(陕西兴化集团有限责任公司,陕西 兴平713100)
[中图分类号]TQ 113.26+4.2[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)
1 概 述
我公司的2套(东套和西套)转化装置工艺完全相同,均采用换热式转化工艺,由成达公司(化八院)设计,设计年产合成氨150 kt。2001年3月7日西套转化装置投入生产运行,同年4月10日东套转化装置投入生产运行。投产后装置各项工艺指标均符合设计要求,工艺运行正常。但由于经验不足,生产操作时问题较多:① 停车次数多,最多时1月停车达6次;② 催化剂使用寿命短,2003年9月26日停车检修时因疏忽忘了关FICA-106天然气手动阀,在仪表校正FICA-106自调阀时管线内残余天然气入炉,导致一段炉催化剂析炭粉化,恢复开车后一段炉压差大幅上涨,PDI-118显示达到570 kPa(指标为230 kPa),此炉催化剂使用不足6月;③ 转化开车升温中使用开工烧嘴时,二段转化炉出口温度(TR-124)控制高(900 ℃以上),且燃料气和空气混合比例不好,使温度后移,造成一段炉猪尾管烧裂,转化总出口CH4含量大幅上涨,达到1.75%左右,被迫停车更换一段炉管束;④ 二段炉炉头非金属混合器使用时间短,最长不足7月,2004年5月24日曾由于二段炉非金属混合器烧熔堆积,使二段炉阻力大幅上涨,二段炉上部分管线爆管,所幸无人员伤亡。2004年6月和2006年7月对西套转化装置和东套转化装置二段炉炉头改造时,使用金属烧嘴,氧气从顶部中心进入,使H2和O2的燃烧离开壁面,一段转化气从金属烧嘴和设备壁间的环隙流入(可冷却金属烧嘴),使生产运行更加安全、稳定。改后二段炉金属烧嘴使用已超过3 a,筒体砖无破损、脱落,产能进一步扩大,日产合成氨由设计的500 t提高到580 t。2007年将金属烧嘴氧流道内孔由φ30 mm扩改为φ34 mm,后又扩改为φ40 mm,在1号氧机并入系统运行后,氧量可达到10 000 m3/h,天然气投气量可达23 000 m3/h,2011年2套装置稳定运行6月未停车,吨氨耗天然气由最初的876 m3降至823 m3,全年合成氨产量达到223 kt。
2 经验交流
要想换热式转化工艺能安全、稳定运行,需要做好以下3方面工作。
2.1 确保催化剂装填质量,尤其是一段转化炉
(1)装填前,催化剂