氨合成塔内件
氨合成塔内件安装方案及过程控制
氨合成塔内件安装方案及过程控制氨合成塔是一种用于合成氨的装置，主要由反应器、冷凝器、分离装置、中间分解装置、压缩装置和再生装置等组成。
在进行氨合成塔内件的安装前，需要清理设备和管道，并进行检查和测试。
首先，进行氨合成塔的反应器安装。
反应器是氨合成的关键设备，因此在安装过程中需要特别谨慎。
首先，检查反应器的内壁和外壁是否完好无损，然后将反应器放置在预定位置，使用起重设备进行固定和调整。
安装好反应器后，需要进行密封测试，确保反应器不会发生泄漏。
接下来，进行冷凝器、分离装置和中间分解装置的安装。
这些装置是用于气体和液体的分离和冷却的设备。
安装这些装置时，需要根据设计图纸进行正确的安装顺序，并使用适当的连接件和密封材料进行连接。
在安装好这些装置后，需要进行相关试验，确保装置的运行正常和无漏气现象。
然后，进行压缩装置和再生装置的安装。
压缩装置是用于提高氨合成塔内氢气和氮气的压力的设备，而再生装置则是用于再生氨合成塔催化剂的设备。
安装这些装置时，需要根据设计要求进行正确的安装，并进行相应的测试和调整。
最后，进行氨合成塔的管道安装。
管道是将气体和液体输送到各个装置的重要通道，因此在安装过程中需要严格控制管道的质量和严密性。
在安装管道前，需要清洗管道内部，然后根据设计图纸进行正确的管道布置和安装。
安装好管道后，需要进行相应的试验，确保管道的正常运行和无漏水现象。
过程控制是确保氨合成塔安装过程顺利进行的重要环节。
首先，需要制定详细的施工进度计划，确保各个工序按照预定的时间节点进行。
其次，需要指定专人进行现场监督和协调，及时解决施工过程中出现的问题和难题。
同时，要进行严格的质量控制，对安装过程中的关键环节进行抽检和测试，确保安装质量达到要求。
最后，在整个安装过程中，需要与相关人员进行密切的沟通和协作，确保各个工序能够顺利进行并及时解决问题。
总之，氨合成塔内件的安装方案和过程控制是确保氨合成塔建设顺利进行的重要环节。
kbr卧式氨合成塔内部流程
kbr卧式氨合成塔内部流程氨合成塔可是氨合成的关键设备呢。
在这个kbr卧式氨合成塔里面啊，有着非常有趣的流程。
一、气体进入。
氨合成需要原料气呀，这原料气就像是一群小伙伴要进入合成塔这个大乐园。
这些气体主要是氮气和氢气，它们从特定的入口进入到合成塔中。
这个入口就像是一个大门，专门迎接这些气体小伙伴。
氮气和氢气的比例那可是很重要的，就像做蛋糕时面粉和鸡蛋的比例一样，得恰到好处，这样才能更好地进行后面的反应呢。
二、热量交换。
当这些气体进入合成塔之后啊，就开始了它们的奇妙之旅。
首先会遇到热量交换的环节。
这个环节就像是气体小伙伴们在换衣服一样。
因为反应需要合适的温度，所以要先进行热量的调整。
在这里，气体和已经反应过的高温气体或者一些专门用来调节温度的介质进行热量交换。
热的气体把热量传递给刚进来的冷气体，这样既可以利用热量，又能让进来的气体达到合适的反应温度。
三、催化剂床层反应。
经过热量交换之后呢，气体小伙伴们就来到了最关键的地方——催化剂床层。
这个催化剂床层就像是一个魔法世界，在催化剂的作用下，氮气和氢气开始发生神奇的反应。
氮气和氢气的分子们就像是被施了魔法一样，开始重新组合。
这个反应可不是那么容易的，但是有了催化剂这个得力助手，就好像给它们开了个小灶，让反应能够顺利地进行。
在这个过程中，会生成氨。
不过呢，这个反应也不是一下子就完成的，可能会有多次的反应过程在这个催化剂床层中发生。
四、氨的分离与循环。
反应生成了氨之后啊，这氨就像是在一堆小伙伴中脱颖而出的小明星。
但是它还不能直接就跑出去呢，得把它从反应后的混合气体中分离出来。
这个分离的过程就像是在一群人中找出那个特别的人一样。
分离出来的氨就是我们最终想要的产品啦。
而那些没有反应完全的氮气和氢气呢，它们可不能就这么被浪费了呀，于是就会被重新送回到合成塔中，再次进行反应，就像玩游戏可以重新再来一轮一样，这样就可以提高原料的利用率啦。
五、温度与压力控制。
这就是kbr卧式氨合成塔内部大致的流程啦，每一个环节都像是一个小秘密，组合在一起就完成了氨合成这个大工程呢。
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告1项目立项背景永骏化工在原西平第一化肥厂基础上，于2003年投资扩建，2006年竣工投产，拥有年产10万吨合成氨、13.2万吨尿素，3万吨粗甲醇的能力，合成车间包括甲醇、精炼、合成、氨库、压缩等四个工段。
从2006年6月投产运行至2014年5月，合成高压圈系统存在以下问题：1、合成塔塔压差大、系统压力高，合成塔内件易出现问题且不易查明解决；2、合成触媒使用周期短，使用效果差；3、合成氨产量低。
2原因分析2.1原合成塔采用湖南安淳高新技术有限公司IIIJ99-Ø1200内件，2006年竣工后投产使用至今，用8年多时间，已到更换周期。
此内件塔压差较大，系统压力偏高，动力消耗大，影响公司经济效益，另外，调节手段单一，塔内部易出现问题，且不能有效分析查找原因，给生产带来一定难题。
