氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法技术

本发明专利技术涉及氨合成触媒升温技术领域，是一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，按下述方法进行：向氨合成装置中充入氮气对触媒进行升温。本发明专利技术首次公开了采用氮气对氨合成触媒进行升温开车，本发明专利技术所述的氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法相对于现有技术中的升温开车法而言，本发明专利技术能够缩短触媒升温开车时间，从而能够更快的恢复氨合成生产，不仅节约了开车费用，而且还给企业带来更多的经济效益，一举两得；另外，氮气在氨合成装置系统内循环，对系统换热没有任何负面影响，减少气体排放时间，同时减少了有害气体的排放，对环保工作有巨大贡献。

Ammonia synthesis catalyst adopts the method of nitrogen pre heating and driving

The invention relates to the technical field of ammonia synthesis catalyst temperature rising, which is a method for driving ammonia synthesis catalyst by adopting nitrogen pre warming up and driving, according to the following method: charging nitrogen into an ammonia synthesis device and heating up the catalyst. The present invention discloses for the first time using nitrogen on ammonia synthesis catalyst for heating drive, the invention of ammonia synthesis catalyst with nitrogen to drive ahead of warming method is compared with the existing technology in heating driving method, the invention can shorten the heating time of catalyst which can drive, faster recovery of ammonia production, not only saves the cost of driving, but also bring more economic benefits, in addition, the nitrogen cycle in the shoot two hawks with one arrow; ammonia synthesis device in the system, without any negative impact on heat transfer, reduce emissions, reduce harmful gas emissions, a great contribution to the environmental protection work.

