第5章开车程序丁谢冬

1第5章开车程序翻译：丁谢冬2目录1.总说明2.开车顺序综述3.前段详细开车说明3.1准备装置开车3.2汽包充填和准备蒸汽生产3.3转化段升温3.3.1准备步骤3.3.2一段炉和高变炉升温3.3.3废热段盘管保护3.3.4一段炉热量分布控制3.3.5启动烟道气风机3.3.6炉膛置换和燃料总管泄漏试验3.3.7点燃天然气烧嘴3.3.8点燃驰放气烧嘴3.3.9把第二种燃料投入运行3.4脱硫段升温3.5蒸汽引入一段炉3.6引入天然气原料3.7液氨裂解3.8蒸汽生产3.9二氧化碳脱除段准备运行3.10二氧化碳脱除段投运3.11氢气循环系统3.12负荷提高到40%3.13点燃二段炉3.14一氧化碳低变炉投运3.15甲烷化炉投运3.16工艺冷凝液汽提塔投运4.氨制冷系统开车5.氨合成回路开车5.1总说明5.2启动合成气压缩机K4315.3氨合成回路升温6.氨回收单元开车7.原始开车期间的特殊程序7.1一氧化碳高变催化剂的还原7.2一氧化碳低变催化剂的还原7.2.1催化剂活化前7.2.2活化程序7.3氨合成催化剂还原37.3.1气体组分和制冷深冷器的使用7.3.2加热炉负荷和气体分布7.3.3操作压力7.3.4操作温度7.3.5水生成7.3.6催化剂活化过程7.3.7第一周期7.3.8第二周期7.3.9第三周期7.3.10第四周期7.3.11第五周期7.3.12特殊措施8．附录41.总说明本章是按开车步骤的时间顺序编写的。主要由以下三个部分组成。－开车顺序概要－正常开车详细说明－原始开车所需的特殊措施在初次开车之前必须确认安全联锁跳车系统功能正常。开车过程中要定期检查砖衬设备和管道的表皮温度，以及关键设备和管道的热膨胀。设备供货商（特别是阀门、耐火材料、烧嘴、锅炉和动设备）所给的任何建议都应体现到开车程序里。2.开车顺序综述本章所述是合成氨装置正常开车所涉及的主要步骤的顺序。假定装置是按照第7章的程序停车的，而且催化剂处于还原状态。关于原始开车或新的、未还原催化剂的开车程序参见本章的第7部分。从某种意义上讲，装置的开车取决于是否有氢气。用氢气使天然气进料氢化，在气体引入转化炉之前把有机硫化合物除掉。在多数情况下，氢气可以从压力下的合成氨回路提供。但是如果合成回路泄压了，则必须通过合成氨在一段炉里的裂解生产所需的氢。（参见第3.7）。以下程序是基于有氢气的情况。1.检查装置是否具备开车条件（参见第3.1）。2.一氧化碳低变炉打旁路，用氮气将其隔离开并升压到5barg（参见第3.14）。3.用氮气把甲烷化段隔离开并升压到5barg（参见第3.1.5）。4.用氮气把转化段隔离开并升压到5barg（参见第3.3.1）。5.把锅炉给水系统引入运行并准备蒸汽生产（参见第3.2）。6.启动烟道气风机，点燃一段炉烧嘴，用循环氮气升温转化段，直到炉膛出口处烟道气的温度达到300－400℃（参见第3.3.5和3.3.7）。7.在一段炉升温的同时，利用天然气单程穿过大开的放空阀PV－2027，开始给脱硫段升温（参见3.4）。脱硫段的压力必须保持尽可能低。8.把工艺蒸汽引入一段炉，继续升温（参见3.5）。停止氮气循环。使转化段保持最低压力。当蒸汽过热盘管（E2031）上游的烟道气温度超过蒸汽露点约50℃时，开始把产生的蒸汽从PV－2029排出，建立对盘管的保护。慢慢提高蒸汽发生段的压力（参见3.8）。9.当蒸汽已经引入一段转化炉后，开始升压二氧化碳吸收塔，建立MDEA溶液的循环。通过把蒸汽从二氧化碳吸收塔入口处电动阀HV－3029上游的放空阀HV－3022排出，升温该工段（参见3.9）。10.当蒸汽已经进入一段转化炉后，开始升压脱硫段。通过从PV－2027放空，继续升温氢化器和硫吸收塔至正常操作温度。在温度达到300℃前，引氢气穿过FV－2035（参见3.4）。11.建立一小股蒸汽流量通过FV－2017至工艺空气预热盘管E2021以保护盘管，并使天然气进料阀能够复位。12.