金艷鋒

(湖北三寧化工股份有限公司湖北枝江443206)

全低變裝置開車小結(jié)

金艷鋒

(湖北三寧化工股份有限公司湖北枝江443206)

湖北三寧化工股份有限公司(簡稱三寧公司)具有年產(chǎn)1000t氨醇的生產(chǎn)能力，合成氨裝置經(jīng)過優(yōu)化改造，效益不斷提升。2013年6月，淘汰了0.8MPa原有飽和熱水塔全低變裝置，新增了1套配套400kt/a氨醇的2.1MPa無飽和熱水塔全低變裝置。該新增裝置經(jīng)過1年的運行，狀況良好，系統(tǒng)阻力維持在0.06MPa。

1 工藝流程及主要設(shè)備

壓縮機來的壓力約2.0MPa、溫度40℃半水煤氣經(jīng)除油器凈化除油，進(jìn)入預(yù)熱交換器管間與2#變換爐二段來的變換氣換熱(至120～150℃)，進(jìn)入主熱交換器管間換熱(至220～240℃)，添加蒸汽后的氣體經(jīng)1#變換爐一段抗毒劑和催化劑層(320～360℃，CO體積分?jǐn)?shù)18%～20%)，再經(jīng)1#增濕器降溫至200～210℃后進(jìn)入1#變換爐二段(290～310℃，CO體積分?jǐn)?shù)8%～10%)，1#變換爐出來后經(jīng)2#增濕器降溫至200～210℃，再依次進(jìn)入2#變換爐一段(至250～270℃，CO體積分?jǐn)?shù)3%～5%)、主熱交換器管內(nèi)(換熱至180～210℃)、2#變換爐二段(至200～220℃，CO體積分?jǐn)?shù)1%～3%);出2#變換爐的變換氣，一股變換氣進(jìn)預(yù)熱交換器預(yù)熱煤氣，另一股變換氣進(jìn)冷激水加熱器將冷激水加熱至170～200℃，2股氣體混合后的氣體(100～110℃)進(jìn)脫鹽水加熱器換熱(降溫至約65℃)，進(jìn)入變換氣冷卻器上部脫鹽水冷卻段將脫鹽水加熱至≥80℃，經(jīng)脫鹽水冷卻后的氣體再直接進(jìn)入變換氣冷卻器下部循環(huán)水冷卻段冷卻降溫至＜40℃，再經(jīng)水分離器后去變脫工段。

主要設(shè)備參數(shù)見表1。

表1 主要設(shè)備參數(shù)

2 催化劑升溫還原

2.1 升溫還原方案

催化劑升溫還原方案見表2。

表2 催化劑升溫還原方案

2.2 升溫還原注意事項

(1)升溫硫化操作必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行，還原期間單點溫度不得超過500℃，催化劑硫化溫度、硫化時間和氣體中H2S含量必須均達(dá)到工藝指標(biāo);操作人員必須熟悉工藝流程、閥門位置及各副線;催化劑升溫還原全過程必須關(guān)注氣體中H2體積分?jǐn)?shù)(2h分析1次)，并控制氣體中H2體積分?jǐn)?shù)≥25%。

(2)硫化開始前，系統(tǒng)中進(jìn)口氣體中O2體積分?jǐn)?shù)應(yīng)嚴(yán)格控制在≤0.4%，防止其中氧含量偏高造成變換爐爐溫急劇上升而燒毀催化劑;CS2的加入量應(yīng)根據(jù)進(jìn)口氣體中H2S含量及時調(diào)整，以防CS2加入量過多，爐溫急劇上升;若CS2加入量過少，催化劑硫化速度太慢。

(3)整個硫化過程為常壓操作，通過羅茨風(fēng)機循環(huán)進(jìn)行升溫硫化。因補氣為氫氮氣，有效氫含量高且不含CO2和CO等雜質(zhì)成分，放空量小或初始硫化氣體中CO2含量低不需放空時，必須通過羅茨風(fēng)機添加新鮮氫氮氣進(jìn)行微調(diào)，防止硫化系統(tǒng)超壓。

(4)催化劑硫化時，必須先打通系統(tǒng)循環(huán)再開電爐;系統(tǒng)停車時，必須先停電爐再停循環(huán)氣。在催化劑床層溫度200℃左右緩慢加入CS2時，確保電爐出口氣體溫度在200～230℃。

