氨冷凍系統(tǒng)帶水原因分析及對(duì)策

時(shí)佳文

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷革新，對(duì)于天然氣公司來(lái)說(shuō)，單位的設(shè)備主要由傳統(tǒng)壓縮機(jī)和冷凍系統(tǒng)所組成發(fā)展到現(xiàn)在氨系統(tǒng)制冷組成，天然氣公司這一進(jìn)步正是與時(shí)俱進(jìn)的表現(xiàn)，符合社會(huì)發(fā)展的要求與人們的需要。本文主要從介紹氨冷凍系統(tǒng)進(jìn)行分析，簡(jiǎn)要說(shuō)明其氨冷凍系統(tǒng)的工作流程，進(jìn)而分析氨冷系統(tǒng)帶水對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，最后深入分析了氨冷凍系統(tǒng)帶水的原因與對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】氨冷系統(tǒng)；帶水；對(duì)策

前言

天然氣分公司油氣加工六大隊(duì)中七淺冷站，管理大慶油田設(shè)計(jì)院自行設(shè)計(jì)的我國(guó)第一套氨壓縮制冷裝置，作為天然氣公司主要的設(shè)備即氨冷凍系統(tǒng)，是革新傳統(tǒng)系統(tǒng)的不足，取其精華去其糟粕，對(duì)這個(gè)制冷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一次與時(shí)俱進(jìn)的變化，氨冷凍系統(tǒng)在工作中雖然帶來(lái)了很多的方便與效益，但是與此同時(shí)它在運(yùn)作中也存在著很多的問(wèn)題，如果在整個(gè)系統(tǒng)中帶水的量較少則不會(huì)影響整個(gè)氨冷凍系統(tǒng)的冷凍系統(tǒng)，但是如果帶水的量比較大的話則對(duì)整個(gè)氨冷凍系統(tǒng)的冷凍系統(tǒng)帶來(lái)很大的影響，所以找出相關(guān)的原因是天然氣公司的當(dāng)前面對(duì)的主要任務(wù)，同時(shí)找出相應(yīng)的對(duì)策加以維護(hù)和改善促使氨冷凍系統(tǒng)的設(shè)備正常的運(yùn)行，不影響系統(tǒng)的工作是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。

1、氨冷凍系統(tǒng)流程

天然氣公司的氨冷系統(tǒng)帶水中的合成塔出口工藝主要是由氨冷器經(jīng)過(guò)兩級(jí)的按冷進(jìn)行對(duì)氨的冷卻，并從兩級(jí)的氨冷中的氣氨送到冰機(jī)，這時(shí)的冰機(jī)在與此同時(shí)將甲烷進(jìn)行壓縮，然后將壓縮的甲烷化出口氨冷器中的氣氨，并把氣氨壓縮到大約1605kPa時(shí)，將壓縮后的整個(gè)氣氨在冰冷器中進(jìn)行冷凝，冰冷器為127C，之后把冷凝的氣氨送往氨受槽，氨受槽為149D，隨后送往尿素。在設(shè)計(jì)負(fù)荷下的冷凍系統(tǒng)應(yīng)為生產(chǎn)全部的零下33度的氨冷產(chǎn)品，這是由152D內(nèi)的氨冷收集槽在常壓內(nèi)蒸完成的，并將152D的閃蒸汽將氨升壓機(jī)105J1進(jìn)行壓縮，最后將冷氨送到氨罐，這就是氨冷系統(tǒng)的簡(jiǎn)要流程。在生產(chǎn)中的氨冷系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)等因素的影響，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生帶水，但是這種較少的水對(duì)氨冷系統(tǒng)的冷凍影響是很小的，只要定期對(duì)其對(duì)底部在130C進(jìn)行排放的處理就可以，如若這種帶水相當(dāng)嚴(yán)重的化則對(duì)氨冷系統(tǒng)帶來(lái)很大的影響[1]。

2、氨冷凍系統(tǒng)帶水對(duì)系統(tǒng)的影響

氨冷凍系統(tǒng)歹說(shuō)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響主要分為對(duì)換熱器與壓縮機(jī)兩方面的影響。其中對(duì)于換熱器來(lái)說(shuō)，對(duì)換熱效果與液位有一定的影響。由于壓力不同飽和程度不同，在同一個(gè)壓力下的氨水的濃度在逐漸降低時(shí)，氨水的飽和溫度就會(huì)升高，二者成反比的關(guān)系。也就是說(shuō)當(dāng)氨冷凍系統(tǒng)中的冷凍系統(tǒng)出現(xiàn)氨帶水的情況，氨水的的濃度就會(huì)逐漸地降低，這時(shí)飽和的溫度就會(huì)逐漸地升高，這導(dǎo)致的結(jié)果就是促使溫度的效果變差進(jìn)而達(dá)不到換熱器換熱的目標(biāo)。與此同時(shí)對(duì)于氨溶于水的反應(yīng)是屬于放熱反應(yīng)，這種放熱反應(yīng)會(huì)放出大量的熱量，作為冷卻介質(zhì)的氨會(huì)進(jìn)一步降低換熱器中換熱的效率，這就會(huì)促使氨水蒸發(fā)量會(huì)逐漸變大，從而不利于換熱器中的換熱良好的效果發(fā)揮。對(duì)于液位來(lái)說(shuō)，氨水的密度與濃度成反比的關(guān)系，氨在帶水的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生高的密度，進(jìn)而導(dǎo)致的結(jié)果就是促使液位計(jì)測(cè)量中的換熱器的液位高于實(shí)際中的液位，如果偏離的數(shù)據(jù)相當(dāng)大，那么就會(huì)產(chǎn)生氨水壓滅換熱管，進(jìn)而降低換熱效率。對(duì)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，氨冷凍系統(tǒng)帶水對(duì)壓縮機(jī)有很大的影響，由于氨冷凍系統(tǒng)中氨的蒸發(fā)量比較大，所以就會(huì)消耗很大的功耗，導(dǎo)致氣氨中開(kāi)始帶水，這時(shí)氨的分子量是小于水的分子量的，這也會(huì)加大105J功耗，從而促使出口中的溫度不斷地升高，進(jìn)而會(huì)影響到高壓蒸汽系統(tǒng)[2]。

