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氧化炉封头温度升高的原因分析及处理措施

[日期:2013-04-15] 来源:《中氮肥》  作者:康青春 [字体: ]

 

(河南神马尼龙化工有限责任公司,河南 平顶山467000

[中图分类号]TQ 111.26[文献标识码]B[文章编号]1004-9932201302-0049-02

 

我公司一期硝酸装置采用单高压法工艺,至2009年已连续运行10余年。2009216日,现场操作人员巡检时发现氧化炉封头发红,经红外测温仪测量,温度已超过设计温度,遂立即采取了降低系统负荷的措施,但降负荷后效果不明显,为防止发生事故,对系统进行了停车处理。

1  原因分析

停车后,通过查阅技术资料、咨询同行业知名专家,对氧化炉封头温度升高的原因进行了认真分析,列出了所有的可能原因:① 高温辐射造成温度升高;② 副反应造成封头下部四周发热;③ 铂网层阻力大,热量不能及时带走,造成下部温度高;④ 高温反应气体倒窜造成温度升高;⑤ 气体分布器损坏,气流分布不均造成局部温度升高。

2  原因排查

1)检查确认封头分布器无损坏。

2)因大多数专家及资料都把混合气体提前反应作为造成封头温度高的主要原因,因此重点对封头内表面及催化剂筐内外表面进行抛光,使其露出金属光泽,并进行酸洗钝化,以消除氨提前反应的催化环境。

3)取出钯网,降低催化剂床层阻力。

4)因系统运行工艺指标正常、平稳,发热区域不直接承受铂网的高温辐射,高温辐射造成封头温度高的原因可以排除。

以上工作完成后再次开车,通过对封头表面温度进行监控,未再出现温度异常升高现象,封头最高温度268 ℃(设计温度343 ℃)。似乎可以得出催化剂床层阻力和混合气体提前反应是温度异常升高的主要原因,但在以后的开车中再次出现的升温完全否定了这个结论。

2009623停车换铂网期间,为防止氧化炉封头超温,对氧化炉封头、催化剂筐等部位再次进行了打磨和钝化处理,但在重新开车后5 h624600左右)就发现封头表面温度有上升趋势,继续监测发现温升并未停止。为防止事故发生,系统停车处理。对封头内壁表面材料进行实验室分析,发现不含铂元素,这就排除了混合气提前反应造成封头温度升高的判断。分析认为,可能是添加钯网导致催化剂床层阻力大造成反应热不能及时带走,引起了封头超温。于是又一次对封头清洗,去掉钯网后开车,温度没再升高。于是决定不再添加钯网,期望彻底消除封头温度升高的现象。然而这次的判断又一次次被证明错了:

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