2.2原塔催化剂颗粒设计不合理，反应活性差，加不上循环量，系统压力高，动力消耗高，氨合成率低，产量较低，严重影响公司经济效益。
2.3外管线根据原IIIJ99-Ø1200内件设计，不符合新改造内件要求。
与南京国昌结合后，根据塔内件气体走向改造外管线。
3项目技术方案及实施效果3.1合成塔内件改造本次合成塔内件改造为南京国昌化工科技有限公司提供的GC-R112型Ø1200氨合成塔内件，主要工艺原理及特点如下：3.1.1．氨合成工艺合成氨回路是将经过造气、净化等工段制得的合格原料气中的氢气、氮气在氨合成塔内高温、高压环境和催化剂的作用下转化成氨，其化学反应可用下式表示：N2 ＋ 3H2 2NH3 + 46.22 KJ/mol反应所生成的氨经过冷却分离，可以得到产品液氨，由于合成氨反应是可逆反应，受转化率的限制，原料气中的氢气、氮气不可能一次完全转化为氨，因此分离产品液氨后所剩余的氢氮气必须用循环机进行循环回到氨合成塔内再反应，并不断地补充原料气（也称新鲜气），不断地分离出产品液氨，周而复始地循环，这就是我们通常所说的合成回路。
各型氨合成塔内件比较
各型氨合成塔内件比较（杭州林达工业技术设计研究所楼寿林）本文主要经过一系列的设计计算并根据操作记录，对工艺性能主要是合成效率，作了计算分析，分别对各典型氨合成塔内件作了一些比较。
氨合成塔出口氨含量，随合成压力增加而升高，随入塔气空速增加和惰气含量增加而减少，其定量关系可使用以下关联式：一、计算关联式：氨合成塔出塔氨浓y a与空速W可由下列伏尔考夫式表示：y a＝A·W-0.278系数A与合成压力P和合成气中惰气含量y i有关，由Sammel strelzoff等文献得：在y i＝0.05～0.1时，A＝2.869×［1-0.0262×(30.0-P)］×［1-1.492×(y I-0.05)］----(1)在y i＝0.1～0.25时，A＝2.223×［1-0.0262×(30.0-P)］×［1-1.925×(y I-0.2)］----(2)用上述公式，可计算不同氨合成塔，在不同操作条件下的出塔氨含量计算值，再以此计算值来评定该塔实际出塔氨浓是否达到该值。
二、各塔型介绍1、YD型：典型的全轴向冷激式氨内件（1）工艺特点：触媒层分四段，各段均进行绝热反应，上下二段间加入冷激气与热气混合降低段间反应气温度供下段反应。
在温度——氨浓图上的操作线呈锯齿阶梯形。
（2）主要优点：结构简单，无冷管热应力问题，无段间换热器而占空间，可多装触媒，各床层均可用冷激气单独调温，方便灵活。
（3）主要缺点：①采用段间冷激气降温的同时稀释了反应气中的氨浓度。
在氨触媒活性相同和氨产量相等条件下，因冷激的副作用，氨净值要降低1.5～2%，提高进塔气温和氨净值等节能措施都与冷激的冷却作用相矛盾。
为了提高热回收率和能位，需提高入塔气温，但当合成塔段间需降低一定温度时，随着冷激气温的提高，冷激气量也随之增加，对氨浓的稀释作用更大。
（详见梅安华主编的《小合成氨厂工艺技术与设计手册》化学工业出版社）。
山东联盟GC-R123YZφ2500氨合成塔内件简述
量， 从而保证氨 合成 反应 处 于较 佳 的工 作状 态 。 、 Ｇ 两股 冷气分别 与出第 二 、 第三 催化剂 床 反 应后 的热气 换热 后 ， 沿 中心 管上 升合 成塔 顶部与调节温度 的冷气副线 ｍ汇合 ， 然后
进入第一 催化 床进行 氨合 成反 应 。反应 后 的热气 体与 冷气
摘要 ： 合成氨工业是国民经济 的支柱产业之一 ， 也是一个 高耗能 的化 工产业 ， 现代化合成 氨生产采 用大 型化 、 集成化 、 自动化技术 的低能耗工艺。国昌化工工程设计有限公 司新研发并施 工的 Ｇ Ｃ～Ｒ １ ２ ３ Ｙ Ｚ ￣ ２ ５ ｏ ｏ氨合成 塔内件是合成 塔内件发展 的一个突破。 关键词 ： 氨合成塔 内件 ； 预组装 ； 气体分布 ； 氨净值
２ ０ １ ５年第 ４ ４卷
另一方面 由于触媒床层 没有 冷管 ， 不存 在冷 管效应 ， 可 充分 发挥床层催化剂的合 成效果 ， 从 而提高 了系统 的氨净值 。
３ 氨合 成塔 内件 在 生产 车 间 的预组 装
根据公 司的要求 和设备制造工 艺的需要 ， 同时也 为 了确
保产 品制造 的质量 ， 氨合成塔塔 内两 台换 热器采用在 国 昌科
采用具有 我国 自主知识产 权 的“ 鱼 鳞筒 ” 二次分 布器技 术： 在分气筒和集气 筒双侧 均设 计 了鱼鳞 筒二次 分布器 ， 气 流从小孔分布后 （ 一 次分布 ） 经鱼鳞筒 二次分 布空间分散 ， 然
后经鱼鳞孔切 向分布 （ 二 次分布 ） 至催 化剂床层 ， 使气体分布 均匀度提高 ， 死角 减少 ， 有效 提 高 了分 布器分 布效 果 （ 见 图
技有 限公 司生产部框架 内进行预组装 的方案 ； 为 了确保整个
中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ １ ３ ． ２ ５
