ⅢJ99-1200 三軸一徑氨合成塔在我廠的應(yīng)用

梁建新

（國(guó)家電投集團(tuán)新疆能源化工有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830010）

1 ⅢJ99 型內(nèi)件性能及特點(diǎn)

ⅢJ99-1200 三軸一徑向氨合成塔自2002 年11 月投運(yùn)以來，裝置效果良好，氨產(chǎn)量較高，達(dá)到了技改預(yù)期的效果。為使這一套裝置能達(dá)到滿意的效果，由安裝→升溫→還原→生產(chǎn)調(diào)節(jié)，所有員工都均付出了極大的勞動(dòng)和努力。由于ⅢJ99 氨合成塔內(nèi)件除了主要的線路外，另加有3條冷激的氣管線，冷激對(duì)于觸媒屋有直接作用，可對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整。和三套管內(nèi)的內(nèi)件對(duì)比，調(diào)節(jié)的變量增加，在操作時(shí)，溫度會(huì)變化比較快，由冷管換熱至冷激氣的調(diào)查，對(duì)于操作觀念來說，是需要有根本上的改變，由于我們有NC 型合成塔的操作經(jīng)驗(yàn)，大家能較快適應(yīng)過來[1]。

2 生產(chǎn)運(yùn)行情況

第一，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，控制手段較多，這樣能讓催化劑得到完全的運(yùn)用，減少還原、縮短的時(shí)間。因?yàn)楸緝?nèi)件結(jié)構(gòu)較為特別，在上層催化劑還原階段，可把中層、下層催化劑控制在比較低的溫度中。雖然上一層的催化劑會(huì)有大量的出水，但均不會(huì)對(duì)下層的催化劑活性產(chǎn)生影響。這樣快速的出水可讓還原時(shí)間大大減少，并且減少了反復(fù)氧化還原次數(shù)，對(duì)于催化劑活性是極為有利的。同時(shí)，中層可以充分運(yùn)用上層的反應(yīng)熱，提升還原壓力并增加空速，可減少出水的濃度，大大減少還原的時(shí)間。

第二，生產(chǎn)力大且增產(chǎn)效果非常明顯。增加了催化劑的裝填量，由生產(chǎn)看，產(chǎn)量有著明顯的提升，在比較高入塔氨含量情況下，系統(tǒng)壓力并沒有見到明顯的提升，但產(chǎn)量仍是可以增加的，說明了合成塔氨凈傳較高，一年的產(chǎn)量甚至可以超萬噸[2]。

第三，具有較好的節(jié)能效果。原來的三套管合成塔系統(tǒng)的阻力在2～3.0MPa，而我們所使用的系統(tǒng)這一阻只有1.2～1.4MPa，塔壓差0.6MPa。系統(tǒng)降低阻力及循環(huán)的電能，系統(tǒng)進(jìn)口壓力降低的同時(shí)對(duì)于高壓機(jī)電耗也有所降低。

3 存在問題及解決

3.1 系統(tǒng)檢修

在2004 年8 月的全公司系統(tǒng)檢修中，原計(jì)劃對(duì)ⅢJ99 氨合成塔加盲板進(jìn)行系統(tǒng)隔絕，保護(hù)觸媒，發(fā)現(xiàn)合成塔內(nèi)有漏氣現(xiàn)象，臨時(shí)決定進(jìn)行開蓋檢查。開蓋檢查中發(fā)現(xiàn)兩冷管的高壓軟管被觸媒狂吊耳加強(qiáng)筋頂漏，兩冷管下沉，東側(cè)下沉0.04m，西側(cè)下沉0.03m，與耳朵管相連的管子也被壓圈螺栓頂偏，致使管絲變形發(fā)生泄漏，針對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了檢修。更換了損壞的高壓軟管，對(duì)下沉的冷管加工了Φ105×9 的管子0.04m，0.03m 進(jìn)行焊接，去掉了原連接法蘭，將軟管直接焊在冷管上，對(duì)損壞的管子加工了兩截，Φ101.5×6×305 的管子，并加工內(nèi)絲M95×1.5與耳朵管透鏡墊相連。更換中心管填料加16×16高壓柔性盤根14 圈，更換冷管束填料加10×10高壓柔性盤根27 圈，更換電爐小蓋密封墊，對(duì)東側(cè)耳朵管節(jié)流閥密封面損傷處處理，并對(duì)冷管進(jìn)行了改造，增加一個(gè)節(jié)流閥，目的是為解決東西耳朵閥處氣量分布不均，溫度不平衡的問題，后來正常生產(chǎn)時(shí)該問題得到了解決[3]。

