高伟，曹杰，申天鹏，赵美媛
（陕西兴化集团有限责任公司，陕西 兴平713100）
［摘 要］陕西兴化集团有限责任公司一期40 kt/a（折100%硝酸）间硝法浓硝酸装置于2003年8月投产，二期60 kt/a间硝法浓硝酸装置于2009年9月投产，因浓硝酸腐蚀性强以及设备故障率高等因素制约，2009年9月—2023年12月，2套浓硝酸装置实际产量均为20 kt/a左右，造成消耗高、运行不经济；且当前一期浓硝酸装置开工率不高，维修费用及生产消耗远高于二期浓硝酸装置。经分析与研究，2024年1月开始进行二期浓硝酸装置开三塔（即开3台浓缩塔，之前浓缩塔为两开一备）高负荷生产测试，对测试中暴露的问题采取了有针对性的整改/优化措施。2024年1—10月在只投运二期浓硝酸装置的情况下，浓硝酸累计产量40 067.6 t，完成全年产量计划的111.3%，基本上实现了第一阶段的达产达标生产目标（远期目标是最终实现二期浓硝酸装置产量达60 kt/a，彻底停运一期浓硝酸装置），经济效益尚好。
［关键词］浓硝酸装置；达产达标运行测试；暴露问题；整改/优化措施；设备检修；生产预案；效益分析；风险分析
［中图分类号］TQ111.26+3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）04-0048-05
0 引 言
浓硝酸作为一种重要的化工原料，在众多领域有着广泛的应用。近年来，全球性经济增长放缓，浓硝酸市场需求增长有限，新增产能释放少，部分新装置开工率不高。随着市场竞争的加剧，提高浓硝酸装置的产能与效率，实现达产达标生产，成为企业降低成本、提升竞争力、创造更高经济效益的关键。陕西兴化集团有限责任公司（简称陕西兴化）有五期和六期南/北共3套稀硝酸装置及一期和二期2套浓硝酸装置，稀硝酸生产采用双加压法，五期稀硝装置紧邻二期浓硝酸装置，目前已停运，六期南/北2套稀硝酸装置产能均为270 kt/a；浓硝酸生产采用间硝法，一期40 kt/a（折100%硝酸，下同）浓硝酸装置于2003年8月投产，二期60 kt/a浓硝酸装置于2009年9月投产，浓硝酸产品均外售。因浓硝酸腐蚀性强以及设备故障率高等因素制约，陕西兴化2套浓硝酸装置双浓缩塔一直低负荷生产，2009年9月—2023年12月，2套浓硝酸装置实际产量均为20 kt/a左右，远低于设计值，造成消耗高、运行不经济。当前一期浓硝酸装置因服役年限已久，设备维修频繁，开工率不高，维修费用及生产消耗远高于二期浓硝酸装置，经分析与研究，2024年1月陕西兴化决定通过工艺及设备优化进行二期浓硝酸装置开浓缩塔A/B/C（简称三塔）高负荷（之前正常生产中浓缩塔A/B/C为两开一备）生产测试，对暴露出的问题进行有针对性的整改/优化，以实现二期浓硝酸装置的达产达标。高负荷测试表明，二期浓硝酸装置实际产量可超过40 kt/a。于是，2024年1月陕西兴化停运了一期浓硝酸装置，二期浓硝酸装置实现常态化高负荷生产，不仅实现了降本增效，而且避免了人力资源浪费。以下对有关情况作一介绍。
1 二期浓硝酸装置高负荷生产测试计划
1.1 全面排查装置机电仪等方面的问题
为掌握并消除二期浓硝酸装置机电仪等方面的问题与缺陷，以保障二期浓硝酸装置的稳定运行，对二期浓硝酸装置机电仪等方面进行全面排查，发现2#浓缩塔（浓缩塔B）塔节裂缝较严重；为防止堵塞管道、保证换热器的换热效果，对稀镁槽和浓镁槽内部沉积物情况进行检查；检查漂白塔出口浓硝酸管线膨胀节、成品酸管线、冷排槽钢支架及护板；全面检查1#浓缩塔（浓缩塔A）、3#浓缩塔（浓缩塔C）塔节及密封圈，以及管道接口法兰密封垫等；联系电仪人员对稀镁流量计、负压表、加热器和蒸发器视镜照明设施、电缆桥架进行检查；对厂房落水管及地漏腐蚀情况、设备/管线保温情况等进行检查。
