冷冻站在二甲胺生产过程中的技术改造

范景中，王其辉，王 帅

(1新乡中新化工有限责任公司，河南新乡 453800;2.安阳九天精细化工有限责任公司，河南安阳 455133)

·生产实践·

冷冻站在二甲胺生产过程中的技术改造

范景中1，王其辉2，王 帅2

(1新乡中新化工有限责任公司，河南新乡 453800;2.安阳九天精细化工有限责任公司，河南安阳 455133)

为避免冰机非正常停车，并更好地节约二甲胺(MDA)，使其损耗降到最低，九天公司甲胺车间变压吸附工段对冷冻站氨冷器等进行了改造，改造后，不仅节约了原材料，而且还使生产得到了所需的温度，给公司带来了一定的经济效益。

冷媒;氨冷器;DMF;二甲胺(MDA);载冷剂

1 前言

安阳九天化工公司甲胺/DMF车间，原设计能力为混甲胺1万t/a，DMF10000t/a，在2005年初期公司投入资金和技术对其进行了扩改，技改后生产能力达到3万t/a。由于甲胺/DMF产量的增加，变压吸附工段的冰机冷冻站系统提供的冷冻盐水温度不能使生产顺利进行，使生产得不到所需的温度，故对冷冻站的氨冷器等进行改造。冰机冷冻站系统的任务是为甲胺装置、成品配置、DMF装置提供－10℃的冷冻盐水，原冷冻站氨冷却器有两台(1#、2#)，设计为并联操作，为了适应3万t甲胺/DMF装置对冷媒需求量的增大，故利用停车机会，对冷冻站系统的氨冷器等进行改造。

2 改造前存在的问题

问题一:改造前，由于氨冷器为并联操作(如图1)，氨气由压缩机加压至冷凝压力后，首先进入1#氨冷器然后再循序进入2#氨冷器，高温、高压的氨气在氨冷器内冷凝为液体进入贮氨器，此过程氨气只能进行一次降温，不能适应3万t/a的冷媒需求量，冷媒温度在－1～8℃，冷却水温度愈高，气氨压力也升高，致使气氨到达冰机出口时，压力居高不下，经常造成冰机跳车，不仅给冷冻站的操作带来不便，同时也使DMF合成塔放空量增大，造成二甲胺(MDA)及CO的损耗;由于冷媒温度高，也给罐区水溶液的配置工作带来了很大困难。

图1 改造前操作情况

问题二:本装置载冷剂采用20.9%氯化钙水溶液，氯化钙水溶液在输送过程中系统冷量损失大，对管道及设备等腐蚀也大，另外氯化钙水溶液作为载冷剂间接供冷，其输冷量效率不高，致使需冷却装置冷量不够，温度上升，从而导致制冷介质氨的温度升高，使冷却水水温上升，因此既不经济，载冷效果也不太理想。

3 实施方案

3.1 氨冷器实施方案

从1#氨冷器出口阀前到2#氨冷器入口阀后，连接一条Φ89mm长4m的管线，以及DN65、DN25的阀门各一台，利用阀门控制，实现了冷冻站在低负荷时并联、高负荷时串联的操作。操作方法为，高负荷时关闭1#氨冷器出口阀及2阀，关闭2#氨冷器进口阀及3阀，打开新加阀5阀，使两个氨冷器实现串联操作，氨气经1#氨冷器初次降温后经改造管道流经2#氨冷器进行第二次降温。如下页图2所示。

3.2 冷冻盐水实施方案

经多方论证和计算后，公司决定将冷冻站装置载冷剂由氯化钙水溶液改为甲醇水溶液，方法是将甲醇和软水按40%和60%的比例配比后形成甲醇水溶液作为载冷剂。载冷剂输送系统采用闭式循环，经输送泵送至各工艺装置用户，提供冷量后靠位差返回冷媒槽循环使用。

图2 改造后操作情况

4 实施后的状况

改造后，氨冷器由并联改为串联，高温、高压的氨气能够二次降温，大大降低了冰机出口压力，由原来的1.5～1.6MPa降至 1.2～1.3MPa，冷媒温度由原来的－1～－8℃降到－1～－12℃。不仅避免了冷冻站系统的非正常停车，而且也使DMF合成塔的放空量减小了，每吨DMF能够节约10kg二甲胺(MDA)以及CO。载冷剂由氯化钙水溶液改为甲醇水溶液后，在输送过程中系统冷量的损失以及对管道及设备的腐蚀都大大降低，另外输冷量效率显著提高，从而使制冷介质氨的温升幅度变小，形成系统的良性循环。

5 经济效益

自甲胺车间变压吸附工段采用此法对该冷冻站改造后，按生产每吨 DMF节约 10kg二甲胺(MDA)，如果DMF销售按5500元/t，按年产3万t甲胺计算，年增效150万元。另外冷冻站装置载冷剂由氯化钙水溶液改为甲醇水溶液后，不但提高效率减少了损失，同时由于减少了对设备的腐蚀，也相应减少了对设备检修的投入，可谓一举多得。

TQ051.6

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1003－3467(2011)03－0049－02

2010－11－26

范景中(1978―)，男，技师，从事化工生产管理工作，电话:15893886862。