硝酸浓缩装置改造运行情况总结

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Overview about Operation and M odification of Nitric Acid Concentration PlantBao Yiguo(Jiangsu Huaihe Chemicals Co.，Ltd.，Huaian 2 1 1 742，China)Abstract：The disadvantages of the current nitric acid concentration process were studied.In addition，the renovation of tower internals and packing as well asthe process parameter adjustment were systematicaly investigated.The issues worthy ofatention during the renovation was also put forward。

Keywords：nitric acid：concentration tower；packing；tower intemals：renovation我公司现有稀硝酸装置两套，产45%的稀硝酸 50000 t/a；与之配套的硝酸浓缩装置亦有两套，产 98%的浓硝酸 20000 t/a。硝酸浓缩采用日前国内通用的硝酸镁法工艺。随着时代的发展和技术的进步，该r艺也显现出不足，主要表现在生产能力低、能耗高等。因此，很有必要对其进行改造。

借鉴兄弟厂家的改造经验，结合我公司的实际，为确保改造的顺利成功，不影响公司的生产，我们决定对第-套硝酸浓缩装置先期进行改造，待改造成功后，冉对另-套进行改造 。

第-套硝酸浓缩装置于 2012年 7月 16 EI改造安装完毕，7月21同投料生产，平稳运行至今。通过长时间的跟踪考核，发现多项工艺指标优于改造以前，达到了设训的要求和改造的目的。

1实施改造的具体内容1.1用规整填料代替散堆填料改造前浓缩塔- 直沿用传统浓缩塔使用的陶瓷矩鞍环散堆填料，该填料传质的效率低，流体流动阻力大，空塔气速不稳定，传热效果差，无法保证系统高负荷、低消耗运行 。

陶瓷波纹规整填料作为-种新型填料与散堆填料相比，具有几何结构合理，比表面积大，空隙率高，通过能力大，阻力小等优点，可较大幅度提高传热传质的效果；又因陶瓷波纹规整填料要比相同高度的散堆矩鞍环填料理论塔板数大很多，因此在操作时回流比明显下降，配料比下降，降低了稀镁含硝，尽而降低了酸耗和蒸汽消耗，为增加产量创造 了条件。

通过改造将原来的Dg25和Dg38的瓷质矩鞍型散堆填料更换为陶瓷波纹规整填料，这样提馏段和精馏段的比表面积、理论塔板数将大大提高，为生产的高产低耗创造了有利条件。

1.2对塔 内件进行改造回流酸在浓缩塔塔顶的均匀喷淋是保证物料达到预期分离效果的重要条件，改造前塔内件分酸盘型式为锥形帽式分酸盘，该分酸盘液体喷淋分布不均，而且中间筛孔易堵塞，由于硝酸浓缩塔中液气容积比小，液体分布不均，对分离效果有至关重要的影响，改造过程中选用槽盘式分酸盘代替锥形帽式分酸盘，这种槽盘式分酸盘呈点状分布，其淋降点密度可达到 100～120点/m ，保证了回流的均匀分布，这样就可以大幅度提高浓缩塔的分离能力和效率。

1.3对工艺参数进行了适当调整由于对填料及塔内件进行了改造，浓缩塔的塔效提高了，相应的工艺参数则需要作出相应的调整 ，为此，我们在操作过程相应地增大塔系统的负压，减胸流 比，降低配料比。

2改造后的效果通过采取用规整填料代替散堆填料、更换塔内件、工艺参数的适当调整等-系列改造，有效地改善了塔内的传热传质的效果，浓缩塔的工艺指标尧生了变化。回流比、配料比明显减小，塔的生产能力大大提高，蒸汽、物料稀酸的消耗有所降低。改造前后主要性能指标对比表 1。

表 1 改造前后主要性能指标对比Tab.1 Comparison of the key performance indicators before andafter the renovation运行实践证明改造的效果是非常明显的，完全达到预期的目标，主要体现在以下几方面：(1)单塔生产能力，在改造前最大的基础上，又有大幅度的提高，生产能力提高 5O%。

(2)蒸汽、物料稀酸的消耗有所降低，吨产品蒸汽单耗降低 0.3t，物料稀酸 耗下降0.02 t。

①稀镁含硝明显降低，由改造前的 0.35%降低到现有的 0.15% 。

②浓缩塔的压降明显减下，在塔顶负压低丁原指标的情况下，塔底仍然保持稳定负压，使整个系统稳定运行。

3投资与效益本次改造只是对浓缩塔内的填料、塔内件进行了改造，单塔改造费用仅 12万元，如果以单塔日产量增加 15t计，年增加产量按 300天计，产量就增加 4500 t，经济效益是非成观的；同时原料消耗的降低，也提高经济效益。因此只要很短时间就可以收回投资。

另外改造后可以减轻设备腐蚀，延长设备使用年限，都可使经济效益提高。

4改造中应注意事项及需要进-步完善的地方(1)安装填料和塔内件时要注意平整度，防止偏流。

(3)为了使浓硝酸生产系统进-步完善，还需要对系统进行配套改造。

. 随着系统负荷的增加，需要适当扩大浓硝酸冷凝器的换热面积，否则会使硝酸冷凝不彻底而造成浪费。

[收稿日期] 2012-12-18[作者简介] 包益国(197l-)，男，江苏淮安人，工程师，注册安全工程师，主要从事合成氨、硝酸生产工艺及技术管理工作。

(下转第 123页)2013年 第 2期第4O卷 总第244期广 东 化 工www.gdchem.tom l23全阀安全使用的缺陷，如裂纹机械伤害等。

3.2弹簧的检查弹簧是确保安全阀整定压力的主要部件，因易发生疲劳破坏、腐蚀破坏，是安全阀最易失效的部件。安全阀效验时应对弹簧表面的腐蚀状况、裂纹等缺陷进行检查，如存在弹簧产品质量不符合要求、受到严重腐蚀或存在裂纹等影响使用的缺陷应及时更换。