1.2 制订三塔运行方案
制订三塔运行方案，组织技术人员分析与讨论汇总工艺难点、设备缺陷和操作要点，明确注意事项及相应措施，做好生产预案；调整补充二期浓硝酸装置操作人员，提前进行培训，使操作人员熟悉开三塔生产操作规程与注意事项。生产过程中，技术人员做好数据监测与记录，及时对照设计指标分析工况变化，组织岗位人员精心操作；对于出现的设备问题，第一时间联系检修（人员）处理，保障系统安全稳定生产。
1.3 实际运行测试以暴露问题
2024年1月开始，二期浓硝酸装置进行开三塔达产运行测试，以检验实际生产中相关设备的生产负荷及运行指标，运行测试期间重点检验了如下设备或工艺方面的情况。
1.3.1 浓镁泵两开无备长周期运行检验
2台浓镁泵全开，定时观察浓镁泵出口压力、配套电机电流及运行工况等，监控调节各浓缩塔硝镁流量、硝镁高位槽溢流量及浓镁槽液位是否保持稳定；出现浓镁泵故障时系统减量运行，以单台浓镁泵维持低负荷生产，并立即联系检修处理；如系统减量后三塔运行不能维持，视工艺情况停1台浓缩塔，维持单台浓镁泵双塔运行；待故障浓镁泵检修好后2台泵全开，恢复三塔运行。如果2台浓镁泵难以维持三塔长周期运行，应考虑新增1台浓镁泵，以满足达产需要。经三塔达产运行测试，现有2台浓镁泵完全能够维持三塔长周期运行，无需新增浓镁泵。
1.3.2 塔尾水泵两开无备长周期运行检验
2台塔尾水泵全开，定时观察塔尾水泵出口压力、配套电机电流及运行工况等，监控并调节好喷射器负压以满足生产需要；出现塔尾水泵故障时，视浓缩塔负压下降情况减量运行，并立即联系检修处理；如果减量仍不能保证三塔运行，视工艺情况停1台浓缩塔，维持单台塔尾水泵双塔运行；单台塔尾水泵运行不能维持浓缩塔负压时，则剩余2台浓缩塔同时停止稀硝酸进料，并进行脱硝处理；塔尾水泵检修好后2台全开，恢复三塔运行。采取临时措施，将3#镁尾水泵改造接入塔尾水槽，作为镁尾水、塔尾水共用备泵试用。若经实际运行检验仍难以维持三塔长期稳定运行，应考虑新增1台塔尾水泵。经三塔达产运行测试，3#镁尾水泵作为2台塔尾水泵备用泵后，能够维持三塔长周期运行。
1.3.3 放空气酸水泵无备泵长周期运行检验
全开放空气酸水泵，定时观察放空气酸水泵出口压力、配套电机电流及运行工况等，监控喷射器负压变化情况；出现放空气酸水泵故障时，关闭放空气酸水泵出口阀，并打开镁尾水泵出口管线联通阀，必要时启动第3台镁尾水泵，维持喷射器负压稳定，并立即联系检修处理；如果在3台镁尾水泵全开运行过程中，镁尾水泵出现故障，水量降至不能维持稀镁槽负压，则降低蒸发器抽真空用水量，系统减量生产；待检修好后启动放空气酸水泵（或镁尾水泵），恢复蒸发器真空度，系统恢复正常运行。
1.3.4 稀镁泵与蒸发器各开2台运行检验
开2台稀镁泵、2台蒸发器，加强巡检，观察稀镁泵出口压力、配套电机电流及运行工况等，监控并调节蒸发器负压、浓镁槽液位保持稳定；出现蒸发器换热能力不足导致硝酸镁浓度下降时，据浓硝酸镁浓度研判是否能开3台蒸发器，必要时可调减浓缩塔投酸量和投硝酸镁量；生产中加强蒸发器运行监控，若蒸发器换热效率降至调节疏水阀开度75%、气相温度＜145 ℃时，及时切换备用蒸发器，并组织清洗，清洗完后蒸发器备用。如果2台蒸发器不能满足三塔长周期运行，应考虑投用3台蒸发器，以满足达产需要。经三塔达产运行测试，开2台稀镁泵和2台蒸发器能够维持三塔长周期运行。
1.3.5 稀镁槽与浓镁槽液位稳定控制运行检验
更多内容详见《中氮肥》2025年第4期