氨水精馏塔填料吹翻现象及处理措施

１　水吸收氨工艺流程介绍

某公司年产３０万吨合成氨装置，以气为原料，年产３０万吨合成氨，采用德国ＵＨＤＥ—ＡＭＶ低能耗工艺流程，由德国伍德公司总承包，分转化、净化、合成三部分。转化将ＣＨ４转为Ｈ２并加入空气燃烧，为合成回路提供Ｎ２，净化采用改良的苯菲尔法ＣＯ２，合成气通过压缩机提压至１００ｂａｒ后进入合成回路反应，因合成回路中含有惰气（ＣＨ４和Ａｒ），需放一部分驰放气，后系统设置有氨回收单元和氢回收单元。

氨合成回路来的驰放气，入吸收塔１０Ｃ００１底部与塔顶喷洒下来的１０Ｃ００２后的贫液作逆流吸收，吸收后气体中氨含量低于０．１％，继续进入氨冷却器１０Ｅ００４，用氨冷法进一步气体中的氨和水，然后去后系统氢回收单元。１０Ｃ００１出来的富液氨水浓度大约在１５％，经换热器１０Ｅ００１Ａ／Ｂ／Ｃ加热后，进入精馏塔１０Ｃ００２两段填料之间，加料口上部为精馏段、下部为提馏段，汽提蒸汽由再沸器１０Ｅ００５提供，再沸器用中压蒸汽加热。精馏段上部设有冷凝器１０Ｅ００３，从塔顶蒸出的气氨，在冷凝器中冷凝成液氨，部分液氨回流，其余作为产品，未冷凝气氨送入冷冻系统再冷凝后作为一段炉燃料使用，１０Ｃ００２塔底流出的贫液，氨浓度大约在０．０２％，经１０Ｅ００１Ａ／Ｂ／ｃ，１０Ｅ００２Ａ／Ｂ，经柱塞泵１０Ｐ００１加压后进入１０Ｃ００１，再次吸收驰放气中的氨，如图１。

２　１０Ｃ００２结构简图

如图２是一典型的精馏单元操作，塔顶配有冷凝器，部分冷凝液回流，塔底配有再沸器，热源为中压蒸汽，被加热的水利用虹吸原理进行自然，１０Ｃ００２为一填料塔，塔内径６００ｍｍ，塔高１８１６０ｍｍ，高径比为３０，塔中放置上、中、下三层鲍尔环填料，共计３Ｍ３，为使气液分布均匀，充分完好接触，壁流发生，每层设置有再分布器，氨水溶液自塔的上、中层填料之间进入，加料口即精馏段，下位提馏段。为补充操作过程洗水的损失量，于塔下部还设有补充水加入管线。

３　填料吹翻后的现象

（１）１０Ｃ００２塔顶压力Ｐ１０００１压力波动大，Ｐ１０００１Ａ开度较大，尾气中含的水大量进入冷冻系统，造成冷冻系统制冷效果差，制约系统负荷。

（２）塔顶温度Ｔ１０００４高，产品氨浓度低，补水阀开度大，因为不稳定，大量水随产品氨排出，难以维持水平衡，影响柱塞泵运行。

（３）１０Ｃ００２底部温度Ｔ１０００８不合格，釜液氨含量浓度高，造成１０Ｃ００１吸收不合格，气体出口氨含量超标，进入氢回收单元在换热器内结冰，堵塞换热器１１Ｅ００１，影响１１单元运行周期，造成装置能耗高。
（４）操作中减少再沸器蒸汽量，Ｔ１０００４仍然不下降，反而Ｔ１０００８温度下降，Ｐ１０００１波动大，工况进一步恶化。