天然气造气系统正常开停车
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天然气造气系统正常开停车
一、系统正常停车
在合成氨装置运转的情况下，不可避免会遇到问题，为了对全系统或部分设备进行检查或修理，则须按正常停车的程序进行有计划有步骤的停车操作。这种停车操作与事故状态下的紧急停车完全不同，为了保护好设备，保证安全，必须是有条不紊按步骤进行。停车的范围可根据具体情况的需要，对部分工序或全部工序进行停车操作。如需要进行检查、修理，就对有关部分进行降温、卸压，对触媒甚至进行钝化，并进行置换合格，按有关规定处理妥当，其余部分则可在系统隔绝的状态下，保温、保压，这样，一旦检修结束后，便可迅速恢复正常运转。
当氨合成工序开始减负荷时，造气工段也相应减低，在合成工段继续减负荷至压缩切氢氮气时，造气工段可将负荷减至一机，气体改在变换炉后放空，若甲醇合成弛放气回收到旧系统，根据情况切甲醇驰放气进二段炉，切配加纯氧管线，断开纯氧，只允许空气进入二段炉。 根据二段炉触媒层的温度对加入的空气进行减量，以小于50℃/h的速度来降温控制，直至加空气阀全关，同时控制对流段中烟气入口温度，以调节一段炉燃气为调节手段。
当二段炉出口温度降到680-780℃时，可以切断空气，二段炉停加空气后，停中低变，改为二段后放空。
逐渐减少进一段炉的原料气和燃烧气量，当一段炉出口温度达500-550℃时，停止向一段炉送原料气，顶部烧嘴逐步减少并全部熄灭，在降温的过程中蒸汽要保持足够量，使炉管受热均匀。
待一段炉出口温度在240℃左右时停供蒸汽，水夹套继续通水，直至二段炉温度降至50℃后才停夹套水。
锅炉系统停止循环，可加水置换或使系统充满水，并打开汽包放空阀，如需检修则将水排尽。
检查系统空气、天然气、燃烧气及弛放气、纯氧等阀门是否符合停车状况，排尽各分离器冷却水，根据用水情况停相应的泵。
二、开车 当系统长期停车后开车，一、二段炉、换热式转化炉开始阶段可用空气升温，短期停车后开车不必采用。以下以长期停车后开车介绍。
1、对系统进行全面检查，运转设备试车合格，各管线、阀门状况符合开车条件。
2、燃烧天然气管线、烧嘴试漏试压合格。
3、启动引风机，对一段炉进行抽风置换，15-20分钟后停引风机，一段炉取样做动火分析，取样完毕再次启动引风机运行，等待点火。分析合格后，分析员、安办双方认可，由安办鉴发动火证，操作工方能点一段炉烧嘴进行升温。
4、空气升温流程
工艺空气从外工段来进如天然气预热器（一），再进天然气预热器（二），再去混合预热气然后去一段、二段炉放空。
过程中注意事项有：盲断氧化锰进口管线，拆空气进天然气预热器盲板、天然气预热器进混合气预热器管线盲板，以确保安全。
5、当触媒温度升至蒸汽露点温度以上时，根据蒸汽压力情况，切换为蒸汽升温。切换蒸汽时盲断天然气预热器进混合气预热器管线，拆氧化锰进口盲板，排尽蒸汽管道冷凝液，导蒸汽入炉。
6、根据温升情况调整一段炉烧嘴用量和换热式转化炉的通气量。
7、蒸汽升温至一段炉出口温度＞450℃时，分析工艺天然气气质硫含量，天然气硫含量合格，导天然气入一段炉，控制水汽比＞10，后逐渐调至正常指标。
8、导入天然气后，一段炉出口温度＞650℃时，视其情况可向二段炉配入空气，同时稳定一段炉操作，注意观察二段炉燃烧段是否点燃，否则将切断空气，视其情况重新配空气，直至成功。同时根据二段炉出口温度情况（一般是达到200℃）向夹套加水。
9、二段炉投空气，出口温度会很快升高，这时换热式转化炉出口温度也会随之上升，当二段炉出口温度达到600-650℃时，可向换热式转化炉导入混合气进行升温，直至恢复正常。 10、二段出口＞750℃，进转化锅炉温度＞350℃时，向中变炉导气，关二段后放空，开中变后放空。