33内部清理由于安全阀运行中，因介质影响或环境影响，在流道内会产生锈垢及杂物，为不影响安全阀安全运行，保持流道畅通 ，需要根据检查情况进行清理。

3.4 阀座的研磨安全阀中保证密封是阀座和阀瓣构成的密封副，密封面的清洁、无损 、磨蚀 、杂质的压痕或机械损伤造成密封面泄漏 ，因此安全阀效验时对阀座、阀瓣密封面的研磨是-项重要的检修丁作，是保证安全阀在安全阀运行周期内安全使用的必要效验程序。

3.5整定压力试验在安全阀整定压力效验过程中，应有用户和效验单位双方人员在现场确认整定压力，实际整定压力的误差应不超过允许误差。

3.6安全阀效验记录、铅封和报告安全阀效验合格后，应当做好记录、上号铅封、挂标牌，出具效验报告。标牌中争少应表明单位名称、效验编号、整定压力和校验F1期等 。

3.7安全阀的运行、安装效验合格的安全阀在搬运和安装过程1应轻拿轻放，子啊运输工具上做好防护措施，最好是垂直放置，运输车辆车速应平稳，避免颠簸造成安全阀整定压力变化。

4做好安全阀的维护工作4.1要经常保持安全阀的清洁防止阀体弹簧等被油垢脏物填满或被腐蚀，防止安全阀排放管被油污或其他异物堵塞。经常检查铅封是否完好，防止杠杆式安全阀的重锤松动或被移动，防止随意拧动。

4.2发现安全阀有泄漏迹象时，应时及更换或检修禁止用加大载荷(如过分鹏弹簧式安全阀的调节螺丝或在杠杆式安全阀的杠杆上加挂重物等)的方法来消除泄漏。为防止阀瓣和阀座被气体中的油垢等脏物粘住，致使安全润不能正唱启，对用于空气、蒸汽或带有粘滞性脏物但排放不会造成危害的其他气体的安全 阀，应定期做手提排放试验。

4-3为保持安全阀灵敏可靠，每年定期校验L6J定期校验的内容-般包括动态检查和解体检查。动态检查的主要内容是检查安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定排放压力下的开启高度等，其要求与安全阀调试时相同。若动态检查不合格，或在运行中发现有泄漏等异常情况时，则应作解体检查♀体后仔细检查安全阀的所有零部件有无裂纹、伤痕、磨损、腐蚀、变形等情况，并根据缺陷的大型损坏程度予以修复或更换，最后组装，进行动态检查。

特种设备使用单位要高度重视安全阀的故障消除、维修和检查(维护)工作以及相关事故的教训警示和安全阀在承压类特种设备上的重要性。特种设备生产、使用单位，应严格执行 《特种设备安全监察条例》，严格遵守安全操作规程和规章制度，除对在用的承压类特种设备本体进行经常性的同常维护保养和检查外，也要对其安全附件按规定进行定期校验和维护，并纳入特种设备安全管理工作，对发现的隐患，及时整改，消除隐忠， 真正落实企业主体责任，确保特种设备的安全运行。

5某石化厂重整增压机损坏事故5.1事故经过11月 2口2时 20分，某石化厂联合-车间压缩机外操韩某在现场巡检时，发现重整氢气增压机 K-202/C曲轴箱发出异常响声 ，随即汇报工段长刘某；经刘某现场确认后 ，立即组织压缩机外操韩某将增压机 K-202/C 切换至 K 202/A；切换后，增压机K.202/A和 K-202/B均运行正常。

随即，刘某安排外操韩某停运增压机K-202/C。4时26分，压缩机外操韩某、高某关闭 K-202/C出口阀，结果误将 K-202/B的出口阀关 闭。

车间副主任马某在DCS上发现增压机的外排量逐渐降低，怀疑 K.202/B增压机二级进口分液罐上的安全阀起跳，安排班长李某检查；李某检查分液罐上的安全阀正常；马某又安排李某检查二级出口安全阀；李某检查处 K-202/B的二级出口安全阀起跳；马某发现DCS上K-202/B的二级出口压力为 1.7 MPa左右，后路工艺系统 D203压力为 1.6 MPa左右，远低于该安全阀的起跳值2.5 MPa；于是安排李某将该安全 阀根部阀先关闭，待回位后再打开。

4时44分，李某切断K-202/B的 级出口安全阀后，发现机体连同操作平台发生猛烈震动，随即人J燃起火。

5.2事故原因分析经调查，事故发生直接原因是：外操韩某、高某误将增压机K-202/B 的出口阀当做 K-202/C的出口 关闭，造成 K-202/B出口上的安全阀起跳；当班班长现踌查时，又按照车间韩某、高某指示，将增压机 K-202/B安全阀根部阀关闭，造成增压机瞬间压力达到 6.2 MPa，导致增压机缸体破裂，氧气泄漏，闪燃着火。

6 结柬语安全阀是石油化工企业生产装置l最基本的机械保护装置，必须保证安全阀性能达到保护特种设备安全运行的要求，同时，加强操作人员培训，对人员安全也起到了重要的保护作用。冈此，务须重视安全阀的选购、安装、使用、效验及维护工作，消除安全阀在运行中的各类隐患，保证承压特种设备安全经济运行和装置 长周期安全运行。