DC—C型Φ2200氨合成塔内件改造优化的总结
DC—C型Φ2200氨合成塔内件改造优化的总结随着化工工艺技术的发展，氨合成塔内件使用DC-C型已经是一种普遍的趋势。
本文结合对湖北三宁化工股份有限公司生产使用的DN2200氨合成塔内件更换为DC-C型Φ2200氨合成塔内件的技术改造过程，对于如何进一步降低能源消耗的基础上不断提高氨的产量进行了分析，并提出了一些切实可行的优化措施。
经过实际应用发现，通过优化后氨的产量明显提高，而且电能消耗大大降低，远远低于设计标准，而起整体的运行状况也得到较好的改善。
标签：DC-C型Φ2200内件优化；技术改造；应用分析一方面随着当前社会技术的发展，尤其是在化工工艺技术领域内取得的重大技术突破，另一方面也由于当前的人们的环保理念的提高以及环境问题的突出，对化工企业的生产要求提出更高的标准，所以对于氨合成塔的内部构件进行优化改造是社会发展的必然要求。
本文针结本公司（湖北三宁化工股份有限公司）生产使用的DN2200氨合成塔内件更换为DC-C型Φ2200氨合成塔内件的技术改造过程，对于DC-C型Φ2200氨合成塔内件的改造应用进行了分析。
1 改造现状情况概述1.1 改造情况介绍我公司是湖北三宁化工股份有限公司尿素厂“40.30”工程，（40万t/a合成氨，30万t/a尿素）于2008年11月一次性开车成功，由于该装置已经运行7年有余，催化剂也到了使用后期（塔上层利用停车期间间断加触媒10余吨），催化剂活性降低，造成氨产量下降，触媒层热点温度分布不合理，中下层温度偏高，平面温差大，无法合理调节温度，氨合成塔压差大，高达0.7MPa，系统阻力偏高，造成循环机功耗大，氨净值偏低等等一系列问题。
为进一步节能降耗、提高氨产量，所以公司决定在2015年12月DN2200氨合成塔内件更换为DC-C型2000氨合成塔内件，同时包括直通式废热锅炉换热段、及对部分管道现场系统的优化，进而达到公司所要求的DC-C型Φ2200氨合成系统运行水平以及节能水平的提高。
各型氨合成塔内件比较
各型氨合成塔内件比较氨合成塔是用于合成氨气的关键设备，其内部组件的选择和比较对于提高氨气的产量和纯度至关重要。
以下是各种类型的氨合成塔内部组件的比较：1. 吸收器（Absorber）吸收器是氨合成塔中的关键组件之一，用于去除产生的废气中的不纯物质。
在吸收器中，氨气与水接触并发生化学反应，形成水合氨。
常用的吸收器类型包括板式吸收器、填料吸收器和静态混合吸收器。
板式吸收器具有较高的传质效率和操作灵活性，但成本较高。
填料吸收器使用填料材料增加了气液接触面积，但清洗和维护困难。
静态混合吸收器结构简单，维护方便，但传质效率较低。
2. 变换器（Converter）变换器是氨合成塔中的核心组件，用于催化氮气和氢气的反应生成氨气。
常见的变换器类型包括管壳式变换器和板式变换器。
管壳式变换器具有较高的换热效率和维护便利性，但存在管壁堵塞和换热表面容易受到腐蚀的问题。
板式变换器具有更大的冷却表面和更好的热传导性能，但清洗和维护复杂。
3. 分离器（Separator）分离器是氨合成塔中用于分离氨气和未转化的气体的重要组件。
常见的分离器类型包括空气式分离器和液氨式分离器。
空气式分离器通过冷却和压缩将氮气和氢气分离，然后将氢气再循环回变换器。
液氨式分离器通过减压和冷却将氨气和未转化的气体分离，然后从液体中将氨气解吸出来。
空气式分离器具有较低的能耗和更好的气体分离效果，但液氨式分离器较为简单和便宜。
4. 加热器（Reactor Heater）加热器在氨合成塔中的作用是提供变换器所需的热量，以促进反应的进行。
常见的加热器类型包括蒸汽加热器和电热加热器。
蒸汽加热器具有较高的换热效率和操作控制性能，但需要蒸汽供应系统。
电热加热器结构简单，维护方便，但能耗较高。
除了上述的组件比较，还有许多其他的内部组件对氨合成塔的性能也有影响，如循环泵、冷却器、压缩机等。
此外，选择适合特定应用的材料和适当的工艺参数也是提高氨合成塔效率和延长使用寿命的关键因素。
氨合成塔内件安装方案及过程控制
合成塔件安装方案一、件验收：1、确定项目负责人，项目负责人召集采购单位人员、使用单位代表、压力容器主管一起按附表一（压力容器验收控制表）进行验收。
2、验收的容严格按附表一的容，验收标准：图纸、GB150、GB151、《压力容器安全技术监察规程》。
3、附表一在验收完毕后，应和压力容器档案一起存档，备查。
二、件的存放、转运严格按图纸的要求进行支撑和拴挂以防筒体变形。
三、件安装：1、件的安装应编制合成塔件安装过程控制表，附表二是一米合成塔两轴一径件的表格，同类型的件直接按附表二执行，其他类型的参照附表二编制，编制的过程控制表应经设备部长审核、生产副总审批。
2、件的安装过程严格按合成塔件安装过程控制表进行，由项目负责人负责，记录由项目负责人或项目负责人指定专人负责，每一工序必须经过验收合格后方可进行下一工序，记录完毕后存档，备查。
