摘要：合成氨裝置，卡薩利氨合成塔內(nèi)觸媒已到使用年限且平面溫差較大，決定對(duì)一床觸媒進(jìn)行更換，本文對(duì)整個(gè)更換過程及注意事項(xiàng)做了重點(diǎn)論述。

關(guān)鍵詞 觸媒;保護(hù);更換;安全

1概況

鑒于合成系統(tǒng)設(shè)備管線全部采用焊接的連接方式，并且兩個(gè)系列存在互通的連接管線，在一系列觸媒更換同時(shí)需要保證廠內(nèi)正常生產(chǎn)工作，而且氨冷器、熱交換器、冷交換器不排除內(nèi)漏的可能性，同時(shí)系統(tǒng)也不具備實(shí)施局部隔離的有利條件，方案采用對(duì)一系列整個(gè)合成系統(tǒng)全部置換的方案。在進(jìn)行觸媒更換最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要對(duì)觸媒進(jìn)行N2保護(hù)，觸媒未經(jīng)處理的話，暴露在空氣中會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行氧化，從而升溫并且產(chǎn)生有毒有害氣體，這樣在合成塔內(nèi)部會(huì)造成合成塔的損壞。所以在進(jìn)行催化劑的更換時(shí)要對(duì)觸媒進(jìn)行N2保護(hù)，防止觸媒被氧化，并且也要保持壓力的平衡，使塔內(nèi)壓力處于微正壓狀態(tài)。

2停車注意事項(xiàng)

1、在系統(tǒng)停車時(shí)，要通過合成氣壓縮機(jī)（離心機(jī)）用循環(huán)冷卻方法進(jìn)行合成塔觸媒冷卻降溫。具體操作：雙甲系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行，合成氣壓縮機(jī)降至最低轉(zhuǎn)速，開一床、二床冷激線逐步按每小時(shí)40℃降溫速率緩慢進(jìn)行，合成氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)為內(nèi)循環(huán)狀態(tài)。

2、應(yīng)在工作兩小時(shí)前關(guān)閉第一、二氨冷器，并盡可能保證在停車過程中消耗完兩個(gè)氨冷器中的液氨。

3、降至室溫，即可進(jìn)入下步操作。

3系統(tǒng)隔離

降溫結(jié)束后，系統(tǒng)泄壓、排氨（氨分）結(jié)束可進(jìn)行此步驟。

1、將合成回路進(jìn)出口與離心壓縮機(jī)進(jìn)行隔離。關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)出口閥，在進(jìn)口閥前，出口電動(dòng)閥UV-631108閥后插入盲板。

2、合成回路與氫回收（馳放氣回收）隔離。將合成到氫回收調(diào)節(jié)閥以及前后切斷閥關(guān)閉，并在后切閥后處插入盲板進(jìn)行隔離。

3、合成回路與高合成（馳放氣回收）隔離。將合成回路到高壓合成調(diào)節(jié)閥與前后切斷閥均關(guān)閉，并在后切閥后部插入盲板;

4、開工加熱爐處和二系列之間隔離。兩系列開工加熱爐進(jìn)出口八個(gè)閥全部關(guān)閉，一系列進(jìn)出口雙閥閥間插入盲板。

5、關(guān)閉高壓氨分液相出口閥，在高壓氨分進(jìn)口處插入盲板。

至此已做好相關(guān)置換的準(zhǔn)備工作，須由相關(guān)人員進(jìn)行核查，經(jīng)工作驗(yàn)收合格時(shí)之后，方可進(jìn)入下一步工作。

4系統(tǒng)置換

1、從熱交換器進(jìn)口處接氮?dú)膺M(jìn)行系統(tǒng)置換，重復(fù)多次，直到系統(tǒng)多處取樣分析H2≤0.2%和NH3≤10PPm視為置換合格。通過測(cè)試后，系統(tǒng)壓力繼續(xù)保持微正壓狀態(tài)。

2、同時(shí)要對(duì)第一、二氨冷器殼程進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，將氮?dú)庵恋谝话崩淦餮a(bǔ)氨閥間導(dǎo)淋處引入，當(dāng)可燃?xì)怏w含量達(dá)到與上述要求相同時(shí)，即可視為合格，并保持氨冷器放空敞開。

5卸觸媒前準(zhǔn)備事項(xiàng)

1、待系統(tǒng)置換合格后，拆掉鍋爐水預(yù)熱器旁路閥，在廢鍋測(cè)加帶短接、帶控制閥堵板，作為觸媒保護(hù)氮?dú)馔ㄈ肟凇?/p>

2、接兩條到合成塔頂部氮?dú)獗Ｗo(hù)專用管線?？刂崎y可放在合成塔平臺(tái)上，以便及時(shí)調(diào)整。

3、卸觸媒工作采取真空抽出。首先提前就要把抽真空系統(tǒng)安裝好，然后再把收集廢舊觸媒的儲(chǔ)存罐進(jìn)行架高，高度為4米，可以滿足8T自卸車能夠在儲(chǔ)存罐下面進(jìn)行工作，自由出入，并且噴水直接可以卸于收購單位車上。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少勞動(dòng)力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度。