2006 年7 月公司系統(tǒng)停車決定對(duì)ⅢJ99 氨合成塔進(jìn)行大修。ⅢJ99 氨合成塔的觸媒自2002 年使用以來，已近四年，期間于2004 年大修開蓋檢修上部冷管及填料，由于冷管在上次檢修中下沉，故本次大修檢修更換冷管束及分布器，并恢復(fù)原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

3.2 檢修程序

系統(tǒng)降溫降壓后，首先拆除塔下部底蓋，露出觸媒卸料管壓蓋。由于壓蓋被觸媒粉碾死，后用氣刨氣焊將其中心捅掉，晃動(dòng)通針卸下32t 觸媒。拆電爐、電偶及大蓋，進(jìn)行以上工作時(shí)，將塔下部環(huán)隙用石棉布將環(huán)隙塞死，防止空氣對(duì)流。將冷激管及小蓋用電弧氣刨刨開，刨小蓋前敲擊小蓋及下降管，將觸媒筐內(nèi)剩余觸媒震落，約1t。小蓋刨開后，用角向磨光機(jī)將焊縫進(jìn)行打磨，吊出小蓋，抽出四根溫度計(jì)套管，拆下篩網(wǎng)板，篩網(wǎng)板拿出后，可看到上部分布器，觸媒基本被卸出。裝好吊裝卡具，將分布器吊出，由于冷管變形，分布器取出較為困難；重新制作吊具，將冷管束吊出；由于觸媒筐未帶吊裝吊具，重新制作吊筐，把好吊筐后將觸媒筐吊出，以上工作進(jìn)行了6d。

將觸媒筐用吊車移至馬路上，墊好枕木，把好試壓胎具，對(duì)下部換熱器進(jìn)行試壓，壓力打至0.8MPa，聽到觸媒筐內(nèi)有漏氣聲，保不住壓，安淳公司譚工懷疑中心管下部支管角焊縫開裂。在換熱器上部對(duì)稱開兩個(gè)500×450 孔，發(fā)現(xiàn)換熱器列管有一根漏，電焊焊接后，試壓正常無泄漏。消漏后對(duì)對(duì)稱的孔進(jìn)行焊接。

由于支撐架變形嚴(yán)重，原本計(jì)劃加固，由于可焊性較差，重新制作一個(gè)新的安裝。

觸媒筐檢修結(jié)束后，進(jìn)行回裝，就位后裝溫度計(jì)套管及固定卡具，進(jìn)行下部觸媒的裝填；觸媒裝至支撐架平，回裝冷管束、分布器，找正后裝填上部觸媒，觸媒裝至固定架平后，觸媒裝填工作結(jié)束。裝填觸媒時(shí)各管口堵死，防止觸媒落入。

以上工作完成后，進(jìn)行塔下部填料的添加。加下部填料時(shí)，將觸媒筐用5～10t 千斤頂將觸媒筐壓住。下部?jī)傻捞盍嫌?0t 千斤頂逐圈添加，由于尾管偏移，在第一道填料添加前制作一定位環(huán)定位，兩道填料加完后，進(jìn)行試壓，試壓正常無泄漏。下部試壓結(jié)束后，封底蓋，而后進(jìn)行上部檢修工作。

4 結(jié)語

ⅢJ99-1200 三軸一徑向的氨合成塔，在實(shí)際的運(yùn)用中表明了塔的操作穩(wěn)定性好，且阻力比較小，提升了生產(chǎn)力。如果所使用的觸煤具有較高的活性，產(chǎn)量也可以進(jìn)一提升，為同類廠家節(jié)能改造提出了新方向。