陶瓷高溫氣體過濾器在合成氨凈化壓縮中的應用

林世強

（南寧化工股份有限公司，廣西 南寧530031）

陶瓷高溫氣體過濾器在合成氨凈化壓縮中的應用

林世強

（南寧化工股份有限公司，廣西 南寧530031）

針對合成氨工藝常用的除原料氣中油、水、粉塵的方法，對在實際運行中容易出現(xiàn)的問題，提出了用陶瓷高溫氣體過濾器除去原料氣中的粉塵，并介紹了其應用情況。

陶瓷;過濾器;合成氨;壓縮機

合成氨的生產(chǎn)過程主要包括原料氣制備、原料氣凈化、氨的合成3個主要步驟。南寧化工股份有限公司合成氨生產(chǎn)工藝沒有采用煤造氣工藝，而是充分利用氯堿廠電解鹽水產(chǎn)生的氫氣和空分制氧生產(chǎn)所產(chǎn)生的氮氣生產(chǎn)合成氨。原料氣的凈化也不采用傳統(tǒng)的除塵、脫硫、CO轉(zhuǎn)化成二氧化碳，再經(jīng)水洗脫除二氧化碳和銅液脫除少量一氧化碳的工藝，而是采用某公司提供的鈀催化劑的凈化新工藝，解決我公司原合成氨的凈化工藝存在的問題。我公司采用的凈化系統(tǒng)新工藝又給壓縮機帶來新問題，凈化系統(tǒng)在除去微量氧及氧化物的同時也產(chǎn)生粉塵，粉塵嚴重影響壓縮機的正常運行。因此，壓縮機生產(chǎn)能力及工作狀況的好壞直接影響著合成氨的生產(chǎn)。

1 工藝流程

南化公司氯堿廠電解鹽水產(chǎn)生的氫氣和空分制氧生產(chǎn)所產(chǎn)生的氮氣混合成原料氣，進入氫氮壓縮機二級壓縮后，進入凈化系統(tǒng)，除去原料氣中的微量氧及氧化物后，進入陶瓷高溫氣體過濾器，除去原料氣中的粉塵，然后原料氣再進入壓縮機三級壓縮，經(jīng)壓縮機壓縮到高壓后，將原料氣送去合成系統(tǒng)合成氨。

2 原料氣中粉塵的來源及處理方法

原料氣經(jīng)凈化系統(tǒng)脫氧，脫氧效果好，完全滿足生產(chǎn)工藝對微量氧及氧化物的要求，不足之處是:該凈化系統(tǒng)給壓縮機帶來粉塵。凈化系統(tǒng)采用分子篩除去原料氣中的二氧化碳，分子篩在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵，粉塵隨著原料氣進入壓縮機。南化公司采用的壓縮機為活塞式壓縮機，使用潤滑油潤滑，以減少各傳動部分間磨擦并降低因磨擦而產(chǎn)生的溫度。潤滑油對粉塵吸收能力強，原料氣中所有的粉塵全部被潤滑油牢牢吸附在壓縮機活門、活塞環(huán)、活塞桿上，引起壓縮機活塞環(huán)磨損嚴重，只能停機更換活塞環(huán)，通常一周更換一次活塞環(huán)，半年更換一次活塞桿，嚴重影響合成氨生產(chǎn)的正常進行，同時增加生產(chǎn)成本。因此，原料氣中夾帶的粉塵必須予以徹底清除，以保障合成氨系統(tǒng)的正常工作。

為了徹底解決粉塵問題，我公司在實際運行中不斷摸索、不斷改進，自己制作過濾器，但效果不理想。2009年，經(jīng)多方考察，我公司決定采用陶瓷高溫氣體過濾器除去原料氣中粉塵，并取得了較好的處理效果。2010年過濾器正式投入使用后，再也沒有出現(xiàn)過因粉塵問題引起壓縮機停車檢修的現(xiàn)象，確保了壓縮機正常運行，解決我公司合成氨的凈化壓縮工藝存在的問題。

3 陶瓷高溫氣體過濾器工作原理

陶瓷高溫氣體過濾器是采用180根蠟燭式濾芯制作而成，濾料采用原裝進口，所用的材料全部靜電，無纖維碎末脫落。凈化后的原料氣經(jīng)蠟燭式陶瓷高溫氣體過濾器除塵過濾后，原料氣中所含粉塵直徑小于1μm;阻力小，過濾器前后壓降少于 0．05 MPa;過濾效率達 99．99%以上。

4 經(jīng)濟效益分析

（1）過濾效果好。過濾前原料氣中含活性炭粉塵和分子篩粉塵較多，過濾后原料氣中所含粉塵直徑小于1μm，過濾效率達99．99%以上。將原料氣中的粉塵擋在過濾器內(nèi)，徹底解決了壓縮機因粉塵問題引起停車的問題。

（2）使用壽命長。過濾器濾芯使用壽命在5年以上。

（3）質(zhì)量有保證。過濾器使用了一年多，未出現(xiàn)過質(zhì)量問題。

（4）過濾器在生產(chǎn)過程中無三廢排放。實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

（5）降低生產(chǎn)成本。2010年2月過濾器正式投入使用，在使用的一年多時間里，沒有出現(xiàn)過因粉塵問題引起壓縮機停車檢修的現(xiàn)象。2009年因壓縮機問題，只生產(chǎn)液氨600多t，2010年液氨產(chǎn)量2009年增長了600%，增加銷售收入1000萬元。

（6）2010年壓縮機正常運行，大大節(jié)約檢修費用，年節(jié)約檢修費用約10萬元。

實踐證明，南化公司采用的陶瓷高溫氣體過濾器技術先進，切實可行，降低了生產(chǎn)成本。它的應用成功為生產(chǎn)合成氨的小氮肥企業(yè)提供了一個更經(jīng)濟合理與節(jié)能清潔的凈化方法。

Application of Ceramic Hot Gas Filter in Synthetic Ammonia

LINShi-qiang
（Compounded Factory，Nanning Chemical Industry Co．， Ltd．， Nanning530031， China）

TQ 113.25

B

1671-9905（2011）07-0058-02

林世強（1964-），男，工程師，1987年畢業(yè)于廣西大學機械制造專業(yè)，現(xiàn)于南寧化工股份有限公司化合廠從事技術工作

2011-04-13