φ1400+mm+NJ型三轴一径氨合成塔运行总结
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l 流程及特点
1.1 流程 循环机出口气体经循环油分后进入热交换
器,提温后进合成塔;气体沿合成塔环隙自上而下
6
万方数据
在塔底直接通过底部换热器,然后沿中心管向上 到达顶部床层,再自上而下通过催化剂4段床层 发生反应;出合成塔的高温气体先进人中压废热 锅炉副产1.3 MPa中压蒸汽、低压废热锅炉副产 0.6 MPa低压蒸汽,然后进入热交换器与来自循 环油分离器的冷气体换热,再进水冷器冷却;冷却 后的气体进入冷交换器,与来自氨分离器的冷气 体换热降温后,在冷交换器下部直接分离氨,然后 气体经氨冷器进一步降温后进氨分离器进行二次 分离;出氨分离器的冷气体与来自水冷器的热气 体换热、在冷交换器内被热气体加热后进循环机 加压,再经循环油分离器后进热交换器。新鲜气 补充在氨冷器出口至氨分离器进口的管道上,放 空位置选在冷交换器一次出口管道上。 1.2流程特点
径向分布器采用具有双向流动的弓形结构气 体再分布器,气体流向为由里向外。 2.3主要技术参数
NJ型qbl 400 into氨合成塔内件主要技术参 数见表1。
表1 NJ型垂l 400 mm氨合成塔内件主要技术参数
项目 设计压差/MPa 水压试验压力/MPa 工作温度/℃ 催化荆容积/m3 电炉功-*/kW 工作介质
烷体积分数都控制在15%以上,新系统甲烷体积
统已基本稳定,双环公司合成氨产量由680 t/d
分数控制在20%~21%。随着“6改lO”工程全 面投产,此4套合成系统合成氨日总产量已达约
增加至1 100 t/d,不仅满足了后工序的生产要
求,同时还有富余。咖1 400衄氨合成系统设计
l 100 t,最高日总产量达1 155.44 t,合成系统压
未满负荷生产,仍有较大富裕。 NJ型面l 400 rlllil氨合成系统投入生产补充
还原结束后,系统即投入正常的生产运行。
气新鲜量为68 ooo一70 ooo m3/h,吨氨精制气消
NJ型西l 400 mill氨合成新系统投入生产前,3套 系统的最高Et产量只有680 t,系统压力高,吹出
耗按2 900 m3计,则每小时产氨可达23—24 t,副 产1.3 MPa蒸汽17.5~19.0 t和0.6 MPa蒸汽
ln h 口.6H n.6H a a o.昌 岭.61【 a昏 h.6H o.食 N.食 乱.6H
捕酶姆 叔器簟 冰\籁 一“n 卜.nn n.8n n.离 口.淀 ,锭 H.8n o.口n _I.8n 卜.8n 一.9n 卜.器 n.8 N.6n o.6” ∞‘n £.盘n N.6n 龠.器 6-nn ∞‘n n.次 卜“n ∞.9n
one radial ammonia converter and energy—saving flow are used.The ammonia synthesis flow and fea-
tures are presented,including the characteristics of the intemals,the WalTtl-up reduction of the cata—
(1)经过循环油分离器的气体没有直接进合
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
成塔环隙,而是先进热交换器换热,将其温度提至 140℃后一人合成塔,充分利用了氨合成塔外筒 设计温度为200 oC这一特点。一
(2)一人合成塔的气体在合成塔环隙和塔底 换热器换热后直接沿中心管进催化剂床层反应, 即氨合成塔气体流向是一进一出,合成塔内件下 部结构简单,安装及检修十分方便。而传统流程 是经过合成塔环隙的气体不直接发生反应,即传 统氨合成塔气体流向是二进二出。
万方数据
2.1轴向层 轴向层催化剂床层由3段组成,每段由1个
冷激分布器将之相对隔开,催化剂在分布器之间 可自由流通。3个冷激分布器(2个为菱形分布
器,1个为平板分布器)均为独立的部件,全部可 以从催化剂筐中吊出,其作用是用于调节催化剂 的床层温度;分布器采用双管流气体分布器,通过 双管的气流相互补偿,适用于各种生产负荷的运 行生产。 2.2径向层
关键词 内件三轴一径运行总结
Sum-Up of Operation of咖1 400 mill Type NJ Three Axial-One Ramal Ammonia Converter
Hu Zhenhua,Zhou Shichun
(Hubei Shuanghuan Scie-Tech Co.,Ltd. Yingcheng
1辟鹭姆 Ⅱ习 o.S 寸.罱 ∞‘N 田.高 西.冬 厶.高 母KN N.8N n.8N A.& o.∞N 叶.8N n.8N o.8一 卜.岛 o.∞一 _.高 ∞.岛 H.8N 6.瓮 西.& o.8N o.8N ∞.卜N