3、为防止件变形接触塔壁，新件在中部环向焊接4-6个钢珠，钢珠直径为外筒与筒外壁的平均环隙减去5㎜，旧件也在中部选择直线度偏差最大处焊接钢珠，钢珠数量和分布视具体情况而定，钢珠直径与新件一样，焊接钢珠后，其所对应部位的保温皮应挖长圆孔，长圆孔应在钢珠对应下部留有30—40㎜，以方便件温度上升后件和保温皮的相对热位移。
4、环隙检查；用4㎜厚的扁钢条同使用塞尺一样检查环隙，扁钢条的长度应超过外筒体部深度的2/3，扁钢条的插入深度应超过外筒体部深度的一半。
四、触媒升温还原：1、触媒升温还原应编制方案，由项目负责人负责编制，生产部长审核，生产副总审批，审批合格的方案方可用于执行。
附表三为触媒升温还原方案样本。
2、触媒升温还原过程应严格按方案执行，出现异常情况，须修订方案的，必须经生产副总批准。
触媒升温还原过程记录应存档，备查。
3、升、降温速率和升降压速率严格按操作规程的要求执行。
附：合成件验收、件安装以及触媒升温还原表格附表一、压力容器验收控制表抽样做光谱分析，高压容器必须100%探伤。
氨合成塔内件安装注意事项
氨合成塔内件安装注意事项一、安装前的检查1、仔细阅读合成塔外筒、内件、测温点布置等图纸。
对合成塔顶部、尾部各相关尺寸，如合成塔大盖，内件小盖上部的热电偶，付线，中心管的孔距，孔径，平面布置角度，尾部填料盒高度，直径等尺寸掌握清楚。
2、按照图纸对合成塔外筒，内件的各部位尺寸进行逐一校核，发现问题做出相应的处理。
3、按照合成塔内件图纸及实物，校核热电偶外套管，内套管的尺寸。
4、按照合成塔内件图纸及实物，电炉图纸，校核电炉丝长度。
二、合成塔内件安装前的准备1、若是自卸催化剂内件，紧固好催化剂自卸孔压板。
2、把内筒上热电偶位置标记引到吊装法兰上平面。
根据合成塔小盖付线的位置，以热电偶位置为基准，在吊装法兰上标出。
3、准备好4 块斜铁，以备调正合成塔内外筒环隙以及内件中心管与大盖中心孔的同心度。
4、在合成塔外筒上封头的上平面标出热电偶及付线的位置。
5、带上合成塔内件尾部填料盒压盖，带上3-4 扣即可。
（若不带上，在吊装过程中有碰坏螺纹的可能，若带满扣卸下时麻烦。
）三、合成塔内件的安装1、合成塔内件吊入外筒后，根据外筒热电偶，付线位置和内筒吊装法兰上热电偶，付线位置找正2、卸下合成塔内件尾部填料盒压盖。
3、调正内外筒环隙，内外筒同心度。
4、进一步校核内件热电偶外套管，付线与合成塔外筒的位置均无误后转入下一步工作，四、装催化剂前的准备工作1、装0 米定位板，装热电偶外套管，以热电偶外套管为基准对0米压板进行紧固。
2、按照内件图纸把热电偶外套管上提到相应位置，并进行紧固。
3、再一次校核热电偶外套管与内件内筒的位置。
4、用白布或其它办法堵严热电偶外套管口中心管口内外筒环隙，及相应付线管口。
5、装好四段催化剂填加漏斗。
五、装填料催化剂1、装四段填料催化剂。
2、四段催化剂装完后装上四段催化剂封堵。
3、装三段催化剂。
4、卸下0 米定位板。
5、装上部换热器。
6、装上部换热器筒体外壁与内筒内壁气体封环。
7、装0 米定位板，并按第一次装0 米定位板的方法对0 米定位板，热电偶外套管，相关付线管进行找正，紧固，并用白布或其它有效的方法对中心管，热电偶外套管，付线管，上部换热器上升管堵严。
氨合成塔内件安装方案及过程控制
合成塔内件安装方案一、内件验收：1、确定项目负责人，项目负责人召集采购单位人员、使用单位代表、压力容器主管一起按附表一（压力容器验收控制表）进行验收。
2、验收的内容严格按附表一的内容，验收标准：图纸、GB150、GB151、《压力容器安全技术监察规程》。
3、附表一在验收完毕后，应和压力容器档案一起存档，备查。
二、内件的存放、转运严格按图纸的要求进行支撑和拴挂以防筒体变形。
三、内件安装：1、内件的安装应编制合成塔内件安装过程控制表，附表二是一米合成塔两轴一径内件的表格，同类型的内件直接按附表二执行，其他类型的参照附表二编制，编制的过程控制表应经设备部长审核、生产副总审批。
2、内件的安装过程严格按合成塔内件安装过程控制表进行，由项目负责人负责，记录由项目负责人或项目负责人指定专人负责，每一工序必须经过验收合格后方可进行下一工序，记录完毕后存档，备查。
3、为防止内件变形接触塔壁，新内件在中部环向焊接4-6个钢珠，钢珠直径为外筒与内筒外壁的平均环隙减去5㎜，旧内件也在中部选择直线度偏差最大处焊接钢珠，钢珠数量和分布视具体情况而定，钢珠直径与新内件一样，焊接钢珠后，其所对应部位的保温皮应挖长圆孔，长圆孔应在钢珠对应下部留有30—40㎜，以方便内件温度上升后内件和保温皮的相对热位移。
4、环隙检查；用4㎜厚的扁钢条同使用塞尺一样检查环隙，扁钢条的长度应超过外筒体内部深度的2/3，扁钢条的插入深度应超过外筒体内部深度的一半。
四、触媒升温还原：1、触媒升温还原应编制方案，由项目负责人负责编制，生产部长审核，生产副总审批，审批合格的方案方可用于执行。
附表三为触媒升温还原方案样本。
2、触媒升温还原过程应严格按方案执行，出现异常情况，须修订方案的，必须经生产副总批准。
触媒升温还原过程记录应存档，备查。
3、升、降温速率和升降压速率严格按操作规程的要求执行。
