液氨作为工业大型制冷剂，工艺 成 熟、制 取 容易、价 格 低 廉，在低温甲醇洗装置中被作为介质广泛利用。１．５ＭＰａ（ａ）液 氨 经 控 制 进 入 装 置 中 的 氨冷却器，减压汽化成为低压、低温氨气体，与氨冷却器内工艺介质进行换热，为系统提供冷量。由于气氨侧压力远低于工艺侧压力，氨冷器的泄漏使工艺侧的高压气体或溶解有二氧化碳的甲醇进入气氨侧，二氧化碳和氨发生化学反应形成氨盐，从 而 造成假液位、冷冻能力下降、导淋排放困难等问题。

 

１ 工艺流程

１．１ 低温甲醇洗流程

从前工序来 的 粗 煤 气 进 入 到 氨 冷 器 Ｅ０２的 管程，被壳程的０℃的氨气冷却到１０℃左右后，进入到氨洗涤塔 Ｔ－０２下 部，与 来 自 上 部４０℃的 除 盐 水 进行逆流接触，吸收粗煤气中的氨和氢氰酸等有害组分，经洗涤后的粗煤气从氨洗涤器顶部出来，经 过氨冷器 Ｅ０４，被－３８℃液氨降温后进入粗煤气洗涤塔 Ｔ－０３，粗煤气在 Ｔ－０３塔内与低温甲醇液传质、传热，吸收粗煤气中的二氧化碳和硫化氢，为 了 保 持甲醇的低温和良好的吸收能力，塔内甲醇还与氨冷却器 Ｅ２２５和 Ｅ２２６换热降温。出洗涤塔 Ｔ－０３的合格净化气经回收冷量之后，送往后续装置。低温甲醇洗流程见图１。

１．２ 氨冷冻系统工艺流程

来自 低 温 甲 醇 洗 的 －３８℃、０．０６３ＭＰａ（ａ）气氨，经过一级分离器后进入氨压缩机低压缸进行一段压缩，气氨经过加压后达到１３６．５℃、０．４３ＭＰａ（ａ），进入一级冷却器、分离器，与来自低温甲醇洗的０℃、０．４３ＭＰａ（ａ）气氨混合后进入氨压缩机高压缸进行二段 压 缩。 气 氨 经 过 二 段 压 缩 后 达 到１１９．５℃、０．９４ＭＰａ（ａ），进 入 二级 冷 却 器 和 二 级 分 离 器。从二级分离器出来的气氨进入氨压缩机高压缸进行三段压缩，气氨经过加压后达到１０７．１℃、１．７６ＭＰａ（ａ）后排出，其中一小部分气氨去干气密封系统，作为工艺气进行一级密封，大部分气氨经过防喘振冷却器后被分三部分，第一部分经过防喘振调节阀进入一级分离器，第二部分经过防喘振调节阀进入二级分离器，第三部分经过氨冷凝器冷凝后液氨进入氨储槽［１］。

 

因为在压缩机启动开车时，系统需要采用氮气充压，氮气作为惰性气体在系统中存在，在 氨 压 缩机正常运行后，氮气惰性气体通过压力调节阀排放至氨火炬，使系统处于氨气工况。氨冷冻系统工艺流程见图２。

２ 氨冷器泄漏后工艺系统出现的问题

（１）氨储槽惰性气体组分的变化。氨冷器不发生泄 漏 时，液氨储槽的惰性气体主要是氮气，含 量在９９％。当氨冷器泄漏后工艺气侧压力高，工艺气体漏 到 低 压 氨 系 统 侧，Ｈ２、ＣＯ 不与氨发生化学 反应，且与氨介质不溶，氨与 ＣＯ２ 可以生成碳铵结晶。ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２ 在氨 储 槽 中 富 集，经分析其总量能达到１５％左右。

 

（２）氨冷器内漏后对氨压缩机的影响。氨与ＣＯ２气体可以生成碳铵，碳铵结晶随着气氨进入氨压缩机入口管道，部分沉积在管道上，另一部分会被氨冰机两级入口分离器内部填料拦截，造成分离器内部填料被堵塞，气体通道变小，造成分离器阻力增加，氨冰机入口压差由正常时２ｋＰａ（ｇ）增加到２０ｋＰａ（ｇ），氨冰机入口气量减小，机组运行工况变差，冰机负荷受到影响，外供冷量变低，不能满足工艺要求。含有碳铵 结 晶 的 气 体 会 对 氨 冰 机 干 气 密 封 运行造成影响，压缩机干气密封系统的压力和流量出现频繁波 动。生产中要对干气密封过滤器压差变化 情 况 引 起 重 视，在异常波动时及时分析查明 原因，防止微量结晶影响干气密 封，严 重 时 造 成 干 气密封系统损坏，机组被迫停车检修。