(3)采用二级废热锅炉串联使用,其中中压 废热锅炉副产1.3 MPa蒸汽,低压废热锅炉副产 0.6 MPa蒸汽,以解决变换热水过多的问题。与 传统流程相比,该流程的主要优点是合成能量的 回收率高、水冷器冷却介质用量较少;缺点是由于 热交换器二次进口温度只有170 oC左右,要保持 合成塔的一段床层温度,只有增大热交换器的换 热面积。
7
第36卷第4期
化,q巴-r业
2009年8月
一段430℃ (t=31 h), 二段开始还原
还 二段430℃ (I=50 h)。
原 三段开始还原
期
4
340—380
380—400
乱
400一430
430
430—4∞
m,2髓2
460—495
495
一
4~埒"姗一∞
380—400
砸
4∞一430
430—490
2堕,2:
气量大,甲烷最低只能控制在体积分数14%左
9.5—10.5 t。
右。新合成系统投入生产后,停运了1套老系统
2009年2月21日西l 400 rlLrn氨合成系统主
(检修),2008年12月20日至31日平均日产氨
要操作记录数据见表3。
702.86 t,合成系统压力只有26 MPa左右,系统甲
通过近6个月的运行,咖1 400 mm氨合成系
寰 n 暑 H 巷o 望_銎 o 蓉o詈o罄o
啊段壕 n∞o.譬 n∞昏.岭寸 ∞—o.n寸 n90.譬 n o.譬 n∞n.譬 ∞0I‘事. o口∞.卜寸 oA,譬 口一口.h畸 o_c.h寸 onn.h叶 n.rH.譬, n∞o.譬 n o.譬 ∞—o.譬 譬譬譬窨譬譬譬导
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参数
1.O 1.2 350—500 17.08 l 400 H2,N2,NH3,CH4。Ar
3 升温还原
根据内件的特点以及催化剂的使用情况,还 原采用了“二高三低”法,即高空速、高氢、低水气 浓度、低温、低氨冷温度及适当的压力;升温还原 采用分段还原方法。自2008年12月5日送电升 温至2008年12月12日轻负荷生产结束,整个升 温还原过程都比较顺利,催化剂各点温度均按计 划提至所需的温度,出水比较彻底,与制定的方案 基本吻合。
432407)
Abstract In order to 8n_engt}Ien the capability of the enterprise against market risks, a new set
of面l 400 mm ammonia systhesis plant has been completed.and the internals of Type NJ three axial—
parallel,the design ammonia capacity is 18 t/h,but the actual ammonia capacity 25 t/h.
Keywords intemals three axial.one radial converter operation sum.up
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
西1 400 mm NJ型三轴一径氨合成塔运行总结
胡振华,周世春 (湖北双环科技股份有限公司 应城432407)
摘要 为了增强企业的抗市场风险能力,新建1套币1 400 111111氨合成装置。采用NJ型三轴一径氨合成塔内 件及节能型流程。介绍了氨合成流程及特点、内件特点、催化剂的升温还原及实际生产运行情况。通过近6个 月的运行,中1 400 111111氨合成系统已基本稳定,在2台型号为TC620透平循环机并联运行的情况下,设计合成氨 生产能力为18 t/h,实际合成氨生产能力已迭25 t/h。
合成氨生产能力为18 t/h,在2台型号为TC620
力只有26—28 MPa,甲烷体积分数在19%~20%
透平循环机并联运行的情况下,实际生产能力已
(新系统)。受原料气气量影响,目前合成系统还
达到25 t/h。
8
万方数据
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
来自百度文库
扩瓤餐 域娶凰
n ∞
纣q西
h
<嘲k珀)葶
(4)一人冷交换器的气体在其上部换热、下 部直接分离氨,而二入冷交换器的冷气体只换热 而不分离氨。其优点是液氨带人透平循环机的可 能性十分小,有效地保障了透平循环机长周期运 行,同时有利于克服冷交换器列管堵塞、系统阻力 大的问题。
(5)系统工艺流程简单,操作比较方便。系 统中配备了冷、热副线以及系统近路、透平循环机 近路,在工况出现波动时,在操作室内通过调节气 动薄膜调节阀就能完成整套系统的工艺操作调 整。
O 概况
湖北双环科技股份有限公司在2008年9月 前有3套氨合成装置,即咖1 000 mm三轴一径、 中l 000 mm二轴一径以及中l 200 mm三轴一径 各1套,3套装置合成氨总产量为680 t/d。为了 增强企业抗市场风险能力,2008年6月新建1套 中l 400 mm氨合成装置,采用南京昊安科技工程 有限公司的NJ型三轴一径氨合成塔内件及节能 型流程。该装置于2008年12月12日正式投人 运行,运行状况良好。