附：合成内件验收、内件安装以及触媒升温还原表格附表一、压力容器验收控制表备注：压力容器验收要求设计、制造单位有相应资质，资料齐全、实物过关。
各型氨合成塔内件比较
各型氨合成塔内件比较
1、控制系统比较
(1)手动控制系统：在氨合成塔内设置控制台，并将操纵杆连接至阀门，以实现上部操作台调节压力及实现复杂的动态调节；
(2)自动控制系统：在塔内设置运动控制台，并将操纵杆连接至动态控制阀门，从而实现塔内的动态调节和安全报警，并可实现远程操控及参数设置；
(3)电子控制系统：运用电子技术，结合塔内的控制室，实现塔内的精确控制，可以调节压力、流量及温度，并且可以实现远程控制及数据收集。
2、阀门比较
(1)手动阀门：主要由行程调节器、零件阀门、气动控制器、安全阀等组成，具有调节精度及运行稳定性。
(2)自动阀门：主要分为电动控制阀门及液压控制阀门，使用自动控制系统，可以控制塔内的压力、流量及温度，具有运行稳定及高精度、耐用性良好的特点。
(3)电子阀门：电子信号控制减压阀门，采用高精度电子元件实现高效控制，对塔内压力、流量及温度进行精确控制，具有精度高、操作简单等优点。
3、仪表比较。
托普索S-300氨合成塔内件工艺原理及安装
托 普 索 Ｓ３ ０氨合 成 塔 内件 工艺 原 理及 安装 －０
卢 夺 ，朱 速 起 ，吴 成 华 ， 赵 若 涵 ，郭 敬 博
４ １２ ） ７ ０ ３
（ 国 石 油 天 然 气 第 一 建设 公 司 ，河 南 洛 阳 中
摘 要 ：新 疆库 尔勒塔 里木 大化肥 项 目合成 氨 设 计 生产 能 力 ４ ５万 ｔａ 采 用丹 麦 托 普 索公 司 Ｓ ３ ０ ／， 一０
径 向合 成氨 生产 工 艺 ， 目前 国 内单 套生产 能 力最 大 的化肥 装 置 之 一 。简要 介 绍 了该装 置合 成 氨 是
反 应 的核 心设备 氨合 成塔 Ｒ ５ １内件 的结构 形式及 工 艺原理 ， 一０ 并说 明 了内件 的安 装方 法 。 关 键词 ：氨合成塔；内件；工艺原理；安装 中图分 类号 ：ＴＥ ９ ２ ６ 文献 标志码 ： Ｂ
第３ ９卷
第 ６期
石
油
化
工
设
备
Ｖｏ ． ９ ＮＯ ６ １３ ．
Ｎ Ｏ ．２ Ｏ Ｖ Ｏ１
２１ ０ ０年 ｌ 月 １ 文章 编 号 ：１ ０ － ４ ６ ２ １ ） ６０ ６ — ４ ０ ０７ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ４０
Ｐ ＥＴＲＯ－ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｅ ＱＵＩ ＥＮＴ ＰＭ
［］ 程 ２
凌 ， 宗 宁 ， 陈 华 ． 罐 结 构 应 力 与 抗 震 分 析 研 王 陶 球 峰 ， ． ０ Ｉ液 化 天 然 气 球 罐 等 Ｉ５ ０Ｉ。 Ｔ 亮 ， ． 罐 球壳 极板 质 量 的理 论 等 球
［ ２ Ｇ Ｒ ０ ０ － ２ ０ ， １］ ＴＳ ０ ０ ４ ０ ９ 固定 式 压 力 容 器 安 全 技 术 监 督 规
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告摘要：本报告旨在总结新型氨合成塔内件的应用与研究成果。
首先介绍了氨合成的背景和重要性，随后详细探讨了新型氨合成塔内件的分类和特点。
接着，报告列举了新型内件在氨合成工业中的应用，并分析了其优势和挑战。
最后，我们总结了目前的研究进展，提出了未来研究的方向和重点。
一、引言氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、制药、化肥等领域。
氨的合成过程通常是在氨合成塔内进行，而塔内件的性能直接影响着合成效率和产品质量。
二、新型氨合成塔内件的分类和特点根据材料和结构，新型氨合成塔内件可以分为物理吸收型和化学吸收型两类。
物理吸收型主要包括填料、芯棒和罩板；化学吸收型主要包括催化剂。
新型内件相对于传统内件的特点在于其具有更高的表面积和催化活性，能够提高氨合成反应的效率和选择性。
此外，新型内件还具有更好的耐高温、耐腐蚀性能，减少了反应过程中的能量损耗和环境污染。
三、新型氨合成塔内件的应用1.填料类内件填料类内件是氨合成塔中最常见的一类内件。
新型填料类内件如金属泡沫填料、聚酰胺填料等具有更大的表面积和更好的传质性能，能够有效提高氨合成反应的效率和产量。
2.催化剂类内件催化剂类内件在氨合成过程中起到了至关重要的作用。
新型催化剂如贵金属催化剂、金属氧化物催化剂等具有更高的活性和选择性，能够加速氨的生成反应，降低反应温度和压力，提高合成氨的纯度和产量。
四、新型氨合成塔内件的优势和挑战新型氨合成塔内件相对于传统内件具有更高的表面积和活性，能够提高合成效率和产量。
同时，新型内件还具有更好的耐高温、耐腐蚀性能，延长了设备使用寿命。
然而，新型内件的制备成本较高，其稳定性和可操作性还需要进一步改进和研究。
五、目前的研究进展目前，关于新型氨合成塔内件的研究主要集中在材料改性和结构优化上。
