晏永国

(云南天安化工有限公司，云南安宁 650300)

云南天安化工有限公司采用壳牌粉煤气化工艺建设了一套50万t/a的合成氨装置，于2008年6月投产。其中氨合成塔是美国KBR集团公司设计的新型卧式塔，由意大利百莱利(Belleli)公司制造。2015年4月20日，气化装置发生故障，系统负荷降到最低后恢复到满负荷运行时，氨合成塔第二、三催化剂床层温度未恢复到正常，系统压力缓慢上涨到接近设计值(15.5 MPa)，操作弹性较小，前净化系统稍有波动就会造成系统超压，被迫装置降负荷运行。分析出现的问题，查清原因，并进行技术改进，消除故障和隐患，使设备运行处于最佳状态。

1 氨合成塔内件结构

1.1 合成塔内气体流程

工艺气经合成气压缩机提压后，进入氨合成塔进出口热交换器，预热后的气体分为3路：第一路(主线)约占总流量的53%，通过外壳与内件的环隙冷却塔壁后进入第一催化剂床层出口换热器管程，与出第一催化剂床层反应气体进行换热后，再进入第一催化剂床层；第二路约占总流量的27%，进入第二催化剂床层出口换热器管程，与出第二催化剂床层反应气体进行换热后，进入第一催化剂床层；第三路约占总流量的20%，不进行塔内换热器预热，直接进入第一催化剂床层入口，从而控制床层入口温度。3路气体汇合后进入第一催化剂床层，反应后经第一催化剂床层出口换热器冷却，进入第二催化剂床层；反应后经第二催化剂床层出口换热器冷却，进入第三催化剂床层反应；……