【技术实现步骤摘要】
氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法
本专利技术涉及氨合成触媒升温
，是一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法。
技术介绍
氨合成系统装置恢复生产，如系统大修、系统短停、系统跳车等情况下，只要触媒床层温度达不到反应点温度，都首先要进行触媒升温工作。触媒升温，各种工艺流程氨合成系统，从理论学习资料、学校课本上、论文上均是论述采用氢氮气或氨合成系统循环气（氢氮气）进行升温理论的，没有采用氮气升温方法的论述和应用方面指导资料。氨合成系统开车，触媒升温一般采用下述两种方法进行。第一种，触媒采用新鲜氢氮气体进行升温方法，是公认的传统方法。采用此方法一般是系统大修或长期停车，系统压力卸掉，或系统处理问题，系统压力卸掉的时候。然后，气化等前工序开车运行产出煤气，净化工序处理气体合格后，氨合成系统进行补入新鲜气体（氢氮气体）。如果系统采用的是活塞式压缩机，则直接开压缩机建立系统气体循环，然后启动电加热器或开工加热器进行触媒升温。此方法，在触媒升温期间（如从触媒常温升起，按45±5℃/小时速率进行，正常需要约10小时），前工序大部分时间有效气体将被迫进行放空，造成巨大浪费。如果氨合成系统采用的压缩机是气体压缩与合成循环气补压联合一体式离心压缩机，压缩机启机则需要有新鲜气介质条件下，才进行启机运行。触媒升温也是有新鲜气通过压缩机进入氨合成系统后，才进行升温。正常情况下，气化产出煤气到液氮洗送出合格氢氮气到氨合成，需要12小时。而压缩机启动到正常运行需要2小时。氨合成触媒按45±5℃/小时速率从常温开始升温到结束转入正生产，需要10小时。所以，整个系统恢复生产，约有近20多小时时间有效气体被迫进行放空，消耗巨大，经济浪费严重，而且碳化合物排入大气，造成环保污染。第二种，触媒采用氨合成系统循环气体进行升温法。此种方法，必须是系统内保存必要压力≥6.0MPa的循环气，如果采用活塞式压缩机，直接启动建立气体循环即可投用开工加热器或电加热器进行触媒升温。但对于采用离心式联合压缩机系统工艺，还没有直接采用系统循环气启动运行压缩机和进行触媒升温的先例。那也是要等新鲜气合格后，才开始进行启动压缩机，建立系统循环，然后进行触媒升温。同样存在着长时间等待新鲜气，然后长时间有效气体被迫放空，消耗高，经济浪费严重，环保污染的问题。整个开车时间也需要20多个小时。
技术实现思路
本专利技术提供了一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有氨合成触媒升温开车方法存在开车时间较长的问题；本专利技术首次公开了采用氮气对氨合成触媒进行升温开车。本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，按下述方法进行：向氨合成装置中充入氮气对触媒进行升温。下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述氨合成装置包括合成塔、加热炉、废热锅炉、锅炉给水预热器、热气气换热器、水冷器、冷气气换热器、第一氨冷器、第二氨冷器、高压氨分离器、压缩机，在加热炉的进气口连通有第一气路管线，在第一气路管线上串接有第一开关阀，合成塔的上部进气口与加热炉出气口之间连通有第二气路管线，合成塔底部与废热锅炉的进气口连通，废热锅炉的出气口与锅炉给水预热器的气体通道进口相连通，锅炉给水预热器的气体通道出口与热气气换热器的热气体通道进口相连通，热气气换热器的热气体通道出口与水冷器的气体通道进口相连通，水冷器的气体通道出口与冷气气换热器的热气体通道进口相连通，冷气气换热器的热气体通道出口与第一氨冷器的进气口相连通，第一氨冷器的出气口与第二氨冷器的进气口相连通，第二氨冷器的出气口与高压氨分离器的进气口相连通，高压氨分离器的出气口与冷气气换热器的冷气体通道进口相连通，冷气气换热器的冷气体通道出口与压缩机的循环段入口通过第三气路管线连通，压缩机的循环段出口与第一气路管线通过第四气路管线连通，热气气换热器的冷气体通道和加热炉进气口与第一开关阀之间的第一气路管线相连通，在热气气换热器的冷气体通道出口与加热炉进气口之间的第一气路管线上串接有加热入口开关阀，在热气气换热器的冷气体通道出口与加热入口开关阀之间的第一气路管线与合成塔底部之间连通有第五气路管线，在第一开关阀两侧的第一气路管线上连通有与第一开关阀并联的第一气路支管线，在第一气路支管线上串接第一支路开关阀，在第三气路管线上串接有第三开关阀，在冷气气换热器的冷气体通道出口与第三开关阀之间的第三气路管线上连通有塔后氮气放空管线，在塔后氮气放空管线上串接有氮气放空阀，在压缩机循环段入口与第三开关阀之间的第三气路管线上串接有循环段入口阀，在循环段入口阀两侧的第三气路管线连通有与循环段入口阀并联的第三气路支管线，在第三气路支管线上串接有循环段入口旁路阀，在第四气路管线上串接有第四开关阀，在第四开关阀两侧的第四气路管线上连通有与第四开关阀并联的第四气路支管线，在第四气路支管线上串接有循环段出口旁路阀，在压缩机新鲜气入口连通有新鲜气管线，在新鲜气管线上连通有新鲜气放空管线，在新鲜气放空管线上串接有新鲜气放空阀，在新鲜气放空管线与压缩机新鲜气入口之间的新鲜气管线串接有新鲜气主阀，在新鲜气主阀两侧的新鲜气管线上连通有与新鲜气主阀并联的新鲜气支管线，在新鲜气支管线上串接有新鲜气旁路阀，在第二气路管线、第五气路管线上分别串接有第二开关阀和第五开关阀，在第一气路管线上连通有高压氮气管线，在高压氮气管线上串接有氮气开关阀；该氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法按下述方法进行：第一步，启动压缩机，压缩机在1000r∕min冲转暖机过程中，打开第一气路管线上的第一开关阀、第三气路管线上的第三开关阀、加热入口开关阀、第二开关阀和氮气开关阀，氨合成装置的其余阀门关闭，通过高压氮气管线充入高压氮气，高压氮气依序穿过第一气路管线、加热炉、第二气路管线、合成塔、废热锅炉、锅炉给水预热器的气体通道、热气气换热器的热气体通道、水冷器的气体通道、冷气气换热器的热气体通道、第一氨冷器、第二氨冷器、高压氨分离器、冷气气换热器的冷气体通道，直至到达第三开关阀之前的第三气路管线，即让氮气充入第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线和气体通道中，当第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线和气体通道中的氮气压力达到3.5MPa至3.6MPa并保持不变时，进入下一步，其中，从高压氮气管线进入第一气路管线的高压氮气分为两路，一部分穿过热气气换热器的冷气体通道，另一部分进入加热炉中，并且第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线和气体通道进行充氮升压的过程中，除了加热炉和压缩机以外，其余设备均处于停运状态，充压速度为0.25MPa/min至0.4MPa/min；第二步，启用废热锅炉，向废热锅炉中通入2.5MPa的蒸汽对经过废热锅炉的氮气进行加热升温；第三步，当压缩机的转速升至3000r∕min至3500r∕min并运行15分钟至20分钟过临界前，打开循环段入口旁路阀，使第三气路管线中的氮气通过第三气路支管线进入压缩机循环段进行均压，当压缩机的循环段出口压力与第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线压力持平时，将压缩机的一级干气密封气切为压缩机循环段的出口气体，然后全开循环段入口阀并关闭循环段入口旁路阀，使第三气路管线中的氮气通过第三气路管线进入压缩机循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，其特征在于按下述方法进行：向氨合成装置中充入氮气对触媒进行升温。