ammonia lyst,and the actual production conditions.After 6 months of operation,the函l 400 toni
syn-
thesis system is basically stable,and with two Type TC620 circulating turbo—compressors running in
2 内件特点
合成塔内件采用的是南京吴安科技工程有限 公司设计制造的NJ型轴径向合成塔内件,由轴向 层和径向层组成。整个催化剂床层分4段,为 3段轴向和1段径向,多段分布有助于催化剂床 层温度接近于催化剂最佳反应温度,以提高催化 剂使用效率、延长催化剂寿命;径向层的使用可减 小塔阻力,同时充分利用小粒度催化剂的高活性。 内件分布器全部为可拆卸部件,便于安装检修。 所有与内件及外筒相连接部分采用填料密封,分 布器仅受自然重力而不受任何外力,结构可靠。 该内件采用催化剂自卸方式,使催化剂更换更简 单、方便。
NJ型qOl 400 mm氨合成塔催化剂升温还原 方案见表2。
由于内件设计合理,催化剂升温还原操作控 制容易,同平面温差小。由于冷激式内件的特性, 决定了第1层催化剂还原时上部温度的提高较为 困难,通过适当降低压力或提高氢气浓度,将床层 零米层温度提至480℃以上;底部温度易提升,在 还原末期,床层中除零点外的各温度点温度均在 480℃以上,还原相当彻底。
一Hl-n穹60蠹罨缸撰颦一
o.oH 00H 一.oH 卜.6 一.0_ £.o.【 o.o_ 卜.6 a.oH 口.6 |d箸口.o \嘲瑗《憔 —7lI.o
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t e t咛鼍q o.o.【 卜.6 n.0_ 寸.6 c.A 崎.o— = H_ =- =_ = _= _= _
490
恒温
全塔末期
25
底部达标
20
158
≤510
3—4 恒温
—15
9.0—15.0
65—70
1.O—O.1
注:1)一段还原时控制二段人口段温度,<380℃,三、四段入口温度≤340℃,依次类推; 2)全程甲烷体积分数≤4%,热点温度均指人口温度;
3)底部温度,>490℃以上并保持20 h以上。
4 生产运行
1.1 流程 循环机出口气体经循环油分后进入热交换
器,提温后进合成塔;气体沿合成塔环隙自上而下
6
万方数据
在塔底直接通过底部换热器,然后沿中心管向上 到达顶部床层,再自上而下通过催化剂4段床层 发生反应;出合成塔的高温气体先进人中压废热 锅炉副产1.3 MPa中压蒸汽、低压废热锅炉副产 0.6 MPa低压蒸汽,然后进入热交换器与来自循 环油分离器的冷气体换热,再进水冷器冷却;冷却 后的气体进入冷交换器,与来自氨分离器的冷气 体换热降温后,在冷交换器下部直接分离氨,然后 气体经氨冷器进一步降温后进氨分离器进行二次 分离;出氨分离器的冷气体与来自水冷器的热气 体换热、在冷交换器内被热气体加热后进循环机 加压,再经循环油分离器后进热交换器。新鲜气 补充在氨冷器出口至氨分离器进口的管道上,放 空位置选在冷交换器一次出口管道上。 1.2流程特点
径向分布器采用具有双向流动的弓形结构气 体再分布器,气体流向为由里向外。 2.3主要技术参数
NJ型qbl 400 into氨合成塔内件主要技术参 数见表1。
表1 NJ型垂l 400 mm氨合成塔内件主要技术参数
项目 设计压差/MPa 水压试验压力/MPa 工作温度/℃ 催化荆容积/m3 电炉功-*/kW 工作介质
烷体积分数都控制在15%以上,新系统甲烷体积
统已基本稳定,双环公司合成氨产量由680 t/d
分数控制在20%~21%。随着“6改lO”工程全 面投产,此4套合成系统合成氨日总产量已达约
增加至1 100 t/d,不仅满足了后工序的生产要
求,同时还有富余。咖1 400衄氨合成系统设计
l 100 t,最高日总产量达1 155.44 t,合成系统压
未满负荷生产,仍有较大富裕。 NJ型面l 400 rlllil氨合成系统投入生产补充
还原结束后,系统即投入正常的生产运行。
气新鲜量为68 ooo一70 ooo m3/h,吨氨精制气消
NJ型西l 400 mill氨合成新系统投入生产前,3套 系统的最高Et产量只有680 t,系统压力高,吹出
耗按2 900 m3计,则每小时产氨可达23—24 t,副 产1.3 MPa蒸汽17.5~19.0 t和0.6 MPa蒸汽
ln h 口.6H n.6H a a o.昌 岭.61【 a昏 h.6H o.食 N.食 乱.6H
捕酶姆 叔器簟 冰\籁 一“n 卜.nn n.8n n.离 口.淀 ,锭 H.8n o.口n _I.8n 卜.8n 一.9n 卜.器 n.8 N.6n o.6” ∞‘n £.盘n N.6n 龠.器 6-nn ∞‘n n.次 卜“n ∞.9n
one radial ammonia converter and energy—saving flow are used.The ammonia synthesis flow and fea-
