变负荷条件下的大型合成氨装置特性研究

摘要

为了探讨变负荷条件对合成氨过程的影响,结合某大型合成氨装置的流程和运行参数,利用ASPEN PLUS模拟整个合成氨过程,分析了在常用的部分负荷下整个合成氨装置的运行性能,获得了在部分负荷下加热炉、一段炉、辅锅等关键设备的热效率、<火用>效率以及反应器的反应转化率,提出了可以通过减少加热炉和一段炉的引风量和增加一段炉对流段蒸汽过热盘管面积来有效利用能量.采用Newton插值多项式的拟合方法,拟合出产量为1000～1500 t/d的大型合成氨装置在常见85%～100%负荷范围内的吨氨能耗与负荷间的三次拟合曲线和公式,得出该合成氨装置的吨氨能耗模拟值为36.707～40.797 GJ/t,和实测值吻合较好,误差小于3%.研究结果为实际的合成氨装置在变负荷下的生产运行与操作优化提供了参考依据.