【技术特征摘要】
1.一种氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，其特征在于按下述方法进行：向氨合成装置中充入氮气对触媒进行升温。2.根据权利要求1所述的氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法，氨合成装置包括合成塔、加热炉、废热锅炉、锅炉给水预热器、热气气换热器、水冷器、冷气气换热器、第一氨冷器、第二氨冷器、高压氨分离器、压缩机，在加热炉的进气口连通有第一气路管线，在第一气路管线上串接有第一开关阀，合成塔的上部进气口与加热炉出气口之间连通有第二气路管线，合成塔底部与废热锅炉的进气口连通，废热锅炉的出气口与锅炉给水预热器的气体通道进口相连通，锅炉给水预热器的气体通道出口与热气气换热器的热气体通道进口相连通，热气气换热器的热气体通道出口与水冷器的气体通道进口相连通，水冷器的气体通道出口与冷气气换热器的热气体通道进口相连通，冷气气换热器的热气体通道出口与第一氨冷器的进气口相连通，第一氨冷器的出气口与第二氨冷器的进气口相连通，第二氨冷器的出气口与高压氨分离器的进气口相连通，高压氨分离器的出气口与冷气气换热器的冷气体通道进口相连通，冷气气换热器的冷气体通道出口与压缩机的循环段入口通过第三气路管线连通，压缩机的循环段出口与第一气路管线通过第四气路管线连通，热气气换热器的冷气体通道和加热炉进气口与第一开关阀之间的第一气路管线相连通，在热气气换热器的冷气体通道出口与加热炉进气口之间的第一气路管线上串接有加热入口开关阀，在热气气换热器的冷气体通道出口与加热入口开关阀之间的第一气路管线与合成塔底部之间连通有第五气路管线，在第一开关阀两侧的第一气路管线上连通有与第一开关阀并联的第一气路支管线，在第一气路支管线上串接第一支路开关阀，在第三气路管线上串接有第三开关阀，在冷气气换热器的冷气体通道出口与第三开关阀之间的第三气路管线上连通有塔后氮气放空管线，在塔后氮气放空管线上串接有氮气放空阀，在压缩机循环段入口与第三开关阀之间的第三气路管线上串接有循环段入口阀，在循环段入口阀两侧的第三气路管线连通有与循环段入口阀并联的第三气路支管线，在第三气路支管线上串接有循环段入口旁路阀，在第四气路管线上串接有第四开关阀，在第四开关阀两侧的第四气路管线上连通有与第四开关阀并联的第四气路支管线，在第四气路支管线上串接有循环段出口旁路阀，在压缩机新鲜气入口连通有新鲜气管线，在新鲜气管线上连通有新鲜气放空管线，在新鲜气放空管线上串接有新鲜气放空阀，在新鲜气放空管线与压缩机新鲜气入口之间的新鲜气管线串接有新鲜气主阀，在新鲜气主阀两侧的新鲜气管线上连通有与新鲜气主阀并联的新鲜气支管线，在新鲜气支管线上串接有新鲜气旁路阀，在第二气路管线、第五气路管线上分别串接有第二开关阀和第五开关阀，其特征在于在第一气路管线上连通有高压氮气管线，在高压氮气管线上串接有氮气开关阀；该氨合成触媒采用氮气提前升温开车的方法按下述方法进行：第一步，启动压缩机，压缩机在1000r∕min冲转暖机过程中，打开第一气路管线上的第一开关阀、第三气路管线上的第三开关阀、加热入口开关阀、第二开关阀和氮气开关阀，氨合成装置的其余阀门关闭，通过高压氮气管线充入高压氮气，高压氮气依序穿过第一气路管线、加热炉、第二气路管线、合成塔、废热锅炉、锅炉给水预热器的气体通道、热气气换热器的热气体通道、水冷器的气体通道、冷气气换热器的热气体通道、第一氨冷器、第二氨冷器、高压氨分离器、冷气气换热器的冷气体通道，直至到达第三开关阀之前的第三气路管线，即让氮气充入第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线和气体通道中，当第一开关阀与第三开关阀之间的气路管线和气体通道中的氮气压力达到3.5MPa至3.6MPa并保持不变时，进入下一步，其中，从高压氮气管线进入第一气路管线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，姚刚，尤加强，吴章，齐兆焜，晋伟，徐美同，吕世兴，杨海霞，孙岩，汪会永，韩宪亮，姜磊，
申请(专利权)人：兖矿新疆煤化工有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65