tures are presented,including the characteristics of the intemals,the WalTtl-up reduction of the cata—
(1)经过循环油分离器的气体没有直接进合
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
成塔环隙,而是先进热交换器换热,将其温度提至 140℃后一人合成塔,充分利用了氨合成塔外筒 设计温度为200 oC这一特点。一
(2)一人合成塔的气体在合成塔环隙和塔底 换热器换热后直接沿中心管进催化剂床层反应, 即氨合成塔气体流向是一进一出,合成塔内件下 部结构简单,安装及检修十分方便。而传统流程 是经过合成塔环隙的气体不直接发生反应,即传 统氨合成塔气体流向是二进二出。
万方数据
2.1轴向层 轴向层催化剂床层由3段组成,每段由1个
冷激分布器将之相对隔开,催化剂在分布器之间 可自由流通。3个冷激分布器(2个为菱形分布
器,1个为平板分布器)均为独立的部件,全部可 以从催化剂筐中吊出,其作用是用于调节催化剂 的床层温度;分布器采用双管流气体分布器,通过 双管的气流相互补偿,适用于各种生产负荷的运 行生产。 2.2径向层
关键词 内件三轴一径运行总结
Sum-Up of Operation of咖1 400 mill Type NJ Three Axial-One Ramal Ammonia Converter
Hu Zhenhua,Zhou Shichun
(Hubei Shuanghuan Scie-Tech Co.,Ltd. Yingcheng
1辟鹭姆 Ⅱ习 o.S 寸.罱 ∞‘N 田.高 西.冬 厶.高 母KN N.8N n.8N A.& o.∞N 叶.8N n.8N o.8一 卜.岛 o.∞一 _.高 ∞.岛 H.8N 6.瓮 西.& o.8N o.8N ∞.卜N
(3)采用二级废热锅炉串联使用,其中中压 废热锅炉副产1.3 MPa蒸汽,低压废热锅炉副产 0.6 MPa蒸汽,以解决变换热水过多的问题。与 传统流程相比,该流程的主要优点是合成能量的 回收率高、水冷器冷却介质用量较少;缺点是由于 热交换器二次进口温度只有170 oC左右,要保持 合成塔的一段床层温度,只有增大热交换器的换 热面积。
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第36卷第4期
化,q巴-r业
2009年8月
一段430℃ (t=31 h), 二段开始还原
还 二段430℃ (I=50 h)。
原 三段开始还原
期
4
340—380
380—400
乱
400一430
430
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m,2髓2
460—495
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一
4~埒"姗一∞
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气量大,甲烷最低只能控制在体积分数14%左
9.5—10.5 t。
右。新合成系统投入生产后,停运了1套老系统
2009年2月21日西l 400 rlLrn氨合成系统主
(检修),2008年12月20日至31日平均日产氨
要操作记录数据见表3。
702.86 t,合成系统压力只有26 MPa左右,系统甲
通过近6个月的运行,咖1 400 mm氨合成系
寰 n 暑 H 巷o 望_銎 o 蓉o詈o罄o
啊段壕 n∞o.譬 n∞昏.岭寸 ∞—o.n寸 n90.譬 n o.譬 n∞n.譬 ∞0I‘事. o口∞.卜寸 oA,譬 口一口.h畸 o_c.h寸 onn.h叶 n.rH.譬, n∞o.譬 n o.譬 ∞—o.譬 譬譬譬窨譬譬譬导
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参数
1.O 1.2 350—500 17.08 l 400 H2,N2,NH3,CH4。Ar
3 升温还原
根据内件的特点以及催化剂的使用情况,还 原采用了“二高三低”法,即高空速、高氢、低水气 浓度、低温、低氨冷温度及适当的压力;升温还原 采用分段还原方法。自2008年12月5日送电升 温至2008年12月12日轻负荷生产结束,整个升 温还原过程都比较顺利,催化剂各点温度均按计 划提至所需的温度,出水比较彻底,与制定的方案 基本吻合。
432407)
Abstract In order to 8n_engt}Ien the capability of the enterprise against market risks, a new set
of面l 400 mm ammonia systhesis plant has been completed.and the internals of Type NJ three axial—
parallel,the design ammonia capacity is 18 t/h,but the actual ammonia capacity 25 t/h.
