一、結(jié)構(gòu)特點：本設(shè)備是我公司針對合成氨行業(yè)壓縮一段之前半水煤氣冷卻工段設(shè)計而成。設(shè)備筒體和封頭采用碳鋼防腐，管板采用碳鋼，換熱管為改性酚醛樹脂壓型石墨管，管子與管板之間采用我公司復(fù)合結(jié)構(gòu)，單管密封，性能可靠，維護方便。換熱管型號：φ30/φ20、φ32/φ22、φ37/φ25。
二、設(shè)計參數(shù)：設(shè)計壓力：0.6 MPa
設(shè)計溫度：-20~165 ℃
換熱面積：10~2000 ㎡
三、產(chǎn)品應(yīng)用分析：
在合成氨生產(chǎn)過程中，始終伴隨著熱量交換的發(fā)生。熱交換器性能的優(yōu)劣直接決定了合成氨系統(tǒng)能否經(jīng)濟運行。正基于此，新材料、高效能換熱器技術(shù)也正逐步滲透到合成氨工業(yè)生產(chǎn)中，且日益顯示出其巨大作用。
由于種種原因，在我國眾多的小氮肥企業(yè)中，傳統(tǒng)換熱技術(shù)依然占據(jù)統(tǒng)治地位。對以節(jié)能降耗為主的合成氨生產(chǎn)是一個阻礙。當(dāng)前某些廠家也嘗試著采用了以噴淋式和噴射式為主的混合熱交換器，這類換熱器存在著諸如電耗高，有效氣體成分損失，氣水分離困難等一系列問題。我公司經(jīng)認真對比、研究論證，大膽嘗試將新型石墨管換熱器應(yīng)用于生產(chǎn)系統(tǒng)中，取得了良好效果。
1、石墨管換熱器在煤氣冷卻方面的投運
我們嘗試著將石墨管換熱器應(yīng)用于半水煤氣冷卻方面。眾所周
知，在炎熱的夏季，合成氨產(chǎn)量大幅降低，給合成氨生產(chǎn)造成嚴重的負面影響。為減弱此類影響，我們利用全廠停車檢修之機，在壓縮機前增設(shè)了石墨管煤氣冷卻器。其主要目的是為降低煤氣溫度，增加壓縮機有效輸氣量，Z終提高合成氨產(chǎn)量。
2、 冷卻器安裝的重點內(nèi)容和關(guān)鍵機理
（1）石墨材料導(dǎo)熱性能良好，導(dǎo)熱系數(shù)為碳鋼的2.5倍，采用石墨材料列管強化換熱，選定傳熱面積700m2。
（2）考慮到夏季煤氣溫度平均46℃,故而采用溫度較低的一次水（溫度約為27℃）對煤氣進行冷卻換熱，并且將出口一次水補給循環(huán)水池利用。
（3）雖然石墨導(dǎo)熱性能良好，但冷側(cè)流體和熱側(cè)流體的對流換熱系數(shù)對傳熱效果影響巨大，故而采用逆流換熱，并增加水側(cè)折流板數(shù)目，強化對流傳熱。
（4）在冷卻器底部加高氣水分離裝置，可有效防止進入壓縮機氣體帶水。
3、冷卻器運行評價
（1）相關(guān)參數(shù)記錄
a、冷卻前煤氣溫度：平均39.2℃
b、 冷卻后煤氣溫度：平均31.4℃
c、 平均日耗水量：500m3
d、 煤氣壓力降：500Pa
（2） 輸氣量增加百分比
據(jù)克拉伯龍方程：PV=mRT，壓縮機打氣量質(zhì)量比：
M2/M1=（V2·P2·Ｔ１）／（Ｖ１·Ｐ１·Ｔ２）
=（0.1417-0.0005）×（273+39.2）
0. 1417×（273+31.4）
=1.022
故增加輸氣量2.2%
1、合成氨醇產(chǎn)量增量評價
在正常情況下，原來二系統(tǒng)日產(chǎn)氨醇280噸，則按氣量折算，冷卻器投運后增加氨醇產(chǎn)量（每天）
280×2.2%=6.16(噸)
高溫季節(jié)按每年150天計算，則每年因此增加合成氨醇量：
△ G=6.16×150=924(噸)
2、增加經(jīng)濟效益核算
噸氨耗煤480元，噸氨價格1500元，噸氨其它費用50元，耗水費用500元/天，則每年增加效益：
（1500－480－50）×924－150×500=82.1萬元
由此可見,經(jīng)濟效益非?？陀^。
青島堿業(yè)股份有限公司天柱化肥分公司
青島銀利石墨設(shè)備有限公司
2003年7月30日
四、主要用戶：青島堿業(yè)股份有限公司天柱化肥廠 2003年
湖北宜化化工股份有限公司 2007年
陽煤集團山西豐喜純堿有限公司 2007年
陽煤集團齊魯化肥有限公司 2008年
安徽昊源集團 2013年
河北天寶化工有限公司 2013年
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