陕西渭河化肥厂，陕西渭南，714000）
李大明2 （西安超滤净化工程有限公司，陕西西安，710075）摘要 介绍超滤技术在渭河化肥厂低温甲醇洗系统中的应用情况。对生产过程中出现的操作条件恶化原因进行了分析，重点论述了为改善操作条件所采取的措施，超滤过滤器的特点。在冷区和热区的不同精度、不同流量的滤芯配置、滤芯清洗、使用效果，以及由此得出的新型高效、低阻、长寿命的过滤器是处理低温甲醇洗系统污染物的良好装置。
关键词 超滤器 低温甲醇洗 使用效果
陕西渭河化肥厂是以煤为原料，采用德士古水煤浆汽化工艺，年产30万吨合成氨、52万吨尿素的大型化肥厂，工艺中采用林德公司低温甲醇洗方法脱除气体中的CO2、H2S等，该工艺流程也叫五塔流程，分冷区和热区，冷量的来源主要靠CO2的节流效应及液氨的制冷系统。
一、简况
1999年6月份该厂在大检修后开车过程中发现低温甲醇系统操作工况严重恶化，在系统中发现有许多细小的渣质（粉尘及腐蚀产物）污染了甲醇溶液，这些渣质沉积在换热器管程、壳程，直接影响传热效果和堵塞换热器通道，增加甲醇循环的阻力，整个系统冷量严重不足，只能维持50%的低负荷生产。
根据电子显微镜对污染物的分析及X射线衍射图谱的验证，确定了污染物为铁的硫化物Fe3S4微粒，其粒径多为2～10μm，且为非粘结性微粒，系统中原有100目、60目、20μm的过滤网，对这些细小的微粒无能为力，其它兄弟厂也有同样现象发生，它们大都采用了粉末冶金管过滤甲醇溶液中的渣质，虽然收到了较好的效果，但价格昂贵，阻力大，应为新型高效低阻金属丝网或毡过滤器所代替。
渭化厂经过多方调查研究，多种方案分析比较，最终选用了西安超滤公司的超滤过滤器，对系统中污染的甲醇溶液进行过滤。
二、滤芯特点
超滤器采用烧结不锈钢丝纤维毡过滤介质，其纤维接触点烧结在一起，牢固而可折叠，孔径成梯度结构，属固定型不规则深度过滤。
1、滤芯呈圆桶状折叠式，全熔透焊，强度高，可承受压差5bar以上。
2、滤芯有很高的孔隙率和极好的透气性。
3、滤芯有很高的纳污能力。
4、滤芯耐高温，耐腐蚀。
5、滤芯牢固耐用，可反复清洗，一次投资，长期受益。
三、过滤器的配置根据渭河化肥厂的工艺流程和工艺特点，在冷区和热区分别配置了不同数量和不同精度的滤芯。
1、流程示意
1） 冷区流程
2）热区流程
2、过滤器配置
1）冷区配置两台过滤精度为10μm的金属丝毡超滤器和原过滤器S1602并联，对其甲醇溶液进行全流量过滤，其中1台清洗时，系统仍能进行满负荷正常生产。
2）热区配置1台过滤精度为7μm的金属丝毡超滤器，与原过滤器S1601并联，对其甲醇溶液进行部分流量过滤。
冷区的低精度全流量过滤器和热区的高精度部分流量过滤器，即全过滤和部分过滤相结合，低精度过滤和高精度过滤相结合，这种完美的结合，能在有限的投资条件下，达到最好的过滤效果。
四、滤芯清洗
1、正常情况下，每月用简易法清洗一次，即用水冲洗、吹干后复位。
2、当遇到系统较脏、压差上涨较大时，用洗洁精和柠檬酸配制的溶液在超声波清洗机中彻底清洗。
用以上方法对超滤滤芯进行清洗，效果很好，滤芯已使用2年多，现在完好无损。
五、使用效果
1、系统发生严重污染时，甲醇溶液中的悬浮物高达60～70mg/L，使用超滤器后降至5～15mg/L，经过近两年多的正常运行，甲醇溶液中的固体悬浮物已降至2～3.5mg/L。
2、使用超滤器后由于及时过滤掉系统中生成的固体微粒，缠绕式换热器没有发生过壳程堵塞现象，换热效率大大提高，对维持系统冷量平衡起到了重要作用。
3、使用超滤器后六台甲醇泵前配置40目的滤网，基本上无脏物，降低了操作人员的劳动强度，延长了泵的寿命。
4、没有使用超滤器前，几乎每年都要请专业洗涤公司对几台缠绕式换热器化热清洗，清洗费用上百万元，频繁的清洗对设备寿命大有影响。使用超滤器至今，已两年多时间没有化学清洗过，大大节省了维修费用。
5、1999年7月份至2001年5月，使用超滤器以来由于超滤器很好的保护了原来旧的E1609，最大的利用了冷量，使合成氨负荷增加了2%，如果按尿素售价900元/吨，成本700元/吨计，一年半时间可为工厂增收70×104×200×2%=280万元。
六、结论
综合以上叙述，我们可以看出：
当低温甲醇洗系统甲醇溶液严重污染时，超滤器能在短期内，清除溶液中的污染物，使系统很快恢复正常生产。而系统正常生产时，超滤器又能及时过滤掉生产过程中不断产生的微量污染物，使甲醇溶液中的污染物浓度保持在最低水平，保证系统连续正常运转。
选择新型高效、低阻、长寿命的过滤器元件的超滤器是处理低温甲醇洗系统污染物有效进行液固分离的良好装置。
Application Of Unionfilter Technology In The L.T. Methanol Absorption System Of Synthesis Ammonia Production
YANG Zhongxu1 LI Daming2
1 Shaanxi Weihe Fertilizer Factory, Weinan 714000, China
2 Xi’an Unionfilter Engineering CO., LTD, Xi’an 710075, China
Abstract: The application of Unionfilter technology in the absorption system of low temperature methanol is introduced and the reason of the worsening of the operation conditions during the production process analyzed, focusing on the measures taken to improve the operation conditions, the characteristics of the Unionfilter product , the arrangement of the filtering cores of different precision and flow in both the cold and hot phases, the cleaning of the cores and their efficiencies. It is then proved that our new sort of filter of high efficiency, low resistance and long life is a good apparatus to filter out the pollutant in the low temperature methanol absorption system.
Key words: Unionfilter low tem. methanol absorption application.
第一作者：杨忠绪 男 高级工程师 1964年4月出生，1987年毕业于西北大学化工系无机物工学专业，学士学位，一直从事化工工艺（气体净化）工作。联系电话：0913-2115060转5502。
