Φ2000合成工段工艺操作规程.doc

2000合成塔工艺操作规程编制：审核：审定：批准：一、 岗位任务合成工序的任务就是把经过净化的氢氮气，在适当的温度、压力条件下，借助催化剂的作用进行化合反应生产氨，经过冷凝分离后得到液氨产品。二、 工艺流程压缩六段来的精炼气经新鲜气阀进入新鲜气氨冷器冷却，冷却后的气体经新鲜气油分分离油水与循环气氨冷器出口冷却后的循环气混合进入氨分离器，分离氨后的气体进入冷交换器管内，冷却管件的热气提，同时温度提高到20以上进入透平机。由透平机提压后的气体进入循环气油分，经油水分离后的气体分成两股：一股约10%的冷气由合成塔下部进入合成塔的内外筒环隙由下至上冷却塔壁后，与塔外热交换器加热的气体混合后进入冷管束，还有小部分冷气引入零米冷激分布器和冷气调温器；其余的冷气通过塔外热交换器预热后分成两股，一股约3035%的气体由塔上部入塔后与塔壁环隙冷却气混合进入冷管束，通过冷管束与塔内触媒层换热提温后出来气体进入触媒床层表面；另一股约5055%的气体由塔底入塔，在塔下部换热器内与出塔气体换热后，经中心管进入触媒床层表面，与冷管束出来的气体汇合，在上绝热层一段反应。反应后的气体在冷气调温器中与塔外引入的少量冷气混合，进入上绝热层二段反应。出上绝热层二段的气体进入混合分布器，再进分气筒，经过径向绝热段，径向通过段间冷却器。从中部径向筐出来的气体，受支架套筒锥型筒的作用，沿径向筐与内同的环隙向下进入下绝热层，气体由圆周方向径向通过下绝热层流向径向筐中心的换热器，从换热器外壳进入换热器管间，由上折流而下，与进塔气体换热后温度降至310-350出塔。出塔气经废热锅炉进热交换器管内，与管间进塔冷气换热后进入第一水冷器、第二水冷器，从第二水冷器出来的气体进入冷交换器的管间，在冷交换器管间与管内冷气体换热并分 离氨后，进入循环气氨冷器进行冷却，冷却后的与新鲜气混合后进入氨分离器，继续下一轮循环。三、 工艺指标1、 压力（表压、MPa）循环机出口压力 31.4 系统升、降压速率 0.5/min系统压差 2.5 塔压差 1.0 脱氧水压力 2.5 废热锅炉蒸汽压力 4.0加氨压力 2.2 输氨压力 2.1气氨总管压力 0.2 仪表空气压力 0.52、 温度（）热点温度 零米温度 360380 塔壁温度 120主进气温度 180200 二次出塔温度 310350 废锅出口气体温度 250 水冷出口气体温度 45氨冷出口气体温度 -10-15 升降温速率 4045/h3、 气体成分循环气H2/N2 2.22.8 新鲜气H2含量 7075%循环气CH4含量 1215% 合成进口气NH3含量 2.5%新鲜气微量CO含量 15ppm 新鲜气微量CO2含量 5ppm4、 液位氨分液位 1/32/3 氨冷液位 1/32/3中锅液位 1/32/3 闪蒸槽液位 1/31/25、 废热锅炉水质总固体 5001000mg/l 总碱度 510mgN/l6、 其他电炉功率 2500KW 电压 0650V四、 微量讯号序号指标讯号处理1CO25PPMCO25PPM正常灯正常生产225PPMCO50PPM5PPMCO210PPM25PPM灯，铃五、六段减负荷1/3350PPMCO75PPM10PPMCO215PPM50PPM灯，铃五、六段减负荷1/24CO75PPMCO215PPM75PPM灯，铃六段切气五段维持1/3负荷五、 系统主要设备1、 氨合成塔 DN2000 H（净）=20000（1）外筒 246224187 容积63.5M设计压力：31.4MPa 设计温度:筒体200C 底部锻件420C工作压力：31.4MPa 工作温度:筒体200C 底部出口420C（2）内件 IIIR2000型2000 触煤框触煤容积41.3M设计压力：1.0MPa 设计温度:530C工作温度: 工作温度200-485C 筒体200C（3）换热器 换热面积:：278M 设计压力：1.0MPa (外压) 工作温度:管程380C 壳程:480C2、 合成直通或废热锅炉 1200 L=8428 换热面积:390M2设计压力：壳程4.0MPa 管程31：41.0MPa 设计温度:壳程队250C 管程399C工作压力：壳程4.0MPa 