通过改善材料的微观结构和表面性质，提高内件的催化活性和选择性。
另外，结构优化也是研究的关键点，通过改变内部构造和流动分布，提高气液传质效果。
氨合成塔内件工作原理及用途说明
进口设备用途说明设备名称使用单位联系人及电话详细用途：（请描述设备的工作原理，具体的用途以及进口的必要性）一、设备的工作原理：氨合成塔内件分为三个轴径向型的催化剂床层和两个内部换热器。
进料合成气从底部进入合成塔，由下往上流动并冲刷塔外壳，使外壳保持一较低温度。
合成气到达顶部后，进入中心环管，向下流动至管子底部，紧接着依次向上通过位于第二床层中央和第一床层中央的两个内部换热器的管侧。
在这两个换热器中，利用热交换方式，合成气被加热至第一床层入口温度，同时离开第二床层和第一床层的产品气被依次冷却。
这两个换热器的管侧出口气体温度是分别利用两个旁路控制的，两个旁路是从顶部管口进入合成塔。
合成气到达第一床层后，以轴径向方式通过催化剂床层，在氨合成催化剂的作用下，以及高压高温的条件下，合成气中的氢气和氮气发生反应并生成氨。
产品气离开第一床层后，如上面所述的，产品气被进入第一床层的冷气体冷却后进入第二床层，进一步发生氨合成反应。
产品气离开第二床层后，同样地经冷却进入第三床层，进一步生成氨。
最后气体通过出口集气管由合成塔底部被送出。
二、用途：氨合成塔内件是整个氨合成回路的核心设备，用于确保进料合成气在高温高压的条件下充分反应，得到较高的氨转化率。
本合成塔内件采用三床两换热型式以及轴径向的塔内气体分布形式，这种具有较高热力学效率的合成塔内件结构既节约塔内空间，又提高了催化剂的利用率和氨的单程转化率。
三、进口的必要性：得益于采用了轴径向技术，合成塔内部空间利用系数高，容许使用小颗粒催化剂（1.5÷3 mm）并保证了几乎100%的催化剂利用率，相同的产量装置既可以提高生产效率又可降低设备的尺寸。
该技术商是轴径向设计的先驱，在该领域具有多年的经验，完全有利于优化设备的设计和保证整装置的稳定高效运行。
该技术商的设计采用倒碟形头部（凸面向上）来封住可移触媒筐的底部。
第三床是和内筒联为一体的，因此其底部是常规形状的。
安淳公司合成塔内件简述
湖南安淳高新技术有限公司摘要:本文阐述了湖南安淳高新技术有限公司新近开发的ⅢJD2000、ⅢJD3000和ⅢJDS型氨合成塔内件及系统的设计思想，ⅢJD型系列塔型已在多家氮肥企业的装置新建或改造采用，单塔生产能力和系统节能降耗的效果较突出。
概述：湖南安淳高新技术有限公司（以下简称安淳公司）开发设计氨合成系统已有十多年的历史，先后开发出ⅢJ、ⅢJD型氨合成塔，塔径包括φ600、φ800、φ1000、φ1200、φ1400、φ1600、φ1800等，单塔能力从2万吨氨/年（φ600）到年产18万吨氨/年，分布全国数百个中、小氮肥厂使用，使用效果都很好。
ⅢJ冷管绝热型，塔径小、能力小，2万吨～11万吨/年，全轴向或一径多轴；ⅢJD2000型包括φ1400、φ1600、φ1800、φ2000、φ2200五个系列，在技术上有较大的提升，使用效果在国内比较突出。
目前，又在开发设计ⅢJDS节能氨合成系统系列，双塔双锅塔锅一体氨合成系统，其设计思想是更简单、更节能、更可靠，单系统能力更大。
1. ⅢJD2000氨合成系统的特点ⅢJD2000的代表塔型为φ1400、φ1600、φ1800、φ2000，下面详细介绍φ1600、φ1800氨合成塔及系统的特点。
ⅢJDφ1600和φ1800氨合成塔（如图一）特点是由一个冷管束构成的五段反应器，其中一、二为轴向绝热段，三为径向绝热段，四为径向冷管段，五为径向绝热段。
ⅢJDφ1600和φ1800氨合成塔内气体流程特点是分流工艺，即预热后70%未反应气经塔内换热器加至360℃～380℃，到零米进一段反应。
另外30%未反应气先经过内外筒环隙再进入冷管束，加热后，进入第一、二段间，做为第一段反应热气的冷却气。
分流后，阻力小，冷管段传热温差大，冷管面积小，大大提高了容积系数。
ⅢJDφ1600和φ1800氨合成塔冷管束为同一平面内外环冷管束，冷气由上至下进入内环管，然后分成两股，一股向下再上，一股向上再下，汇合于外环管，再由上升管导入一、二段间，这种冷管束新颖，它适合径向催化反应床，因内外环管在催化床（轴向）中间，有利于冷管的伸缩，比上下环冷管束更稳定可靠。
氨合成塔内件和催化剂更新及运行总结
成 塔 ，具有 催化 剂床 层 温度分 布较 能接 近最 佳操 作 温度 线和 操 作 稳 定 的 特 点 ，故 决 定 采 用 ⅢＪ Ｄ －
２． ２ ０ ０ ０型 ４ ，１ ６ ０ ０ ｍ ｍ 氨 合 成 塔 内件 由 １ 套 直形 异径 径 向冷管束 、２台 气体 混 合 分 布器 和
［ 收 稿 日期 ］２ ０ １ ６ — ０ ９ — １ ４
另外 ２股约 ８ ％ 的冷气 作 为 调节 床 层 温度 用 气直 接 人 塔 。其 中 ，零 米 冷 激 气 进 入 第 一 轴 向 层 ，层 间冷激气 进 入第一 径 向层 。