当一段炉出口温度达到550－650℃，并确定R202B出口气体中的总硫含量低于50.05vol.ppm时，把天然气引入一段炉。（参见3.6）。13.稳定转化段的状态，然后朝正常运行继续升温。逐渐把压力提高到15－20barg。14.逐渐提高转化段的负荷并稳定在正常天然气进料流量的大约40%，S/C比5（参见3.12）。15.按照供货商的说明启动工艺空气压缩机（K421）（参见3.13）。16.点燃二段炉（R203）（参见3.13）。17.通过把二氧化碳从PV－3015放空，工艺气体从二氧化碳吸收塔F302下游的PV－3036放空，把二氧化碳脱除系统投入运行。（参见3.10）。18.可以提前开始用循环的氮气升温一氧化碳低变炉（R205）。当催化剂温度最少在工艺气体露点以上20℃时，引入工艺气体（参见3.14）。19.升温甲烷化炉（R301）并投入运行（参见3.15）。把最终气体分离器（B3111）下游的工艺气体经过PV－3037放空。20.当前端已经稳定，升温用蒸汽已经具备后，应把工艺冷凝液汽提塔（F701）投运（参见3.16）。21.让甲烷化段上游的单元稳定在大约70%的负荷和正常操作状态下。汽包的压力应在正常操作压力。22.启动氨压缩机（K441）并把深冷器投入运行。在氨累积器和所有的深冷器里建立正常液位（参见4）。23.按照供货商的说明启动合成气压缩机（K431）。升温氨合成催化剂，并把回路投入运行（参见5）。24.当合成回路开始生产合成氨，而且氨分离器液位开始上升时，把氨引进泄压罐。启动氨升压压缩机（K451）。把氨引进闪蒸罐，启动氨产品泵（P501A/B），把产品输送到储罐或尿素装置（参见第4部分）。25.氨回收装置开车。建立塔的正常液位开始循环。把置换气体、泄压气体和惰性放空气体引进吸收塔，并启动蒸馏塔（参见第6部分）。26.当氨回收装置运行稳定后，应把驰放气体作为燃料引入一段炉，如3.3.8所述。27.把装置负荷提高到100%，使各单元稳定在正常操作状态。3.前端开车详细叙述3.1装置开车准备检查原料和公用工程是否已具备。确认第4章所述的准备工作已完成。确认以下系统是否可以操作：－事故电源系统－消防水系统和火灾报警－电话和内部通讯系统3.2汽包填充及准备蒸汽生产检查并确定从锅炉给水泵（P701A/B）到汽包（B201）的管线上控制阀周围的切断阀已全部打开。回路里的锅炉给水预热器（E502）通过关闭HV－2071/2被旁路。打开汽包出口的排污阀和汽包顶部的2”放空阀。关闭蒸汽出口上的隔离阀。启动电动锅炉给水泵，或者是如果有充足中压蒸汽的话，则启动透平驱动泵，通过LV－2055用锅炉给水填充汽包和锅炉（E208，E210和E501）至最低液位。LV－20556保持打开，与排污流量对应。必须维持足够的排污量使锅炉给水预热器有连续的流量，以防在引入工艺气体时煮沸。只要是蒸汽系统里的压力低，则必须用LV－2055填充，因为穿过LV－2056的压差过高难以控制。把中压蒸汽加入E208和E210的壳程给锅炉预热，以便在把工艺蒸汽加入一段炉后减少冷凝液的形成。加入高压蒸汽也会使锅炉水在废热锅炉（E208）里循环，这在锅炉里开始生产蒸汽时需要。汽包里的液位必须仔细观察并保持最低液位。如果液位开始上升了，则需要把排污阀再开大点。3.3转化段升温3.3.1准备步骤假定包括一氧化碳高变炉（R204）在内的转化段已经按第4章所述做过紧密性试验并进行了置换。检查并确定转化段已经利用双切断阀和泄放阀，即FV－2026、FV－2028、USV－2027/2与脱硫段完全隔离开，而且控制阀周围的切断阀已全部关闭，泄放阀USV－2027/1及其上游的隔离阀已全部打开。为了防止含氢气体意外泄漏到一段炉，把添加循环气体管线2”HG102.01上的控制阀和切断阀也关闭。打开3/4”的放泄阀用于泄放。液氨到蒸汽2”AL112.01管线上的阀门必须关闭，3/4”的泄放阀打开。