 

（３）对远传和现场液位计指示影响。远传液位计选用精密的双法兰液位计，冷却器泄漏时生成的碳铵结晶，致密附着在液位计正压侧膜盒上，把 测量介质液氨与受压膜盒完全隔离，形 成 指 示 值 偏高，不能正确测量氨冷器内部液位。而现场液位计底部联通管线被碳铵结晶堵塞，不能形成连 通 器，液位计无法正常使用，检 查 液 位计的阀门内堵塞的固体物质见图３。

（４）氨冷器氨侧底部倒淋阀门及管线堵塞，不能正常排 污。对现场氨冷器底部倒淋检查发现堵塞严重，阀门内部堵塞致密（见图４）。

（５）工艺气侧温度变高，换热效果不好；出低温甲醇洗涤塔工艺气中硫化氢含量超标。正 常 运 行时与氨冷器泄漏后的运行数据见表１。

（６）通过对氨冷器底部积液物质组成的分析，分析结果表明，底部积液物质中含有甲醇。氨冷器的工艺侧压 力 高 于 氨 侧，当 氨 冷 器 发 生 泄 漏 后，高压侧泄漏到低压侧，即工艺气和低温甲醇会泄漏到氨侧，工艺气体随氨气系统经压缩机压缩进入氨储槽，通过氨储槽惰气排放处理 掉；但 是 甲 醇 液 体 在氨冷器氨侧 不 能 蒸 发，富集在换热器壳 程，造 成 虚假氨液位，通过对氨冷器底部组分取样分析，氨 中含甲醇量２０％。

 

３ 氨冷器泄漏对系统的危害

（１）远传 和 现 场 液 位 计 不 准，中 控 及 现 场 岗 位人员无法 准 确 判 断 氨 冷 却 器 液 位。氨 冷 器 氨 侧 液位高时气氨会夹带大量的液氨，液氨在压缩机分离器内被分离、积累，形成液位计满液位，液氨会进入压缩 机 入 口 管 道，被 吸 入 离 心 压 缩 机，引 起 压 缩 机振动高，机组跳车；严重时会损坏压缩机转子，更有可能会造成机毁人亡的安全事故。

 

在实际运行时发生过液位计不能准确指示，氨压缩 机 入 口 分 离 器 液 位 高，液 氨 不 能 及 时 排 出，通过对现场氨系统的管道发现结冰情况，判断液位计带液 严 重，为了保证压缩机的安全，对 机 组 采 取 紧急停机事件。

（２）氨冷 却 器 发 生 泄 漏 后 制 冷 效 果 差、为 系 统提供冷量 不 足。由 于 工 艺 侧 介 质 压 力 高 于 氨 侧 压力，工艺介质泄漏到氨侧，与氨发生化学反应，生成铵盐。铵盐不 能 蒸 发，固体铵盐沉积在换热器内，附着 在 换 热 器 的 列 管 上，随 着 铵 盐 的 增 加，大 量 的换热 列 管 被 覆 盖，使 换 热 面 积 减 少，影 响 换 热 器 制冷效果。经 过 氨 冷 器 的 煤 气 和 低 温 吸 收 甲 醇 的 温度都有不同程度的升高，净化气中的二氧化碳和硫化氢 含 量 升 高，吸 收 脱 除 效 果 降 低，影 响 后 工 序 的正常运行。

（３）在气氨管线内部大量的铵盐结晶积累等物质，堵塞管线的倒淋，在停车处理时，无法通过倒淋对系统充压置换，zui终采用对气氨管线内充水溶解的办法。经过多次加水溶解才把系统内的铵盐处理掉，又造成大量的含氨废水，排入污水处理系统，经过长时间的生化处理才能达标，大大增加污水处理难度。

 

４ 氨冷器泄漏后采取的措施

（１）对氨冷器液位计氨侧定期排液，把 液 位 计内固体物 结 晶 物 清 理。每次清理后液位计都能正确指示。

（２）由于氨冷器和分离器液位计不能正常指示，但是氨储槽的液位变化能准确反映出几个氨冷器内的总液氨量，要求工艺操作结合氨储槽液位变化、氨冷器工艺侧介质温度变化进行液位调整。

（３）液氨蒸发时吸收热量，会使周围温度降低，通过对氨冰 机 入 口 分 离 器 及 出 管 线 是 否 结 冰 和 结霜，来判断入口分离器是否带液。

（４）对液位计和氨冷器排氨倒淋技改，对 负 压排液改造，使甲醇和铵盐有效排放。

（５）在氨冷器的设备制造时改变材质和严控制作质量，氨冷器的列管材质升级为不锈钢，制 作 时对焊接过程 做 好 控 制，避免出现焊接气 孔、焊 接 不实等缺陷，对氨冷却器择机更换。