［ 作者简介 ］郭金森 （ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 工程师 ， 福建三钢 （ 集团） 三 明化工有限责任公司技术科副科长。
役 已超 过 １ ０ ａ 。２ ０ １ ６年 ３月 系统 大 修 期 间 ，对
透平 机来 的 循 环 气 分 为 ４股 进 塔 。 一 股 约
３ ０ ％的气体直接进入段间冷却器 （ 冷管柬） 。这 股气 体 由两部 分组 成 ：一部 分冷气 通 过冷 副 阀 由
塔 下部进 入 氨合成 塔外 筒 与 内件 间 的环 隙 ，由下
第 ２期 ２ ０ １ ７年 ３月
中 氮
肥
Ｎｏ ． ２
Ｍ— Ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕｓ Ｆｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ｍａ ｒ ．２０１ ７
氨 合 成 塔 内件 和 催 化 剂 更 新 及 运 行 总 结
而上 ，在塔顶 部 引 出 ；另一 部分是 塔 外热交 换 器 加热 的 未反应 冷气 ，该 冷气 通过 热副 阀后 与环 隙
４ ４ ， １ ６ ０ ０ ｍ ｍ 氨合成 塔 系统 进行 改 造 ，更 换 了氨
JL型氨合成塔内件的开发和应用
JL型氨合成塔内件的开发和应用JL型氨合成塔内件属于单层轴向内冷改进型内件，也属于内冷绝热单管折流内件。
该内件在单管折流、内冷绝热基本结构基础上进行了多方面改进，保留了冷管型内件诸项优点：①催化剂层温度分布接近最佳操作温度曲线；②操作稳定、方便，操作弹性大；③结构简单，制造消耗材料少，制造成本较低，装卸触媒方便。
该内件克服了传统冷管型内件的“冷管效应”，触媒升温时底部温度提不上来，中心管与冷管焊缝容易拉裂等弊病。
1 内件结构JL型内件由上部触媒筐和下部换热器组成。
触媒床层为1个单层轴向的连续床，取消上绝热层，设置下绝热层，触媒筐内部有1个可自由伸缩和单独抽出的冷胆。
￠600mm合成塔内件的冷胆由一组上下环管和连接上下环管的众多冷管组成。
￠800mm～￠200mm合成塔内件的冷胆由内外二组上下环管和相连的冷管组成。
冷胆不与触媒筐简体、中心管连接。
冷胆的上环管上有 2支或4支引气管与触媒筐上部的分气盒相通。
引气管与分气盒用填料密封。
简体和大盖板采用“二合一”密封结构，螺旋连接。
内件装卸触媒时，大盖无需焊接，避免了大盖板焊接变形，增加了密封可靠性，同时给用户装卸触媒带来方便。
内件下部换热器采用螺旋板式结构。
衢州新前程公司开发的高效螺旋板换热器具有多通道、高强度、低阻力的特点。
实践表明，螺旋板换热器与列管式换热器相比，在相同工况下，传热系数约大1倍，换热效率约高1倍。
中置式JL系列氨合成塔内件下部换热器采用内外“套合式”螺旋板换热器取代结构复杂的上下2个列管换热器，使中置式氨合成塔内件结构简化，高压利用系数大幅度提高，增加了催化剂装填量，一般情况下可提高装填量20％～25％。
例如1台￠1000mm列管式中置废锅流程内件改为JL型中置式内件，催化剂装填量由5.1m3增加到6.4m3。
2 塔内气体流程以后置废锅流程为例，35℃、70％～100％的入塔气体从塔上部进塔，沿内外筒环隙从上而下到塔下部出塔，经塔前换热器加热至180℃。
氨合成塔内件工作原理及用途说明
氨合成塔内件工作原理及用途说明氨合成塔是一种化工设备，用于氨的合成反应。
其工作原理主要包括气相合成反应和吸收剂回收两个过程。
氨合成反应是在高温和高压条件下进行的，通常使用铁作为催化剂。
反应的化学方程式为：3H2+N2→2NH3、反应在氨合成塔内进行，氢气和氮气被分别送入塔底，经过填料层的混合，进入催化剂层。
在催化剂的作用下，氢气和氮气发生反应生成氨气。
反应生成的氨气随着废气从塔顶排出。
为了提高氨的回收率，同时减少氨气的损失，氨合成塔内还设置了吸收剂回收系统。
吸收剂回收的过程是将废气中剩余的氨气通过吸收剂溶解。
吸收剂一般选择水或者硫酸作为溶剂，废气通过喷淋或者喷雾装置与吸收剂充分接触。
废气中的氨气通过溶解到吸收剂中，然后将含有氨的吸收剂输送到后续的回收装置中进行分离。
分离后，氨可以再次循环使用，而吸收剂则可以再次被使用。
氨合成塔主要应用于氨的工业生产中。
氨是一种重要的化工原料，广泛用于农业、化肥、制药、合成纤维等行业。
它可以作为植物的营养物质，用作化肥的主要成分，可以促进农作物的生长和产量。
此外，氨还可以用于制造硝酸、硫酸等化工产品，用作溶剂、脱氧剂、腐蚀剂等。
在制药工业中，氨可以用作药物原料的合成和中间体的制备。
合成纤维行业中，氨可以用于合成尼龙、聚酯等纤维材料。
总之，氨合成塔是一种用于氨的合成反应的化工设备，通过催化剂催化氢气和氮气的反应来生成氨气。
为了提高氨的回收效率，还设置了吸收剂回收系统。
氨合成塔主要应用于农业、化肥、制药、合成纤维等行业，用于氨的工业生产。
氨合成塔内件安装方案及过程控制
氨合成塔内件安装方案及过程控制氨合成塔是一种用于合成氨气的装置，其内部件的正确安装和过程控制对于塔的性能和产氨效率具有重要影响。