管程31：41.1MPa 工作温度:壳程85C /250C 管程:350C/ 250C3、 热交换器 DN1400 H(净)=16000（1）外筒 1480/121219675 容积18M设计压力：31.4MPa 设计温度:筒体200C 顶部锻件300C工作压力：31.4MPa 工作温度:筒体200C 顶部锻件300C（2）内件 118218022 换热面积:2032M2设计压力:管程1.0MPa(外压) 壳程:0.2MPa(外压)工作温度: 壳程:40-195C 管程210-80C4、 冷交换器 DN1400 H(净)=16000（1）外筒 1728/121219800设计压力：31.4MPa 设计温度:50C工作压力:31.4MPa 工作温度:-1540C（2）内件 132817790 换热面积:2032M2设计压力:管程1.0MPa(外压) 壳程:0.09MPa(外压) 设计温度:管程-8 壳程:355、 16m3闪蒸槽 DN2000 L=5800mm设计压力：2.5MPa 设计温度：-19工作压力:0.2MPa 工作温度：-19506、 氨冷器 1600/1632 L=12264mm 换热面积:1000M2设计压力：管程31.4MPa 壳程：2.5MPa 设计温度：管程-1930 壳程：-1940工作压力：管程：31.4MPa 壳程：0.2MPa工作温度：管程-3/-17 壳程：-15/257、 补气氨冷器 1836/1800 L=9702mm 换热面积:240M2设计压力：管程31.4MPa 壳程：2.5MPa 设计温度：管程40 壳程：-15工作压力：管程：31.4MPa 壳程：0.20.6MPa 工作温度：管程408 壳程：08、 合成油分 DN1400 H(净)=7500（1）外筒 1725/140910426 容积：11.5M3设计压力：31.4MPa 设计温度:100C工作压力:31.4MPa 工作温度：筒体100（2）内件 13749269 设计压力：0.1MPa 设计温度:50C9、 合成补气油分 DN1400 H(净)=7500（1）外筒 1482/121410200 容积：30M3设计压力：31.4MPa 设计温度:100C工作压力:31.4MPa 工作温度：筒体100（2）内件 11708893 设计压力：0.1MPa 设计温度:50C10、 合成水冷器 换热面积:800M2设计压力：管程31.4MPa 壳程：1.0MPa 设计温度：管程110/40 壳程：50工作压力：管程31.4MPa 壳程：0.6MPa 工作温度：管程110/40 壳程：30/4011、 氨分离器 DN1400 H(净)=7500 （1）外筒 1725/140911094 容积：12.3M3设计压力：31.4MPa 设计温度:100C工作压力:31.4MPa 工作温度：筒体-16100（2）内件 13509269设计压力：0.1MPa 设计温度:-19C12、 循环机 TC620-32-12 型透平循环机入口压力：29.20MPa 出口压力:31.36MPa Q=620m3/h电机 功率:680KW 电压：380V六、 工艺操作1、 正常开车（1） 开车前的准备工作1） 确认系统检修盲板已全部抽出，检修敞口处已全部恢复联口；2） 检查各设备、管道、阀门、分析取样点、电器、仪表等，必须正常完好；3） 检查系统内所有阀门的开关情况，应符合开车要求；应处于关闭状态的阀门：新鲜气阀，透平机进出口阀、透平机进口放空阀、环隙阀及环隙调节阀组、各冷激阀组、冷管阀、主线阀、热副阀、水冷器进口阀、新鲜气放空阀、塔后放空阀、吹除气阀、各放氨阀、各加氨阀、副产蒸汽出口阀、废锅加水旁路阀、开工蒸汽阀、水冷器冷却水进出口阀、各排油阀、仪表流量计及取样根部阀应处于打开状态的阀门：新鲜气充压截止阀、输氨总阀、软水调节阀前后截止阀、气氨总阀、各压力表根部阀4） 联系仪表检查仪表已打开处于备用状态，联系电工检查电器设备确认备用；5） 检查防护、消防器材、工具已准备齐全，消除现场杂物，准备好报表记录；6） 联系生产调度，准备开塔；7） 开塔前，废热锅炉加水至1/3液位，并煮锅。