3、氨冷凍系統(tǒng)帶水原因與對(duì)策分析

氨冷系統(tǒng)的帶水主要表現(xiàn)在以下兩種情況，一是工藝設(shè)計(jì)自身就帶水，二是其他情況的非正常帶水，這兩種情況是需要我們避免的，主要原因有以下幾種情況：一是由于合成塔中的催化劑在還原的情況下造成這種情況發(fā)生，在合成塔采用KBR的合成塔和還原A110-1的催化劑中，氧化鐵是其主要的成分，在進(jìn)行還原中，就會(huì)不可避免地產(chǎn)生稀氨水的出現(xiàn)。這種原因的出現(xiàn)需要工作人員將初期的稀氨水送入中和池，并將超過(guò)25%的氨濃度送入冷凍系統(tǒng)，并將稀氨水送往氨罐，與此同時(shí)提高入口的壓力，并將溫度控制在零度以上，這樣可以避免工藝的氣測(cè)出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象發(fā)生；二是對(duì)于馳放氣系統(tǒng)中回收的帶入，主要采用水循環(huán)來(lái)吸收氣中的氨，并利用壓蒸汽產(chǎn)生的氨送到127C，并且回收到149D，這就會(huì)產(chǎn)生少量的水帶入到了氨冷凍系統(tǒng)中的冷凍系統(tǒng)。出現(xiàn)這種原因的主要對(duì)策就是需要定期對(duì)冷凍系統(tǒng)中的最低點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)淋，每次導(dǎo)淋是一個(gè)小時(shí)；三是在檢修氨冷凍系統(tǒng)的后出現(xiàn)排水不盡的原因，這樣就會(huì)導(dǎo)致水積存。采取的主要對(duì)策就是對(duì)于積水的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查與考慮，并且對(duì)照水部位表進(jìn)行檢測(cè)，將水排放干凈；四是對(duì)于泵機(jī)封沖的洗水出現(xiàn)漏入，在沖洗泵的機(jī)封將水帶入，這會(huì)導(dǎo)致氨泵出現(xiàn)異常的情況發(fā)生，這就需要對(duì)于130C的最低點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)淋，并且進(jìn)行排放，及時(shí)地關(guān)閉返回閥等。五是對(duì)整個(gè)氨冷凍系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)與整修，這樣才能減少設(shè)備中不必要的損耗，從而提高能源的使用率等，也有利于系統(tǒng)的長(zhǎng)久的使用，降低公司的生產(chǎn)成本等[3]。

4、氨冷凍系統(tǒng)的發(fā)展前景

（一）氨冷凍系統(tǒng)智能化

在科技不斷發(fā)展的新時(shí)期，氨冷凍系統(tǒng)的智能化也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要發(fā)展方向，智能化氨冷凍系統(tǒng)指的是一種由人類專家和智能機(jī)器共同組成的人機(jī)一體化智能氨冷凍系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具備推理、分析、構(gòu)思、判斷和決策等一系列智能活動(dòng)，由于在氨冷凍系統(tǒng)建設(shè)者的研究中，人工智能越來(lái)越被人類專家所重視，這也導(dǎo)致氨冷凍系統(tǒng)的智能化也成為了科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的重要的發(fā)展方向。

（二）氨冷凍系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制化的興起

由于網(wǎng)絡(luò)不斷引用于人們的生活中，使得人們的生活變得方便而又快捷。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和興起給政治、教育、軍事以及科學(xué)技術(shù)等方面都帶來(lái)了巨大的變革，在氨冷凍系統(tǒng)方面，網(wǎng)絡(luò)也發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，網(wǎng)絡(luò)的各種監(jiān)控技術(shù)和遠(yuǎn)程控制急速的方興未艾，也致使氨冷凍系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)控制的方向發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要從介紹氨冷凍系統(tǒng)進(jìn)行分析，簡(jiǎn)單說(shuō)明了其氨冷凍系統(tǒng)的工作流程，進(jìn)而分析按冷系統(tǒng)帶水對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，最后深入分析了氨冷凍系統(tǒng)帶水的原因與對(duì)策。然而對(duì)于氨冷凍系統(tǒng)中的設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是最好保護(hù)氨冷系統(tǒng)的方法，并能進(jìn)一步減少設(shè)備的能源損耗等等。另外，對(duì)于合成氨裝置氨冷凍系統(tǒng)帶水的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)是比較常見(jiàn)的，所以在設(shè)計(jì)之初就需要充分對(duì)帶水問(wèn)題可能會(huì)給裝置帶來(lái)的影響進(jìn)行分析和防護(hù)措施。這樣才能促使氨冷凍系統(tǒng)長(zhǎng)久的使用，不致于損壞。

參考文獻(xiàn)

[1]李會(huì)泉，李佐虎，姚平經(jīng)，低溫蒸餾塔與冷凍系統(tǒng)的熱泵流程集成[J]，化工學(xué)報(bào)，2011，（S1）：36-38.

[2]劉飛，張本峰，顧朝暉.降低冷凍系統(tǒng)能耗的技術(shù)改進(jìn)[J].蘭州科技，2010，（02）：124-126.

[3]姜義君，胡耀武.合成氨裝置氨冷凍系統(tǒng)優(yōu)化[J].大氮肥，2012，（04）：78-81.