以下是氨合成塔内件安装方案及过程控制的详细介绍。
一、氨合成塔内件安装方案1.塔底分布器的安装：塔底分布器是将进入塔底的氨气和反应气体均匀分布到塔床上的关键设备。
其安装步骤如下：a.将分布器的支撑架固定在塔底，确保支撑架水平稳定。
b.将分布器安装在支撑架上，并与塔底密封，确保气体无泄漏。
c.对分布器进行密封测试，确保分布效果均匀。
2.塔床填料的安装：塔床填料的选择和安装对于氨合成的反应效果和塔床压降有直接影响。
其安装步骤如下：a.将填料依次均匀分布在塔床上，确保填料层均匀且稳定。
b.在填料层之间设置填料支撑层，以增加填料层的稳定性。
c.对填料层进行检查和修整，确保填料的安装质量。
3.催化剂的装载：催化剂是氨合成反应中的关键组成部分，其质量将直接影响到氨气的合成效率。
其装载步骤如下：a.将催化剂通过入口装载到塔底，确保催化剂层均匀且密实。
b.对催化剂层进行振实和压实，以增加催化剂颗粒的接触面积。
c.对催化剂层进行密封测试，确保催化剂的装载质量。
二、氨合成塔内件过程控制1.温度控制：氨合成反应需要在适宜的温度范围内进行，过高的温度会导致催化剂失活，过低的温度会影响反应速率。
因此，通过控制进料气体的温度和循环冷却水的流量，来控制塔床的温度。
2.压力控制：适宜的压力有助于增加氨气的合成效率，但过高的压力会造成设备压力过大和能耗增加。
因此，通过控制进料气体的压力和尾气的排放压力，来控制塔床的压力。
3.气体流量控制：适宜的气体流量有助于保持塔床内的气体混合均匀，从而提高反应效率。
通过控制进料气体和废气的流量，来控制气体的流动速度和塔床内的气体分布。
4.床层压降控制：床层压降是指气体在塔床内通过填料层时产生的阻力。
过大的压降将影响气体的流动速度和催化剂的活性。
通过监测床层压降，并调整气体流量和填料层的高度，来控制床层压降的大小。
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氨合成塔内件
氨合成塔内件
一、引言
氨是一种重要的化学原料，广泛用于农业、工业和医药等领域。
氨合
成是制备氨的主要方法之一，其核心设备是氨合成塔。
氨合成塔内件
是影响氨合成效率和质量的关键因素之一，因此对其结构和性能进行
研究和优化具有重要意义。
二、氨合成塔内件分类
1.填料
填料是氨合成塔内最常见的组件之一。
它们可以提高反应器表面积以
增加反应速率，并提供通道以促进反应物混合。
常用的填料包括球形
填料、环形填料、骨架网格等。
2.催化剂
催化剂是促进反应速率的物质。
在氨合成中，铁钼催化剂被广泛使用。
这种催化剂可以通过增加表面积来提高反应速率，并且可以在低温下
有效地促进反应。
3.分布器
分布器用于将流体均匀地分配到塔床中。
它们通常由金属或陶瓷制成，具有多个孔洞以确保液体均匀分布。
4.收集器
收集器用于将反应产物从塔床中收集。
它们通常由金属制成，具有多
个孔洞以确保气体均匀流出。
三、氨合成塔内件的性能要求
1.高效传质
传质是氨合成过程中的关键步骤之一。
因此，氨合成塔内件需要具有
优异的传质性能，以确保反应物在塔床中快速混合和反应。
为了实现
高效传质，填料和分布器必须具有大量的表面积和细小的孔径。
2.低压降
压降是流体通过塔床时遇到的阻力。
为了实现高效的氨合成，氨合成
塔内件需要具有低压降特性，以确保反应物在塔床中快速流动并混合。
因此，在设计和选择填料、分布器和收集器时必须考虑其对压降的影响。
3.耐腐蚀性
氨合成过程中产生的化学物质可能会对内部组件造成腐蚀。
因此，氨
合成塔内件需要具有良好的耐腐蚀性能，以确保其长期稳定运行。
常
用的耐腐蚀材料包括不锈钢、陶瓷和塑料等。
4.高强度和稳定性
氨合成塔内件需要具有足够的强度和稳定性，以承受高压和高温等极
端条件下的应力。
此外，它们还需要具有良好的耐久性，以确保长期
稳定运行。
四、氨合成塔内件的优化
为了提高氨合成效率和质量，氨合成塔内件需要不断优化。
以下是一
些常见的优化措施：
1.改进填料结构
填料是氨合成塔内最常见的组件之一，其结构对传质效率和压降特性具有重要影响。
因此，在设计填料时应考虑其表面积、孔径和形状等因素，并通过改进填料结构来提高传质效率和降低压降。
2.优化分布器设计
分布器用于将流体均匀地分配到塔床中。
为了实现更好的分布效果，分布器设计应考虑液体流量、喷嘴数量和位置等因素，并通过增加孔洞数量或改变孔洞形状来提高液体分布效果。
3.改进催化剂
催化剂是促进反应速率的关键因素之一。
为了提高氨合成效率，可以通过改进催化剂结构或添加助剂等方法来提高其活性和选择性。
4.选用耐腐蚀材料
在选择氨合成塔内件材料时，应考虑其耐腐蚀性能。
常用的耐腐蚀材料包括不锈钢、陶瓷和塑料等。
五、结论
氨合成塔内件是影响氨合成效率和质量的关键因素之一。
为了实现更
好的氨合成效果，需要优化填料、分布器和催化剂等组件，并选择具
有良好耐腐蚀性能的材料。
这些措施将有助于提高氨合成效率和质量，并推动氨工业的发展。