摘　要：本文以中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司达州化肥项目为例，主要介绍大型合成氨装置搬迁改造过程中遇到的问题,并对改造的经验做总结
　　
　　 关键词：合成氨　搬迁　改造
　　一、概述
　　中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司达州化肥项目主要包括原有合成氨装置及尿素装置搬迁、新增天然气预脱硫、新增二氧化碳回收装置、原有空分装置改造及新增火炬系统。
　　二、搬迁设计流程优化中存在的问题及解决方法
　　1.原料天然气
　　原设计使用的原料天然气压力为0.4MPa(G)，经由原料气压缩机加压至4.0 MPa(G)后送入后续工段使用。搬迁后，原料天然气来自普光气田，经净化厂、原料气预脱硫单元送至合成氨界区的天然气压力为4.0 MPa(G)，因此不需使用原料气压缩机，原料气直接送入镍钼加氢单元。
　　2.催化剂的还原
　　装置开车时需加入氢气，用于还原催化剂。原设计开车时用一段转化炉将氨裂解产生H2，使氧化态催化剂硫化，从而使原料天然气充分进行脱除有机硫后，送入氧化锌脱硫单元。
　　由于原齐鲁公司厂里的其他装置有合适的氢气源，原始开车时用于硫化催化剂的氢气来自于装置外，但装置搬迁后作为独立的化肥装置，没有其他装置供应氢气，只能考虑使用其他方法加氢。
　　考虑三种加氢方案：
　　2.1氢气钢瓶由于所需氢气用量较大（最低流量是5320Nm3/h），压力较高，从安全角度考虑，储存和使用危险性较高，另外从经济角度考虑也不合理。
　　2.2增加氢压缩机
　　将氨裂解后得到的氢气（压力约为1.0 MPa(G)）通过氢压缩机，将气体压力提高到4.1～4.2 MPa(G)，然后加入原料天然气中。这种方法是比较可行的。从新建装置的角度来说，也是较为经济的方法。但是达州化肥项目是搬迁项目，原装置中已有原料气压缩机可用于升压，并且原料气压缩机可利旧且已搬至现场。在这个基础上，再增加一台氢压缩机，且此氢压缩机仅在开车催化剂还原时使用，较为不经济。同时，还需增加压缩机的运行、维护费用。
　　2.3原料天然气减压
　　考虑利用原有原料气压缩机及相应管道、阀门，更换进压缩机前的调节阀，将进界区原料天然气由4.0 MPa(G)减压至0.4MPa(G)，即恢复原设计的进气工况，这样氨裂解来的氢气就可以加入原料天然气中，然后用原料气压缩机升压至4.0MPa(G)进入后续工段。装置搬迁后，开车初期送至合成氨单元的天然气温度为50℃，当天然气由4.0MPa(G)减压至0.4 MPa(G)时，由于节流效应，温度下降约14℃，可以满足原料气压缩机安全运行的需要。
　　3.燃料天然气
　　进入蒸汽过热器、一段转化炉弧形烧嘴及一段转化炉长明灯的燃料天然气需加热达到一定温度，由于天然气的减压节流效应，温度会下降，需对燃料气加热器进行核算以满足要求。
　　三、搬迁设计中应注意的问题
　　1.閥门及设备核算
　　由于流程的优化，使得一部分利旧调节阀或换热器的流体流量、压力、温度发生变化，在这种情况下，需对调节阀或换热器重新核算，以确定利旧的调节阀或换热器是否能满足新的设计条件下的要求。
　　本装置为搬迁项目，两地的气候条件有所不同，因此需要对泵的有效汽蚀余量、压缩机的打气量重新核算。同时也要考虑由于装置布置的变化引起的泵的有效汽蚀余量的变化。
　　2.材料
　　材料是利旧搬迁项目中较为费力的一项，涉及的问题较多，也较为复杂。原装置是由东洋工程公司（TEC）设计的，采用的标准多为日本标准（JIS、JPI），与现在国内常用的标准在管道外径、壁厚上有一些差别，法兰的螺栓孔大小也与现行国内标准的不同。因此项目搬迁后，由于原则上尽量利旧，利旧部分的采用日本标准的管线、阀门、管件及法兰与更新的管线、阀门、管件及法兰之间在相互连接时存在一定问题，主要考虑从两方面来解决：一方面，使用过渡段（壁厚介于新、旧管线之间的长度为200mm的短管），可以解决新旧管线、管线与管件、管线与法兰之间连接时的因壁厚相差较大无法焊接的问题。新旧管线与法兰连接时，如果原配管安装过渡段有问题（安装后两道焊缝线之间的间距不满足所要求的最小间距）时，则考虑订购特殊法兰。另一方面，更新法兰与利旧阀门之间连接时，要求按照利旧阀门的密封面标准定制符合利旧部分连接面的法兰。如果阀门更新了，则考虑将与其连接的法兰也一并更新，以避免因为法兰而特殊定制阀门带来的更高投资。
　　3.安全阀
　　原设计的安全阀出口管线全部是按照直接向大气放空设计的，这种设计不符合现行环保规范的要求（除蒸汽管线上安全阀）。装置搬迁后，除蒸汽外其他的工艺气排放至新增火炬系统。由于原安全阀全部为弹簧式安全阀，这种安全阀的起跳压力在背压波动的情况下会受到一定的影响。新增火炬系统后，安全阀出口接入火炬管线的安全阀的背压升高，核算后这些安全阀全部更换，同时考虑选择波纹管式安全阀，以确保起跳压力的稳定。
　　4.公用工程条件变化
　　4.1换热器
　　项目搬迁后，由于循环冷却水的进出口温度发生变化，需重新核算用循环水作为冷却介质的换热器。
　　4.2伴热管线
　　原设计的伴热是一个系统，搬迁至达州后，考虑达州的历年最冷月份的平均温度的平均值要高于淄博，除工艺要求伴热的伴热管线外，其余考虑做防冻伴热的伴热管线只在冬季气温较低的情况下使用，因此将工艺用伴热管线与防冻用伴热管线分开，做成两个相互独立的系统，以便于生产操作，降低能耗。
　　5.蒸汽冷凝液回收
　　原设计的装置中的蒸汽冷凝液是就地排放的，考虑到这部分冷凝液的回收利用，且装置内的全部蒸汽疏水阀要求更新，这就需要根据回收冷凝液要求的压力计算疏水阀允许的背压，并在可选的合理的范围内选择疏水阀。
　　6.弹簧支吊架
　　原则上不改变装置的管道布置走向，支撑管道的弹簧支吊架由于在管道走向、材料、设计温度、设计压力不变的情况下，不进行应力核算，因而要求重新订货的弹簧参数（型号、安装形式、安装荷载、工作荷载）必须与原设计一致，特殊情况下要求弹簧的安装长度也必须与原设计弹簧一致。
　　7.总图布置
　　搬迁后总图布置应尽可能与原设计中的相对位置一致，以便于管道利旧。
　　8.设备拆迁
　　大型利旧设备拆迁时应考虑做锚板，以利于设备安装就位。
　　四、总结
　　搬迁改造项目与新建项目相比较为复杂，需要对搬迁改造前后的各种变化情况多加留意，以保证搬迁改造后的装置的平稳运行。