变换炉阻力高的原因分析及处理
吕洪浩
（贵州开阳化工有限公司，贵州 开阳 550300）
[摘 要] 针对变换炉阻力逐渐升高的问题，结合工艺流程特点和催化剂装填情况，分析一变炉阻力升高的原因，解决了一变炉一层催化剂粉化、炉内耐火球碎裂及二层催化剂结块的问题后，变换系统运行基本稳定，一变炉阻力在满负荷生产时基本维持在80 kPa以下。
[关键词] 中低低变换工艺；变换炉；阻力高；催化剂粉化；耐火球碎裂；催化剂结块；原因分析；应对措施
[中图分类号] TQ 113.26+4.2 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）04-0009-03
贵州开阳化工有限公司500 kt/a合成氨装置变换系统采用中低低变换工艺。变换系统试开车运行1 a多来，一变炉压差逐渐升高，已影响到系统负荷的增加，于是公司决定对一变炉催化剂进行过筛，以消除系统阻力。在拆检的过程中，发现催化剂床层存在一些问题，现总结如下。
1 变换系统简介
1.1 系统工艺流程
变换系统工艺流程如图1。自气化系统来的水煤气（3.76 MPa、210 ℃、汽气比约1.15）分两路进入净化界区。一路经煤气水分离器（V2001）分离、洗涤后，60%的水煤气通过中温换热器（E2001）换热至（260±5） ℃后，入第一中温变换炉（R2001）；第一中温变换炉（R2001）分上、下两层，热点温度为（470±5） ℃，层间配有煤气激冷和水冷激2种调温方式；出第一中温变换炉（R2001）的变换气，CO浓度为4.76%（干基），经中温换热器（E2001）降温后，与剩余的40%水煤气混合，一起进入1#淬冷器（V2002）降至（260±5） ℃，再入第二中温变换炉（R2002），热点温度达到（450±5） ℃，CO浓度降至2.67%（干基）。第二中温变换炉（R2002）出来的变换气，经管道淬冷器（X2002）增加水气比后，进入中变废热锅炉（E2002）与脱氧水换热，副产1.0 MPa的饱和蒸汽。换热后的变换气（220±5） ℃进入低温变换炉（R2003），热点温度达到（250±5） ℃，CO浓度降至0.77%（干基）。低温变换炉（R2003）出来的变换气，在低变废热锅炉（E2003）内与脱氧水换热，副产0.5 MPa的饱和蒸汽。换热后的变换气（168±5） ℃进入第一水分离器（V2003），分离出冷凝液后依次进入锅炉给水加热器（E2004）、脱盐水加热器（E2005）、变换气水冷器（E2006），温度降至40 ℃，再入洗氨塔I（T2001）。
图1 变换系统流程框图
第一中温变换炉（简称一变炉）下层先装填φ50 mm耐火球至卸料孔下方，再装φ25 mm耐火球并平整，铺一层方孔筛网（GF1W2.5/0.56）后，向炉内装58.9 m3催化剂，然后装入φ25 mm耐火球并平整，最后装入φ50 mm耐火球约500 mm（厚度）并平整。
一变炉上层先铺一层方孔筛网，装入φ25 mm耐火球约100 mm（厚度）并平整，再铺一层方孔筛网后，向炉内装23.9 m3催化剂，并在炉内装保护剂约500 mm（厚度），找平，最后装入φ25 mm耐火球并平整。
更多内容详见《中氮肥》2017年第4期