（2） 系统置换1） 确认主线阀和塔后气进水冷器阀门关闭后，开充压调节阀向系统充压，依次于1.0、1.5、2.0MPa的压力下用塔后放空排气，直至排放气体中O2含量0.2%为置换合格，合格后打开各分析取样阀彻底排放一次；2） 低压管线置换时注意控制好压力，严禁超压。（3） 气密性试验1） 对系统分别用10、20、30Mpa压力进行全面查漏,发现漏点做好标记与记录。大量漏气则卸压处理,再继续进行查漏；2） 按透平机开车规程进行透平机的吹除、置换、试压，试压至30.0MPa；3） 输氨管线用放氨阀控制压力，试压至2.1MPa；4） 吹除气管线试压时，需联系回收岗位，用吹除气阀控制压力，将回收驰放气缓冲罐充压至1.8MPa后对管线试压查漏；5） 合成系统查漏时要严防高压气体串入低压系统，各系统查漏时要严防超压；6） 系统试压合格后由塔后卸压至5.0MPa，进行水冷器加水排气，准备透平机开车合成塔升温。（4） 升温操作1） 调整好主线阀和环隙阀的开度，关闭各冷激阀和冷管阀，开启透平机投入系统，用系统近路控制循环量，打开塔流量、压差计等仪表；2） 系统循环贯通10分钟以上，开电加热器进行升温。根据触媒温度缓慢平稳地调节电加热器负荷，控制安全打气量25Nm3/KW；3） 触媒升温应缓慢均匀，控制速率4045/h。升温过程要注意并控制触媒同平面温差；4） 触媒层温度达到150时开水冷器，达到300时开氨冷器，控制好氨冷温度。5） 触媒层热点温度达到350时，可缓慢开启新鲜气调节阀对系统加压，此时床层温度上涨，可适当增加循环量。当下部温度升至450时，打开冷管阀，缓慢开大热副阀，逐步减少电加热器电流直至完全切电。停用之前开各冷激控制一定流量，调节好各床温度，将触媒床层温度缓慢平稳地纳入工艺指标范围内，待系统压力与新鲜气压力相当时，再全开新鲜气阀，关充压阀。6） 升温过程中注意废锅、冷交、氨分、氨冷的液位控制；7） 升温过程中遇到透平机跳车，应立即停电加热器；遇到电加热器跳闸，温度在400以上，可适当减少循环量，补充新鲜气，保持一定压力，依靠自身反应热量继续升温；8） 升温过程中若关充压阀，必须先联系压缩机岗位，并监视总管压力，严防超压；9） 因微量事故停塔，开车前要进行置换。2、 正常停车（1） 酌情减少或停止加氨，保证氨冷器内液氨用尽；（2） 压缩机减负荷后，系统相应减少循环量，关闭吹除气阀与放氨阀；（3） 压缩机切气后，关闭新鲜气阀，开始循环降温；1） 减少循环量，然后关小热副阀，各冷激、冷管阀，控制塔温缓慢下降，降温速率45/h，必要时稍开电加热器；2） 降温速率慢下来后，加循环量，通过各冷激、冷管阀维持降温速率；3） 200左右以后温度难以下降，可补充新鲜气加速降温；4） 将至100以下，停透平机封塔，塔继续自然降温。（4） 为了减少降温过程中压力的损失，可在降温结束时联系氨库进行一次性彻底压氨。将系统和输氨管线的液氨压至氨库，再关闭放氨阀；（5） 封塔步骤：1） 停透平机，关透平机进出口阀，透平机卸压；2） 关系统近路阀、副热阀、各冷激阀、冷管阀；3） 中锅停止加水，维持液面1/2-1/3；停止排污。若锅炉没有检修项目，则保持与外管连通。若有检修项目，则关闭蒸汽出口，开蒸汽放空卸压至0.1MPa再开锅炉排污阀；4） 关水冷器循环水进出阀，开排地沟阀放水；5） 关分析仪表取样阀，联系仪表停用流量计；6） 系统有检修项目，则根据需要做好设备的卸压、置换、堵拆盲板，有效切断检修部位与生产系统的联系。合成塔通纯氮（N299.9）维持塔压0.002-0.005MPa，保护触媒。当需要检修合成塔时，应降温至50以下，排气置换，通氮保护触媒，检修部位还应采用氮气封口。3、 临时停车（1） 关新鲜气阀，当压缩机切气或微量高时，应开新鲜气总管放空，防止总管超压；（2） 停透平机，关透平机进出口阀，关热副阀、各冷激冷管阀；（3） 关各氨冷器放氨阀、加氨阀、废锅加水阀、吹除气阀、水冷器进水阀；（4） 如需放空则关闭系统近路阀；（5） 塔壁温度高时，关闭主线阀，稍开环隙阀、系统近路和新鲜气阀，从塔后放空；（6） 停车后全面检查各阀门开关位置是否正确并做详细记录；（7） 按时记下塔压、塔壁和触媒层温度。