创新撑起24·400技改工程:石家庄正元塔器设备有限公司新技术转化纪实

文/徐 红 张佳强

石家庄正元化肥有限公司24·40(24万吨/年合成氨、40万/年吨尿素)技改项目已经平稳运行1年多了，该项目投运后，正元化肥整体成功提档升级，产品成本全面下降，能耗、电耗明显降低。正元化肥以此经受住了各种压力，保证了微利经营。正元化肥这次技改成功依托的则是正元集团另一子公司——石家庄正元塔器设备有限公司一批全新的创新成果。

在正元化肥24·40项目现场，正元化肥副总经理侯立刚告诉笔者：“这里可以说是正元集团自主研发技术的转化基地，项目的核心设备均由正元塔器设计制造，如尿素四大件、DN2400氨合成系统、尿素废液深度水解系统、甲烷化系统、中低低变换系统等。”

笔者了解到，正元化肥24·40项目分为两期工程，DN2400氨合成系统2011年12月3日一次性开车成功。DN2400氨合成系统高压设备及内件是正元塔器首次制作，采用了具有自主知识产权的合成塔与废锅直连技术和一级氨冷流程。侯立刚介绍，系统运行两年多来，各项生产工艺指标均达到或优于设计工艺指标，氨合成反应热利用率高达90%以上，节省冰机负荷约一半;多余低压蒸汽用于变换工段加热循环热水，可基本实现变换零汽耗。吨氨电耗由1700千瓦时降到现在的1500千瓦时以下，合成氨产量达到800吨/天，超过了650吨/天的设计产能。由于节能效果显著，正元化肥又向正元塔器订制了一套DN2400氨合成系统，2013年3月开始制作，当年10月就投入运行。第二套DN2400氨合成系统比第一套在设计工艺上更优化。至此，正元塔器全面掌握了大合成系统的制造技术，中国氮肥工业协会组织考核评审后认定为，正元塔器的大合成系统制造技术已达到国内领先水平。

尿素四大件同样也是正元塔器首次制作。正元塔器总工程师张英杰向笔者介绍说：“由于尿素生产具有高温、高压、介质强腐蚀等特点，对尿素四大件的制造要求非常高。在此之前，国内只有一至两家企业拥有尿素四大件制造技术。在设备制造过程中，我们对关键制造难题进行了攻关，采用了多项先进制造工艺，如改进尿素合成塔层板包扎结构、优化尿素合成塔检漏系统加工工艺，尝试尿素级管件国外坯料国内加工技术、完成小直径换热管超声检测技术及堆焊层超声检测技术开发等16项新工艺、新技术。”笔者了解到，该系统已平稳运行1年多，目前尿素日产能已超过设计值，达到1350吨，蒸气消耗低于1100千克/吨尿素，氨耗低于570千克/吨尿素，各项指标均优于设计指标，尿素产品质量也达到了国家标准要求。

正元化肥24·40项目尿素废液深度水解系统应用的尿素废液深度水解技术也是正元塔器最新研发的技术。据正元塔器副总经理乞永立介绍，这已是正元塔器制作的第三套装置了。该技术采用低压汽提的工艺方案，通过应用正元具有自主知识产权的高效垂直筛板塔内件，对水解解吸塔进行优化，使解吸水解塔合二为一作为水解气提塔，在较低温度下实现尿素水解，水解处理后废液组分氨含量小于5ppm、尿素含量几乎为0。该技术解决了尿素生产过程中的氮污染问题，实现了污水零排放，而且装置占地面积小、蒸汽消耗低，可节省投资30%以上。

除此之外，中低低变换、溴化锂制冷、终端水处理等正元塔器早期研发的技术也都在正元化肥24·40项目得到集中应用。正元塔器研发的新旧技术同时保证了24·40项目的良好运营。