(5)升溫硫化時，需注意及時排放變換氣冷卻器冷凝水、開啟其他換熱器和管線排污及導(dǎo)淋;硫化時，應(yīng)確保低溫硫化透硫，高溫強化。

(6)硫化過程中，如遇CS2著火、氣體中O2含量偏高、羅茨風(fēng)機跳閘、爐溫上升速度過快等意外情況，應(yīng)立即停電爐、停供蒸汽、停供CS2、停補氣、關(guān)閉放空閥。遇到電爐跳閘時，需立即調(diào)小羅茨風(fēng)機變頻、停止補氣;電爐若不能及時投運，應(yīng)停供CS2和停運羅茨風(fēng)機，待電爐檢修正常后再恢復(fù)催化劑升溫硫化。

(7)1#變換爐一段催化劑升溫硫化至360～380℃時，應(yīng)恒溫4～6h，此時1#變換爐二段催化劑已同時恒溫至380℃，即1#變換爐二段催化劑不需強化;到2#變換爐一段催化劑升溫硫化時，緩慢打開硫化副線，直至開滿負(fù)荷硫化氣量。

3 變換系統(tǒng)開車及運行

(1)硫化結(jié)束后，系統(tǒng)用半水煤氣置換降溫，待出口氣體中H2S質(zhì)量濃度≤1g/m3(標(biāo)態(tài))，溫度≤250℃，停羅茨風(fēng)機，變換系統(tǒng)卸壓，拆除系統(tǒng)加蒸汽閥盲板，打通排污管線流程，關(guān)閉硫化系統(tǒng)各閥門，硫化管線插盲板與系統(tǒng)隔開，壓縮機送氣至除油器進(jìn)口閥處放空置換;當(dāng)氣體中O2體積分?jǐn)?shù)＜0.5%后，拆除系統(tǒng)進(jìn)口盲板，上好法蘭。

(2)打通系統(tǒng)流程，打開出口放空閥，開1臺壓縮機送氣，且采用常壓變換(≤0.1MPa)，系統(tǒng)配少量蒸汽(1#變換爐一段和2#變換爐一段蒸汽同時加入)，使蒸汽與煤氣混合均勻，分散于催化劑層，確保催化劑層溫度均衡而不致飛溫;調(diào)整催化劑溫度，保證各段進(jìn)口氣體溫度在180～220℃，預(yù)熱交換器出口氣體溫度用冷激水加變換氣流量調(diào)節(jié)，1#變換爐一段進(jìn)口氣體溫度用冷副線調(diào)節(jié)，1#變換爐二段和2#變換爐一段進(jìn)口氣體溫度用增濕器噴水調(diào)節(jié)，2#變換爐二段進(jìn)口氣體溫度用熱副線和主閥調(diào)節(jié)，各段催化劑床層溫度嚴(yán)禁超過400℃，出口氣體中CO含量達(dá)到工藝指標(biāo)并穩(wěn)定運行約1h后，系統(tǒng)再緩慢升壓，每5min升壓＜0.1MPa。

(3)系統(tǒng)升壓過程中，出口放空閥不能一次關(guān)死，務(wù)必保證氣體流通，也不能停供蒸汽，保持氣體中CO含量合格和催化劑溫度正常。

(4)系統(tǒng)升壓過程中，當(dāng)系統(tǒng)壓力在0.8～1.3MPa時，每5min升壓＜0.1MPa并運行2h;當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到1.3～1.7MPa時，每20min升壓＜0.1MPa并運行2h;全系統(tǒng)升壓達(dá)1.0MPa后，再緩慢打開系統(tǒng)出口閥送氣至變脫系統(tǒng)置換開車。在變換系統(tǒng)逐漸升壓過程中，若發(fā)現(xiàn)催化劑溫度暴漲，此階段為甲烷化反應(yīng)，必須將系統(tǒng)壓力立即降至常壓，待各工藝指標(biāo)恢復(fù)正常后再緩慢升壓。

(5)根據(jù)催化劑床層溫度、系統(tǒng)熱平衡和出口氣體中CO含量，逐步加大壓縮機供氣量，合理分配蒸汽加入量，合理調(diào)節(jié)各副線和增濕器水量等，確保工藝參數(shù)穩(wěn)定。

(6)開車期間，必須注意做好“禁油、禁水、禁空氣”，并做到“緩慢升降溫、緩慢升降壓、平緩操作”。

(7)該全低變裝置于2013年7月開始滿負(fù)荷生產(chǎn)，已運行1年多。運行期間，噸氨蒸汽消耗基本保持在160kg，系統(tǒng)阻力穩(wěn)定在0.06MPa，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

2014-11-03)