4、 紧急停车系统内发生爆炸、着火、大量漏气、跑氨等重大事故时，必须迅速判断事故发生部位，沉着、冷静、果断地处理。（1） 发事故停车讯号；（2） 关新鲜气阀，开新鲜气放空阀，如正在使用电加热器，停下电加热器后，透平机紧急停车；（3） 尽可能切断事故部位与系统的联系，切断本系统与前后工序的联系；（4） 关热副线、各冷激冷管、系统近路、放氨、加氨、中锅加水，开透平机进口放空阀和塔后放空阀；（5） 做好停车后处理与检查工作，随时做好恢复生产的准备。5、 电加热器操作（1） 联系电工和调度室检查绝缘并送电；（2） 透平机投入系统，调节入塔气量达到对应的电炉安全打气量并贯通分钟以上方可启动电加热器；（3） 首次使用电加热器，待允许合闸后，启动调压器，先调至电流100A运行30分钟预热，日常使用也需要预热10分钟。启动电加热器后，需定时进行巡回检查，检查塔顶时注意防止触电；（4） 使用过程中发现电流升高而电压降低则表示电炉有接地现象，应加强检查监视。若三相电流不平衡或有突然波动应报告调度室，若电流突然降至零而电压变化大则应立即降电压停止使用，并报告调度室；（5） 使用电炉过程中，要密切注意触媒层温度变化，若触媒层入口温度上升过快，应及时降电压并增加循环量；（6） 使用电炉过程中，要确保电炉功率对应的安全打气量。若遇到循环量减少应将电压降至安全范围内，若遇循环量因故降至零则应立即将电炉切电；（7） 停用电炉应缓慢平稳，当电压、电流调至最小后，听到有电器断开声方可切电。切电后联系调度室将电器切电；（8） 升压时不能超过电炉和调压器的额定值。七、 巡回检查1、 根据操作记录表，每小时检查及记录2、 每十五分钟检查一次系统各点压力和温度状况3、 每小时检查一次闪蒸槽液位状况4、 每小时检查一次循环机运转情况5、 补气油分和循环气油分每四小时排油一次6、 每八小时检查一次水冷器状况7、 每八小时检查一次系统设备、管道等泄漏情况8、 每天8:00检查一次合成塔顶盖情况9、 每天9:00氨冷器排污一次10、 每三天10:00对水冷器进行反吹排污一次八、 不正常原因处理序号不正常情况原因1触媒层温度升高过快1、 补气量增加，而循环量未及时调整2、 各冷激气开得太小3、 气体成分好转1、 适当增加循环量2、 调整各床层冷激气量3、 控制住零米温度2触媒层温度突然下降，系统压力上升1、 循环量开的太大2、 各冷激阀开得太大3、 气体成分变差，H2/N2失调4、 微量高，触媒中毒5、 惰性气体含量太高6、 补充气量减少7、 入塔气氨含量偏高1、 适当减少循环量2、 调整各床层冷激气量3、 联系调度，要求前工序进行调整4、 按微量讯号要求处理5、 加大吹除气放量6、 联系调度和压缩，增加新鲜气量7、 控制氨分液位，加强放氨3触媒层同平面温差大1、 内件筐盖或填料漏气2、 触媒装填时松紧不一，气体偏流3、 同平面触媒还原程度不一致4、 热电偶插入深度不在同一平面5、 系统热洗后吹除不净，带入水汽造成触媒局部氧化1、设备安装和填料安装完成后要进行试压试漏2、触媒装填时要严格按装填方案执行3、降低系统压力，提高触媒层温度到最高还原为温度，把同平面温差缩小到5维持8小时再加负荷4、校正热电偶插入深度5、系统热洗后要隔绝合成塔将水汽吹净4合成塔塔壁温度过高1、内外筒环隙气流太小2、同平面温差过大，内件伸长不均，单面靠壁3、塔内件泄漏4、触媒筐保温层损坏1、增加环隙气流量2、同平面温差应15，如引起内件靠壁，需停车修复内件3、需停车机会处理5合成塔进口气体氨含量偏高1、 氨冷温度高2、 氨分离效果差3、 冷交填料、列管泄漏1、 降低氨冷温度2、 停车检修氨分离器3、 设备安装和填料安装完成后腰试压试漏，生产过程发生内漏需停车机会检修6氨冷器出口温度高1、 闪蒸槽加氨少，液位过低2、 气氨总管压力高3、 水冷效果差4、 氨冷器、冷交换器列管内有油污影响换热1、加大加氨，提高闪蒸槽液位2、与冰机岗位联系适当降低气氨压力3、增加循环水量，加强水冷器的反吹清洗4、氨冷器定期排污，必要时对冷交和氨冷器进行热洗 7合成塔压力上升1、触媒层温度低，反应恶化2、循环量小3、补充气量增加4、氨冷、氨分液位高5、进塔氨含