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0前言
小氮肥第38卷第12期2010年12月
GC型Φ1500mm氨合成塔的应用
张振华
（山东克矿鲁南化肥厂
滕州277527
量不足时调节人塔主线气体温度。
山东充矿鲁南化肥厂合成氨分厂在2002年的"120k/a合成氨氮扩产改造”工程中，氨合成塔采用南京国昌公司设计的GC型Φl500mm一轴三径氨合成塔。经多年实际运行表明：节能效果良好，而且产量大幅度提高，2004年至2009年连续5年超产。目前，合成氨总生产能力已达140 kta，年超产20kt。GC型l500mm一轴三径
氨合成工艺简要总结如下。 1工艺流程及主要特点
来自净化工段的精制气经过氮氢气压缩机压缩后，与循环压缩机的循环气在滤油器混合后进入冷凝塔。出冷凝塔的气体一部分作为合成塔塔壁保护气（占总循环量的28.0%，体积分数，下同)进人塔内，出塔后的气体一部分作为第3冷激气（占总循环量9.0%）进入合成塔内，与第2 径向催化剂层出来的气体混合，调节第3径向催化剂层人口气体温度；其余部分与来自冷凝塔的另一部分气体混合后进入气气换热器，与废热锅炉出口来的气体进行热交换，从气气换热器出来后分4路进入合成塔内：第1路为主线气体（占总循环量57.0%），从塔下进入合成塔内，在塔下换热器中与出塔气体换热后，经中心管进人轴向催化剂床层；第2路为塔顶副线（占总循环量 8.5%），从塔顶进人塔内，与主线气体混合，以调节轴向催化剂层入口气体温度：第3路为第1冷激气（占总循环量13.5%），与轴向催化剂层出来的气体混合，调节第1径向催化剂层人口气体温度；第4路为第2冷激气（占总循环量12.0%），与第1径向催化剂层出来的气体混合，调节第2 径向催化剂层人口气体温度。在塔壁保护气出塔管线与塔底主线上设有1个近路阅，用于循环气
万方数据
催化剂装填及还原
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GC型Φ1500mm合成塔装填湖北双雄催化剂有限公司生产的A202型4种粒度范围的催化剂，共装填46.621。催化剂还原采用分层还原法，即轴向层、第1径向层、第2径向层和第3径向层逐层还原。此次还原共用时196h，最高水汽质量浓度3.6gm。
升温阶段用时8h，催化剂床层温度从常温升至300℃，电炉1500kW，升温速率<40℃/h，氨冷器温度控制在0~-5℃。
轴向层催化剂还原初期，催化剂温度300~ 445℃，压力控制在6.0MPa，此时已明显出水，应尽量加大空速，使水汽质量浓度控制在2g/m以下，径向层催化剂温度控制在300℃以下；还原主期催化剂温度445~480℃，此阶段为主出水期，水汽质量浓度控制在2.5g/m以下，提压速率控制在0.1~0.3MPa/h。遵循提温不提压，提压不提温的原则，用提高循环氢含量的方法缩小轴向层温差，使其温差<10℃。还原主期结束后，用塔顶副线阀控制，使轴向层催化剂恒温在 475℃，待径向层催化剂还原主期的结束，共同进人还原末期。
当轴向层催化剂进人还原主期450℃恒温时，开始进行径向层催化剂还原。第1径向层催化剂在还原初期压力控制在6.0MPa，还原主期压力控制在7.0MPa，水汽质量浓度在2.0g/m 以下；当第1径向层催化剂进人还原主期450℃ 恒温时，第2径向层催化剂进人还原初期，压力控制在7.0MPa，还原主期压力控制在8.0MPa，水汽质量浓度控制在2.5g/m以下；当第2径向层催化剂进人还原主期450℃恒温时，第3径向层催化剂开始进人还原初期，压力控制在8.0MPa，