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600 kt/a合成氨装置氨合成催化剂还原小结

[日期:2018-04-03] 来源:  作者: [字体: ]

600 kt/a合成氨装置氨合成催化剂还原小结

 

  鑫,董大为,黄建国,杨帅东

(河南晋开化工投资控股集团有限责任公司,河南 开封  475002

 

[  ] 简介河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司二期合成氨装置Casale氨合成塔的内件结构、气体流程,针对一期合成氨装置氨合成催化剂还原过程中存在的一些问题,对二期氨合成催化剂升温还原方案及过程控制进行了一些改进,并详细介绍二期氨合成催化剂的装填步骤、升温还原方案及其实际升温还原情况。实践表明,二期氨合成催化剂采用改进方案进行升温还原,还原过程中各项工艺参数均在指标范围内,氨合成催化剂使用状况较好。

[关键词] 氨合成塔;内件结构;氨合成催化剂;升温还原;改进

 [中图分类号] TQ113.26+6.3  [文献标志码] B  [文章编号] 1004-9932201802-0046-03

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合成氨作为重要的化工原料主要用于氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等的生产,在国民经济中占有重要的地位[1-2]。河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司氨合成塔根据Casale氨合成工艺对催化剂的选型要求,采用的是郑州安泰科技股份有限公司生产的HW202AHHW202A型铁催化剂。固然催化剂还原后其活性与选型有关[3],但催化剂还原成功与否对将来催化剂的活性也有着至关重要的影响。因此,催化剂的还原历来是合成氨厂开车过程中的一个重要环节。公司二期600 kt/a合成氨装置氨合成催化剂(简称二期催化剂)于201369日开始升温还原,619日还原工作基本完成并转入轻负荷运行。以下结合Casale氨合成塔的特点及201211月份一期600 kt/a合成氨装置氨合成催化剂(简称一期催化剂)的还原情况,对本次二期催化剂的还原情况作一介绍。

1  氨合成塔内件结构和气体流程简介

二期600 kt/a合成氨装置氨合成塔内件采用Casale公司的三床层两换热器结构形式(一期氨合成系统与二期氨合成系统采用相同的工艺包,均采用casale公司的三床层两换热器结构的氨合成塔内件),单塔合成氨生产能力为600 kt/a。氨合成塔内件设计有3个独立的催化剂筐、轴径向冷激加层间换热器。第一床催化剂筐容积19 m3,第二床催化剂筐容积28.5 m3,第三床催化剂筐容积47.5 m3。入塔气分为四路:第一路为入塔主线,该气体通过催化剂筐与合成塔外筒的环隙到塔顶汇集,之后顺中心管依次进入第二、第一层间换热器与第二、第一催化剂床层来的合成气换热,温度提高到354 ℃后进入第一催化剂床层进行氨合成反应,反应后的气体温度为507 ℃,进入第一层间换热器与入塔主线换热,被冷却到400 ℃后进入第二催化剂床层继续进行氨合成反应;出第二床的合成气温度为464 ℃,进入第二层间换热器与入塔主线气体换热,被冷却到391 ℃后进入第三催化剂床层进行氨合成反应,反应后的气体温度为438 ℃、氨含量约20.3%,从合成塔底部引出。

第二路为第一床入口气体温度调节副线,该路气体在第一催化剂床入口处与入塔主线气体汇合,以调节第一催化剂床入口气体温度。

第三路为第二床入口气体温度调节副线,该路气体在第一催化剂床层间换热器入口处与入塔主线气体汇合,以调节第二催化剂床入口气体温度。

第四路为开车副线,供系统开车时催化剂升温还原及长期停车后重启时催化剂升温使用。

氨合成塔内件结构和气体流程示意见图1

更多内容详见《中氮肥》2018年第2

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