4、在氮?dú)獗Ｗo(hù)前提下取下合成塔大蓋，安裝臨時(shí)大蓋和臨時(shí)電偶。整個(gè)系統(tǒng)通入0.03Mpa氮?dú)鈿饷苄孤z測(cè)合格，并在臨時(shí)大蓋上安裝好泄壓閥。

5、對(duì)合成塔內(nèi)件進(jìn)行拆卸，將合成塔的第一床的頂蓋拆卸（同時(shí)要標(biāo)明方向并且扎好標(biāo)牌），并且要對(duì)密封面進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)方法是使用保護(hù)環(huán)或者是棉百部來進(jìn)行密封，或者使用聚乙烯軟管或棉白布進(jìn)行耐壓外殼和合成塔環(huán)隙的覆蓋;并用球膽塞實(shí)激冷氣入口。

6、在合成塔的底部要進(jìn)行連續(xù)的補(bǔ)充氮?dú)獾墓ぷ?，在整個(gè)過程中需要保證160m3/h的氮?dú)庋a(bǔ)充。（此項(xiàng)工作為整個(gè)過程中最為重要的一項(xiàng)）

6觸媒裝填注意事項(xiàng)

（1）裝填前準(zhǔn)備工作

在對(duì)合成塔進(jìn)行觸媒更換的時(shí)候，觸媒填裝工作關(guān)系到后續(xù)使用情況，觸媒填裝效率的高低直接影響著觸媒今后的使用以及公司效益，所以在進(jìn)行觸媒填裝時(shí)一定要謹(jǐn)慎、認(rèn)真。

⑴、觸媒框確認(rèn)正常并安裝就位。（檢查過程發(fā)現(xiàn)絲網(wǎng)有一處破裂，及時(shí)進(jìn)行了處理。）

⑵、觸媒運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，且用帆布及時(shí)遮蓋，防止潮濕。

⑶、排查合成塔內(nèi)部的內(nèi)件有無損壞，并且檢查有無雜質(zhì)以及遺留物品。

⑷、對(duì)觸媒框的環(huán)隙和內(nèi)部氣體的通道進(jìn)行密封，要用干凈的白布密封，這樣是為了避免氣體通道的堵塞。

⑸、為了對(duì)高度以及精度進(jìn)行回填的方便，要在塔內(nèi)直接做好標(biāo)記來進(jìn)行對(duì)高度的統(tǒng)計(jì)。為了確保平整度，同一水平線的高度標(biāo)記必須要有三個(gè)以上。

⑹、要做好防潮工作，合成塔的頂部以及地面上都要進(jìn)行防雨工具的準(zhǔn)備以及完善，雨天要停止填裝工作。

⑺、安裝塔內(nèi)照明裝置，必須是12V安全電壓。

（2）觸媒裝填注意事項(xiàng)

⑴、裝填過程中，塔內(nèi)必須保證氮?dú)膺B續(xù)、不斷充入，確保觸媒安全。

⑵、經(jīng)過下料口的觸媒要均勻的分散到觸媒框，一定要注意填裝的平整性，要有工作人員專門來控制插板。

⑶、為了保證觸媒的完整性，工作人員在進(jìn)行觸媒填裝過程中要穿特質(zhì)的鞋，防止觸媒在填充過程中被踩碎。

⑷、觸媒有不同的尺寸，因此裝填方式也不一樣，工作人員應(yīng)該按照觸媒不同的型號(hào)來分開進(jìn)行裝填，要標(biāo)記好并且做好記錄。

⑸、工作人員要佩戴防護(hù)措施齊全，穿戴防靜電服，在裝填時(shí)要使用裝填觸媒的專用工具，注意不要將工作以外的東西帶入塔內(nèi)，避免丟失。

⑹、裝填期間應(yīng)加強(qiáng)塔內(nèi)外的通訊。統(tǒng)一指揮，做好協(xié)調(diào)工作。進(jìn)入塔內(nèi)的工作人員需要系好安全帶，不可疲勞作業(yè)。

⑺、在密封觸媒床層之前，應(yīng)清理密封面上所有雜質(zhì)以及氣體的出入口。

7更換效果

通過15天努力，安全順利完成本次更換工作，開車后裝置運(yùn)行穩(wěn)定，一床觸媒達(dá)到預(yù)期效果，氨凈值由原先9%提高至目前13%，大大提高裝置生產(chǎn)能力，為公司節(jié)能降耗工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

8結(jié)束語

在此次觸媒更換過程中，底層觸媒保護(hù)工作最為關(guān)鍵，應(yīng)密切注意，盡量做到連續(xù)工作以縮短時(shí)間，確保裝置安全。

參考文獻(xiàn)

[1] ?任漢林，何俊萍.基于“觸媒”理論的工業(yè)遺產(chǎn)更新改造策略探析[J].城市建筑，2019，16（02）：196-198.

[2] ?余輝. 合成氨裝置甲烷化觸媒失活的原因分析[A]. 寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展——第九屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C].寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)：《石油化工應(yīng)用》雜志社，2013：3.

作者簡(jiǎn)介：史保峰（1983-），男，山西平遙人，工程師，山西晉煤天源化工有限公司合成車間主任。