氨合成催化剂中毒现象及应对措施
王爱民,张 冲,刘 峰,廖晓兵,刘 康
(中石油塔里木油田分公司塔西南化肥厂,新疆 泽普 844804)
[摘 要] 对中石油塔里木油田分公司塔西南化肥厂合成氨装置投产以来出现过的氨合成催化剂的CO和CO2中毒、水中毒等事故现象及过程中各参数的变化情况进行介绍,着重阐述不同氨合成催化剂中毒事故发生时所采取的应对措施,就氨合成催化剂中毒类型的判断及中毒后事故处理的原则和要点进行总结,以供业内参考。
[关键词] 氨合成催化剂;温度控制;CO和CO2中毒;水中毒;现象;处理
[中图分类号] TQ113.26+6.3 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2018)01-0027-04
塔西南化肥厂合成氨装置以天然气为原料,采用M.W凯洛格公司的低能耗、加压催化转化工艺生产合成氨。氨合成塔是合成氨装置的关键设备,生产中维护好氨合成催化剂是一件很重要的工作。一般氨合成催化剂的装填量在90 t左右,在工况稳定的前提下可使用8~12 a;而更换一次氨合成催化剂连同还原时间约需半个月,不仅影响装置产量,而且人力、物力、财力消耗很大。
我厂氨合成塔自投产以来,发生过CO和CO2中毒、水中毒等催化剂中毒现象,不仅造成床层无温升、系统压力高等,而且带来氨产量下降、消耗增大等不利影响。因此,据出现的各种现象及各工艺参数的变化情况,判断催化剂中毒的类型,找到催化剂中毒的原因并采取应对措施,对确保装置的安全、平稳、经济运行非常重要。
1 合成塔内部气体流程及温度控制点分布
氨合成产生的反应热在合成气废热锅炉(123-C1/C2)中回收,同时123-C1/C2还提供了在DCS上控制气体侧旁路的温度控制点TIC-1145,并设有高报警,用来控制合成塔(105-D)的温度。另外,123-C壳程配有双切断导淋,用来检查换热器的泄漏与否。
离开合成塔内换热器(122-C)管程的气体,其热量被进入第一床层的气体带走后,通过流量分布器进入2#-A床层,径向流经2#床层后从底部出来,然后进入第三床层,即2#-B床层;气体径向流经2#-B 床层后从底部出来,从管口“B”引进。
离开合成塔进口冷热换热器(121-C)管程的合成气(温度为257 ℃)去105-D和开工加热炉(102-B)入口,通过SP-31可手动控制121-C管程旁路,据需要调整合成塔进料温度。就地温度指示TI-243指示121-C管程出口温度,TI-244指示去105-D的混合气体温度,现场外部操作人员能看见。DCS指示温度TI-1130测定去105-D的混合气体温度,也用于102-B指示温度FI-57的校正。
更多内容详见《中氮肥》2018年第1期