Keywords intemals three axial.one radial converter operation sum.up
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
西1 400 mm NJ型三轴一径氨合成塔运行总结
胡振华,周世春 (湖北双环科技股份有限公司 应城432407)
摘要 为了增强企业的抗市场风险能力,新建1套币1 400 111111氨合成装置。采用NJ型三轴一径氨合成塔内 件及节能型流程。介绍了氨合成流程及特点、内件特点、催化剂的升温还原及实际生产运行情况。通过近6个 月的运行,中1 400 111111氨合成系统已基本稳定,在2台型号为TC620透平循环机并联运行的情况下,设计合成氨 生产能力为18 t/h,实际合成氨生产能力已迭25 t/h。
合成氨生产能力为18 t/h,在2台型号为TC620
力只有26—28 MPa,甲烷体积分数在19%~20%
透平循环机并联运行的情况下,实际生产能力已
(新系统)。受原料气气量影响,目前合成系统还
达到25 t/h。
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万方数据
第36卷第4期
化肥工业
2009年8月
来自百度文库
扩瓤餐 域娶凰
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纣q西
h
<嘲k珀)葶
(4)一人冷交换器的气体在其上部换热、下 部直接分离氨,而二入冷交换器的冷气体只换热 而不分离氨。其优点是液氨带人透平循环机的可 能性十分小,有效地保障了透平循环机长周期运 行,同时有利于克服冷交换器列管堵塞、系统阻力 大的问题。
(5)系统工艺流程简单,操作比较方便。系 统中配备了冷、热副线以及系统近路、透平循环机 近路,在工况出现波动时,在操作室内通过调节气 动薄膜调节阀就能完成整套系统的工艺操作调 整。
O 概况
湖北双环科技股份有限公司在2008年9月 前有3套氨合成装置,即咖1 000 mm三轴一径、 中l 000 mm二轴一径以及中l 200 mm三轴一径 各1套,3套装置合成氨总产量为680 t/d。为了 增强企业抗市场风险能力,2008年6月新建1套 中l 400 mm氨合成装置,采用南京昊安科技工程 有限公司的NJ型三轴一径氨合成塔内件及节能 型流程。该装置于2008年12月12日正式投人 运行,运行状况良好。
ammonia lyst,and the actual production conditions.After 6 months of operation,the函l 400 toni
syn-
thesis system is basically stable,and with two Type TC620 circulating turbo—compressors running in
2 内件特点
合成塔内件采用的是南京吴安科技工程有限 公司设计制造的NJ型轴径向合成塔内件,由轴向 层和径向层组成。整个催化剂床层分4段,为 3段轴向和1段径向,多段分布有助于催化剂床 层温度接近于催化剂最佳反应温度,以提高催化 剂使用效率、延长催化剂寿命;径向层的使用可减 小塔阻力,同时充分利用小粒度催化剂的高活性。 内件分布器全部为可拆卸部件,便于安装检修。 所有与内件及外筒相连接部分采用填料密封,分 布器仅受自然重力而不受任何外力,结构可靠。 该内件采用催化剂自卸方式,使催化剂更换更简 单、方便。
NJ型qOl 400 mm氨合成塔催化剂升温还原 方案见表2。
由于内件设计合理,催化剂升温还原操作控 制容易,同平面温差小。由于冷激式内件的特性, 决定了第1层催化剂还原时上部温度的提高较为 困难,通过适当降低压力或提高氢气浓度,将床层 零米层温度提至480℃以上;底部温度易提升,在 还原末期,床层中除零点外的各温度点温度均在 480℃以上,还原相当彻底。
一Hl-n穹60蠹罨缸撰颦一
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恒温
全塔末期
25
底部达标
20
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≤510
3—4 恒温
—15
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65—70
1.O—O.1
注:1)一段还原时控制二段人口段温度,<380℃,三、四段入口温度≤340℃,依次类推; 2)全程甲烷体积分数≤4%,热点温度均指人口温度;
3)底部温度,>490℃以上并保持20 h以上。
4 生产运行