300 kt/a低压氨合成技术应用总结

    摘  要  详细介绍了300 kt/a低压氨合成装置的系统配置、催化剂装填、催化剂升温还原、生产运行等情况。低压氨合成装置投运后，各项工艺指标均较为理想，表明GC型低压氨合成技术较为成熟、稳定、可靠、先进。

    山东华鲁恒升化工股份有限公司(以下简称华鲁恒升公司)第2套300 kt/a低压氨合成装置采用南京国昌化工科技有限公司(以下简称国昌公司)的GC型全径向氨合成塔及其配套工艺技术，并由国昌公司完成低压氨合成工艺软件包设计和氨合成装置的工程设计。该装置于2013年6月顺利投产，7月9日即达到满负荷运行，各项经济技术指标均达到或优于设计指标，节能效果明显。

1  氨合成塔

    氨合成装置采用国昌公司的GC-R023型氨合成塔(图1)，塔径为φ2400 mm。该氨合成塔由高压外壳和内件两部分构成，高压外壳采用多层包扎技术，外壳内筒材质为14CrlMoR，外壳外筒材质为Q345R，下部底封头、锻件材料及端部法兰选用的材质均为14 Crl Mo，大盖材质为1 Cr5Mo。氨合成塔内件由3个径向层催化剂筐及2台层间换热器组成。上部层间换热器设置在第1径向层催化剂筐中心，下部层间换热器设置在第2径向层催化剂筐中心，第3径向层催化剂筐仅由径向流气体分布器和径向流气体集气器组成。通过调节合成塔入塔工艺气温度及流量，从而保证氨合成反应处于较佳的工作状态。

    主线气(f₁)、工艺气(f₂)2股冷气分别与出第1和第2径向层催化剂筐的热气体换热后沿中心管上升至氨合成塔顶部，与调节零米温度的副线冷激气(f₀)汇合，然后进入第1径向层催化剂筐进行氨合成反应。反应后的热气体通过换热、反应，最后出氨合成塔……