冷凍站在二甲胺生產過程中的技術改造

范景中，王其輝，王 帥

(1新鄉中新化工有限責任公司，河南新鄉 453800;2.安陽九天精細化工有限責任公司，河南安陽 455133)

·生產實踐·

冷凍站在二甲胺生產過程中的技術改造

范景中1，王其輝2，王 帥2

(1新鄉中新化工有限責任公司，河南新鄉 453800;2.安陽九天精細化工有限責任公司，河南安陽 455133)

為避免冰機非正常停車，并更好地節約二甲胺(MDA)，使其損耗降到最低，九天公司甲胺車間變壓吸附工段對冷凍站氨冷器等進行了改造，改造后，不僅節約了原材料，而且還使生產得到了所需的溫度，給公司帶來了一定的經濟效益。

冷媒;氨冷器;DMF;二甲胺(MDA);載冷劑

1 前言

安陽九天化工公司甲胺/DMF車間，原設計能力為混甲胺1萬t/a，DMF10000t/a，在2005年初期公司投入資金和技術對其進行了擴改，技改后生產能力達到3萬t/a。由于甲胺/DMF產量的增加，變壓吸附工段的冰機冷凍站系統提供的冷凍鹽水溫度不能使生產順利進行，使生產得不到所需的溫度，故對冷凍站的氨冷器等進行改造。冰機冷凍站系統的任務是為甲胺裝置、成品配置、DMF裝置提供－10℃的冷凍鹽水，原冷凍站氨冷卻器有兩臺(1#、2#)，設計為并聯操作，為了適應3萬t甲胺/DMF裝置對冷媒需求量的增大，故利用停車機會，對冷凍站系統的氨冷器等進行改造。

2 改造前存在的問題

問題一:改造前，由于氨冷器為并聯操作(如圖1)，氨氣由壓縮機加壓至冷凝壓力后，首先進入1#氨冷器然后再循序進入2#氨冷器，高溫、高壓的氨氣在氨冷器內冷凝為液體進入貯氨器，此過程氨氣只能進行一次降溫，不能適應3萬t/a的冷媒需求量，冷媒溫度在－1～8℃，冷卻水溫度愈高，氣氨壓力也升高，致使氣氨到達冰機出口時，壓力居高不下，經常造成冰機跳車，不僅給冷凍站的操作帶來不便，同時也使DMF合成塔放空量增大，造成二甲胺(MDA)及CO的損耗;由于冷媒溫度高，也給罐區水溶液的配置工作帶來了很大困難。

圖1 改造前操作情況

問題二:本裝置載冷劑采用20.9%氯化鈣水溶液，氯化鈣水溶液在輸送過程中系統冷量損失大，對管道及設備等腐蝕也大，另外氯化鈣水溶液作為載冷劑間接供冷，其輸冷量效率不高，致使需冷卻裝置冷量不夠，溫度上升，從而導致制冷介質氨的溫度升高，使冷卻水水溫上升，因此既不經濟，載冷效果也不太理想。

3 實施方案

3.1 氨冷器實施方案

從1#氨冷器出口閥前到2#氨冷器入口閥后，連接一條Φ89mm長4m的管線，以及DN65、DN25的閥門各一臺，利用閥門控制，實現了冷凍站在低負荷時并聯、高負荷時串聯的操作。操作方法為，高負荷時關閉1#氨冷器出口閥及2閥，關閉2#氨冷器進口閥及3閥，打開新加閥5閥，使兩個氨冷器實現串聯操作，氨氣經1#氨冷器初次降溫后經改造管道流經2#氨冷器進行第二次降溫。如下頁圖2所示。

3.2 冷凍鹽水實施方案

經多方論證和計算后，公司決定將冷凍站裝置載冷劑由氯化鈣水溶液改為甲醇水溶液，方法是將甲醇和軟水按40%和60%的比例配比后形成甲醇水溶液作為載冷劑。載冷劑輸送系統采用閉式循環，經輸送泵送至各工藝裝置用戶，提供冷量后靠位差返回冷媒槽循環使用。

圖2 改造后操作情況

4 實施后的狀況

改造后，氨冷器由并聯改為串聯，高溫、高壓的氨氣能夠二次降溫，大大降低了冰機出口壓力，由原來的1.5～1.6MPa降至 1.2～1.3MPa，冷媒溫度由原來的－1～－8℃降到－1～－12℃。不僅避免了冷凍站系統的非正常停車，而且也使DMF合成塔的放空量減小了，每噸DMF能夠節約10kg二甲胺(MDA)以及CO。載冷劑由氯化鈣水溶液改為甲醇水溶液后，在輸送過程中系統冷量的損失以及對管道及設備的腐蝕都大大降低，另外輸冷量效率顯著提高，從而使制冷介質氨的溫升幅度變小，形成系統的良性循環。

5 經濟效益

自甲胺車間變壓吸附工段采用此法對該冷凍站改造后，按生產每噸 DMF節約 10kg二甲胺(MDA)，如果DMF銷售按5500元/t，按年產3萬t甲胺計算，年增效150萬元。另外冷凍站裝置載冷劑由氯化鈣水溶液改為甲醇水溶液后，不但提高效率減少了損失，同時由于減少了對設備的腐蝕，也相應減少了對設備檢修的投入，可謂一舉多得。

TQ051.6

B

1003－3467(2011)03－0049－02

2010－11－26

范景中(1978―)，男，技師，從事化工生產管理工作，電話:15893886862。