蒸汽控制阀FV－2030和FV－2023及相关的切断阀、工艺冷凝液汽提塔的蒸汽切断阀、天然气添加点上游的切断阀和16”的总切断阀关闭。蒸汽放空上的6”阀门打开以便把泄漏的蒸汽放掉。前端废热锅炉（E208）和蒸汽过热器（E209）的旁路应打开大约50%以减少冷凝，因为工艺气体在二段炉（R203）升温和一段炉燃烧加大前相对较冷。在升温前，转化炉系统必须用氮气置换，氮气从进料气体/蒸汽预热器上游通过4”NI101.02添加，从一氧化碳低变炉（R205）下游通过PV－2076放空。我们建议在对催化剂加热之前对氮气里的碳氢化合物进行分析（低于0.2vol%）。把N2SU回路与转化段按以下方法打通流程：那么就建立起了以下氮气循环回路：K203SU回路里的风机→E216开工加热炉→E201进料气体/蒸汽预热器→H201一段炉→R203二段炉→E2081号废热锅炉→E209蒸汽过热器→R204一氧化碳高变炉→E210/E2112号废热锅炉/甲烷化炉高温加热炉→E2121号锅炉给水预热器→E214开工冷却器→B202SU回路晨的分离器→K203SU回路里的风机升压至大约6barg（现有氮气的最高压力）。说明！当二氧化碳吸收塔用天然气或工艺气体保压时，有碳氢化合物泄漏回到转化炉7热催化剂里去的隐患，导致碳的形成。因此，在引入工艺蒸汽之前吸收塔不能升压。另外一种方法是可以把放空阀PV－2076突然啪的一声打开，从转化炉段建立一小股氮气置换流量。3.3.2一段炉和高变炉升温一段炉和二段炉连同一氧化碳高变炉利用循环的氮气升温。氮气利用SU回路里的风机K203在现有最高压力下循环。在升温和随后的工艺进料引入过程中，转化炉的操作必须是过量燃烧空气比正常的量高。燃烧空气的流量可以超过燃烧所需的化学计算量的几倍，以达到较高的烟道气流量和E201里对应的传热。当转化段和氮气开工系统已经如上所述连通之后，升温程序也就开始了。往开工冷却器E214里供应冷却水，氮气风机K203的旁路打开，风机按供货商的说明启动。在进行接下来的操作之前，操作工应等待约10分钟左右，检查风机轴承、油系统等的温度,不能升温过快，否则需要把风机停下下来进行检查。为了建立氮气循环，旁路管线上的阀门要一步一步地关闭，每关闭一点就观察一下风机的压差和出口温度。当旁路完全关闭，压力和温度稳定后，操作工才可以进行下一步的操作。定期检查压力并根据需要排掉或引入更多的氮气。3.3.3废热段盘管保护由于离开一段炉辐射段的烟道气温度高，所以在开车过程的每个阶段都必须对废热段的盘管进行监测或采取可能的保护。下表列举的是废热段盘管的设计温度：位号热端/冷端（℃）E201715/550E2021655E2031570E2032500/460E2041425E2022420E2042370E2043300E205355废热段盘管入口和出口的设计温度如下：位号入口/出口（℃）E201420/570E2021420/580E2031495/540E2032380/465E2041350/380E2022210/420E2042300/350E2043100/300E205170/3108注：必须避免盘管的升温超过上述设计温度。通过引入保护物流穿过个别盘管和调节一段炉里的燃烧可以避免盘管过热（特别是开车期间）。E201利用循环氮气升温时，不需要对E201进行保护。在开车程序的其它所有阶段，盘管里有氮气、天然气/蒸汽或合成氨/蒸汽流动，给盘管提供了充分的保护。但是，如果在转化炉低负荷的情况下转化炉段上排的烧嘴投用过多，就可能会超过转化炉工艺进料的最大允许出口温度，570℃。因此必须密切关注这个温度（TI－2038）。E2021除了氮气升温期间外，该盘管必须用一股工艺空气或蒸汽进行保护。在把天然气或氨引入一段炉之前，必须利用控制阀FIC－2017添加一小股蒸汽。这样可以保证不会有气体泄漏回到工艺空气总管。连续调节蒸汽流量，使出口温度（TI－2047）保持接近正常的操作温度550℃。二段炉（R203）点燃后，蒸汽逐渐用工艺空气替代并最终切断，因