CN101134577A - 缩短合成氨系统开车时间的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种缩短合成氨系统开车时间的方法，其特征是在合成氨系统开车时，将其变换触媒同时或先于转化触媒升温还原；用管道将本合成氨系统与另一正常运行的合成氨系统连通，由另一正常运行的合成氨系统提供氮氢气，对本合成氨系统合成触媒同时或先于转化触媒升温还原。有益效果是：合成氨系统的开车时间缩短为10天以内，减少了合成氨装置原始开车所需的天然气、电力、水、蒸汽等物质的消耗，降低了开车成本。

Description

缩短合成氨系统开车时间的方法
技术领域
本发明涉及合成氨工艺，尤其涉及合成氨系统原始开车或大修后开车的方法。
背景技术
以天然气为原料的合成氨工艺系统，工序多，触媒种类多。含触媒工序有造气工序、高低变工序、甲烷化工序、合成工序。各触媒分别是脱硫触媒、一段转化触媒、二段转化触媒、高变触媒、低变触媒、甲烷化触媒、合成触媒等。各触媒还原需要的温度条件、压力条件、动力条件、加热介质、载流体类型及流量、还原介质、耐热程度及耐中毒程度等各不相同。在开车时，各触媒按上述顺序逐一进行升温还原，耗时很长，原始开车从一段炉点火到合成产出合成氨一般需要一个月左右的时间，大修后开车一般也需半月左右。开车耗用大量的原、燃料天然气及电力，花费以数百万元计。
另外，合成氨装置能力有限，目前，单套合成氨装置的最大能力30万吨氨/年以上很少，大型合成氨厂通常是配置多套装置，每套装置都是一个孤立的生产系统，每个系统都存在上述开车问题，累计经济损失非常大。
可见，缩短合成氨系统的开车时间，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的，意在通过工艺改进，避免上述现有开车工艺因装置能力限制造成的经济损失，提供一种能缩短合成氨系统开车时间的方法。
实现本发明目的技术方案是：
分别将转化触媒、变换触媒、合成触媒还原，其中
-在合成氨系统开车时，将其变换触媒同时或先于转化触媒升温还原；
-用管道将本合成氨系统与另一正常运行的合成氨系统连通，由另一正常运行的合成氨系统提供氮氢气，对本合成氨系统合成触媒同时或先于转化触媒升温还原。
所述氮氢气来自另一正常运行的合成氨系统的联压机二段出口。
所述氮氢气由另一正常运行的合成氨系统的2～3台联压机同时提供。
所述管道两条并列，直径不同。
所述管道上设有两道阀门；所述两道阀门之间设有导淋。
本发明的有益效果是：
合成氨系统的开车时间缩短为10天以内，减少了合成氨装置原始开车所需的天然气、电力、水、蒸汽等物质的消耗，降低了开车成本，以20万吨/年合成氨装置为例，提前一天可节约开车成本和创造产值达百万元以上。
附图说明
图1为低变触媒升温还原一个实例流程图
图2为本发明合成触媒的升温还原一个实例流程图
具体实施方式
以下结合实例详细说明本发明。
本缩短合成氨系统开车时间的方法，其特点是，把合成触媒与低变触媒的升温还原时间与转化一段炉点火升温放在一起考虑，同步进行。
参见图1：低变升温还原的工艺流程是，压缩机将压力为0.7MPa左右的还原载体(如N2等)送至低变开工加热器用中压蒸汽进行加热，然后送入低变炉对低变触媒进行升温。流体的温度通过调节中压蒸汽和载体的流量进行控制，从而达到控制低变触媒床层的温度，使之按计划要求进行升温还原。从低变炉出来的流体再经甲烷化水冷器冷却，在甲烷化水分离器内分离带出水及触媒粉尘等杂质后回到压缩机升压，循环使用。由于排污等原因损失的N2在压缩机入口处补入，达到还原要求时在低变炉入口管线上配入氢。
参见图2：同时进行合成触媒升温还原过程，是依靠另一套正常运行的合成氨系统的3台联压机送来的氢氮气进行升温和部份还原。但该系统的联压机氢氮气段共有三段，各段压力不同，其三段出口压力高达32Mpa，而本系统的压力只有13Mpa，故连接管线应从另一系统联压机氮二段抽头，其压力为14.7Mpa。同时，为了能保证氮三段的进气量，也为了能保证本系统所需的升温还原气量，需从2-3台联压机的氮二段抽头，必要时，由2台或3台联压机同时向本系统送气，以保证本系统所需的升温还原气量。各氮二段抽头管线上的阀门开度不能过大，需控制氢氮气流量，以保证另一系统的压力基本稳定，不致因压力降低过多影响正常生产。为了能方便流量调节，控制升压速度，并列配置两条通径不同(一条φ102，另一条φ68)的连接管线，根据流量调节的需要，开通其中一条，或同时开通两条。两条管线上均采用双阀控制，且在双阀间增加一导淋，在合成触媒还原结束时，关闭双阀，将两个系统断开隔离，并由导淋将双阀之间管道内的压力卸掉。
合成触媒后期还原需要大量氢氮气时，由本系统的前工序提供。
本系统开车全流程是：一段转化炉点火后，对转化一段炉触媒进行升温还原，顺流程对二段炉触媒、中变触媒升温和还原；再串入已还原好的低变触媒和等待开车的脱碳系统对甲烷化触媒进行升温还原。各触媒还原后，将合格氮氢气送入氨合成工序，进行合成塔中、下部触媒的深度还原。

Claims (5)

1.一种缩短合成氨系统开车时间的方法，分别将转化触媒、变换触媒、合成触媒还原，其特征在于：
-在合成氨系统开车时，将变换触媒同时或先于转化触媒升温还原；
-用管道将本合成氨系统与另一正常运行的合成氨系统连通，由另一正常运行的合成氨系统提供氮氢气，对本合成氨系统合成触媒同时或先于转化触媒升温还原。
2.根据权利要求1所述的缩短合成氨系统开车时间的方法，其特征在于：所述氮氢气来自另一正常运行的合成氨系统的联压机二段出口。
3.根据权利要求1所述的缩短合成氨系统开车时间的方法，其特征在于：所述氮氢气由另一正常运行的合成氨系统的2～3台联压机同时提供。
4.根据权利要求1所述的缩短合成氨系统开车时间的方法，其特征在于：所述管道两条并列，直径不同。
5.根据权利要求4所述的缩短合成氨系统开车时间的方法，其特征在于：所述管道上设有两道阀门，两道阀门之间设有导淋。
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