11、中变炉导气后，当中变触媒下层温度＞200℃时，向低变炉导气，低变气经过脱碳低变再沸器后，低变冷却塔后放空，同时关好中变后放空。
12、中、低变温度正常后，开脱碳时低变气送压缩，经加压的低变气进入脱碳系统，净化气合格后导气入甲烷化，甲烷化炉温度正常后，气送压缩加压到合成；开碳化时，低变气送碳化，合格的碳化气送压缩，压缩加压后进入甲烷化，甲烷化合格时，气送压缩到合成。
13、甲醇系统来的驰放气根据具体情况决定导入二段转化炉，配加的纯氧量视情况决定。
第六节 正常操作要点及常见故障处理
一、一段炉正常操作要点
1、在生产中应注意观察和及时调整一段炉烧嘴的燃烧状况。在正常生产时，所有的烧嘴全部点燃，烧嘴燃烧天然气的阀门开度都一样，燃烧空气阀开度由燃烧情况来调节，通入空气量应使燃烧充分，完全。火焰短小，颜色发蓝，燃烧良好，炉膛清晰。在空气不足时，火焰发红且长火焰有断续的现象。
2、随时调节一段炉出口温度。
3、密切注意天然气脱硫后的硫含量是否符合要求。
4、时刻注意蒸汽比例的控制，特别是加减负荷或开停车。
5、定期测定一段炉炉管相对阻力。
6、经常注意二段炉夹套水溢流情况，不能断水。
7、要经常注意设备运行情况。
二、一段炉常见事故及处理
1、催化剂的中毒和析碳
原料气中所含硫、氯、砷等物质均能使催化剂中毒，失去活性。其表现为转化管压力降低变化不大，但由于催化剂活性低，甲烷的转化量小，吸收的热量少，转化管发生超温现象，并且一段炉出口甲烷升高。处理的方法是严格控制原料气中有毒物质的含量，提高水碳比。这样可以使催化剂活性逐渐恢复。当析碳较轻时，可采用减量和提高水碳比的方法除碳，析碳严重时，停止加入原料气，或者在水蒸气中加入少量空气燃碳，无效时，必须停车检查，乃至更换触媒。
2、燃烧气压力高，而一段炉温度提不高
原因：①燃烧气组成变化，热值降低
②阀门或烧嘴堵塞
③水碳比过大或空速过大
3、转化气中甲烷含量升高的原因
①转化炉温度太低
②控制仪表失灵造成水碳比降低
③原料气带油
④脱硫效率下降或蒸汽带水、含盐量高
4、炉管损坏的原因及防止
炉管过热是炉管损坏的主要原因，催化剂中毒、析碳和粉化均能使天然气转化量减少，从而导致气体温度升高，炉管过热而破坏。
三、中变系统正常操作要点及生产中常见问题
1、催化剂床层温度
根据催化剂的性质、活性温度的高低以及生产时间的长短而定，应使其控制在符合各个时期的最佳适宜操作范围。
2、蒸汽比例
在保证变换率的前提下，应尽量降低蒸汽比例，达到节约的目的。
3、随时观察系统阻力
变换系统的阻力增加，设备的生产能力下降，保护好触媒，防止粉化。
4、中变催化剂大幅度上升的原因、判断和处理
①原料气成分的变化。原料气成分变化主要是指气体中一氧化碳和氧含量的波动。无论是气体中氧含量或一氧化碳含量增高，都应采取加大蒸汽流量的方法进行处理，在判断和处理的过程中都应密切注意“灵敏点”和“热点”的变化情况。气体中一氧化碳含量增加时，灵敏点温度上升幅度很小，而热点温度则大幅上升；氧含量增加时，首先是灵敏点温度大幅上升，而后时热点温度上升。
②系统负荷的变化。当气量增加时，水碳比相应减少，气体带走的热量也相对较少，床层温度也会上升。 ③水碳比的变化。调节蒸汽添加量是控制中温变换炉的主要手段。
四、低变系统正常操作要点及生产中常见问题
1、低变炉的正常操作，主要是把低温变换炉催化剂的温度控制在适宜的范围内。低变催化剂的正常使用温度是180-260℃，使用初期，在满足工艺指标的前提下，尽量降低操作温度，催化剂床层温度主要靠入变换炉的气体温度来调节，但气体温度不得低于露点温度以下。
2、低变催化剂操作温度猛涨的原因和处理
①低变炉进口气体温度急剧上升。
②蒸汽流量降低或中断，使中变出口CO含量增高，低变进口增加1%，催化剂温度就会上升11℃，若CO含量超过6%时应紧急停车。
