ZF氨合成塔内件使用说明书

1、浙 江 工 业 大 学 机 械 厂ZF氨合成塔内件使用说明书目 录1. 工艺、结构特性2主要工艺、结构参数及技术特性3内件现场复验4内件安装5热电偶测温点的位置6内件使用中应注意的问题7内件的拆卸及再次使用8内件的保存9发货清单型 号 800 FH91B-00出厂编号 20092021竣工日期 2009年5月30日浙江工业大学机械厂地址：杭州市朝晖六区浙江工业大学校内（310014）电话88320098（厂办）技术）传真一、工艺、结构特性 本内件分为两大部分，上部为触媒筐，下部为换热器。适用于后置锅炉流程

2、。内件有床层温度分布均匀适宜、催化剂易还原彻底、氨产量和氨净值较高、塔阻力小、节能降耗效果显著，结构简单可靠、操作稳定、维修方便等优点。它的结构、工艺特点是：1采用以并流为主，逆流为辅的折流形式，用并流冷管及时地移走反应热。逆流冷管除可提高气体进入床层的温度，缩小床层的轴向温差外，还能使气体更均匀地进入床层。2因床层进口温度罚高，对0米温度的变化显得较为宽容，操作上适应工况变化的能就比较强，因此该内件具有很好的操作弹性，能适应不同气量、不同工况条件下的正常生产。3与传统的冷管型内件不同的是取消了绝热层，增设下绝热层，使冷管置于能完成90以上反应量的触媒层的上、中部。既强化了移热，又缩小了轴向温

3、差。增设下绝热层能提高下层触媒的反应温度，使之更接近最佳温度线，从而提高氨净值。4本设计使气体先进中心管，后时冷和，在升温还原时气体先在中心管被电炉加热，再进入冷管对触媒加热，也就是冷管起到了“热管”的作用，使触媒得到充分的还原，提高了整塔的触媒活性。有效地改善了“冷壁效应”的影响。5冷管设计成拆卸的单体，用内件触媒筐盖板上的分气罩使之与中心管及催化床相连通，并采用填料密封形式。因此，冷管、中心管及筒体均能自由伸缩，既提高了内件的使用可靠性，又提高了内件的使用寿命。并且冷管胆可单独取出，便于检验、修理和更换。6阻力小，下部螺旋板采用多通道，并加大了通道间距。7保温壳结构经过改进，更加有效可靠。

4、气体的流向是：从外筒上部入口内件与外筒环隙塔前预热器内件下部换热器触媒筐中心管分气罩引气管下行冷管上行冷管触媒层下部换热器出塔后去后置锅炉。二、主要工艺、结构参数脑技术特性 内件是根据A301型氨触媒特性设计的，对于其它低温型氨触媒也适用。主要工艺参数、结构及技术特性分别见表一、表二、表三。主要工艺参数 表一名称单位参数备注生产能力(氨)t/D150进塔空速(标准状态)h116000Nm3气/(m3触媒*h)进塔气压力MPa31.4进塔气成分NH3=3;H2/N2=3CH4+Ar=18二进气体温度160二出气体温度320触媒型号及规格mmA3014.76.7(占60)3.34.7(占40)电加

5、热功率kw450主要结构参数 表二名称单位参数备注内件总长度mm15325内件外径mm771触媒筐高度mm12320触媒筐内径mm716触媒装填高度mm11925冷副管规格mm76*4触媒筐中心管mm159*6热电偶外套管规格mm45*3热电偶中套管规格mm34*3热电偶内套管规格mm25*5主要技术特性 表三循环气量: 16000*4.35=69600Nm3/h名 称单 位参 数备 注触媒筐设计压差MPa0.8工作温度500冷管传热面积m242.5触媒装填量m34.35比值m2/ m3(触媒)9.7742.5/4.35换热器设计压差MPa1.2工作温度500传热面积m218.0比值m2/ m

6、3(触媒)4.1418/4.35三、内件现场复验 内件在生产制造过程中各项技术指标均经严格检查合格。但运到现场后，应进行复验。复验的项目，可根据图样要求及合格证中所列的检验项目，由用户自定， 这里仅对有关的检测作说明。 （一）几何尺寸复验： 内件的外形尺寸应与外筒尺寸相配，应特别注意内件的总长度、各接管的长度、内件的外径等是否与外筒相配。同时应注意内件的直线度、各接管家的同轴度是否符合要求。 1内件的总长度： 产品合格证书中所列的总长度是指从托架支座下端顼至触媒筐法兰面的长度，其值应为13480±10mm。 2内件直线度：内件直线度是按0°、180°、90

7、6;、270°四个方位拉线，每个方位选择68个点进行测量。（二）气密性检查：内件的换热器及冷管胆应进行气密性检查。其方法分别为：1换为器气密性试验换热器的气密性试验只要将触媒卸出口、二出接口、二进接口及触媒筐中心管进行密封，即可进行气密性试验。触媒卸出口用密封帽密封，二出接口可用密封套管密封，二进气接口用法兰及套管密封，触媒筐中心管可用试压法兰及盲板密封，即可。具体结构如图图一、换热器气密性 1-中心管 2-法兰 3-密封板 4-接头 5-橡皮垫 6-螺栓中心管密封 1-法兰 2-橡皮垫 3-密封套管 4-橡皮垫 5-密封套管 6-填料 7-闷头 换热器底部密封结构 密封后，缓慢打压

8、至1.2MPa,先用肥皂水检查各密封点是否漏气,然后保压2h,不降压即可合格.试验时被试件应装压力表.2.冷管胆的气密性试验冷管胆的气密性试验,先将上行冷管及引气管管口用密封螺母密封,然后打气压0.8MPa,用肥皂水检查各密封口是否漏气,然后保压2h,不降压为合格.3.气密性试验合格后,拆除各试压装置.气密性试验时,应采取安全防范措施,确保人身和设备安全.四、内件安装(一) 内件吊装和校正内件在吊装前,应先将外筒内部清洗干净,特别要注意下部支承面,应保持光滑.吊装内件应用专用吊装板,不得直接利用中心管吊装。在吊装时应注意保护下部各管。不使其受到碰撞而变形。内件在吊入外筒后，检查内件是否安装到位

9、。内件就位后，再起吊冷管胆。冷管胆吊装时应将钢丝绳扎在环管上，不得利用冷管吊装。热电偶外套应随冷管胆一起吊入。此时热电偶外套管的方位与外筒大盖上热电偶管孔方位一致。冷管胆吊癍完毕，即可进行校正工作。1用四块楔形铁校正内件与外筒的同轴度，其偏差小于1.0mm。再将内件定位。2校正中心管与触媒生法兰的同轴度，要求偏差小于1.0mm。检查冷管胆是否安装到位，到位后引气管端面应与中心管端面基本齐平。再检查热电偶外套管是否到位，到位后其端面应与上行冷管口基本齐平。利用上行冷管定位板上的四枚螺钉，校正中心管与法兰的同轴度。校正时再同时检查热电偶外套管方位与外筒大盖上热电偶套管孔方位是否一致。否则，可同时松

10、开调节螺钉，吊起冷管胆旋转至同一方位。然后再校中心管与法兰的同轴度。 校正后，必要时可试装盖板及大盖、试插热电偶中套管及内套管，以保证安装的后续工序顺利进行。 3检查下部各接头是否与外筒底部同轴。 4用石棉绳或布条将内件与外筒之间环隙塞住。现时用塞子把中心管、热电偶外套管塞住；用密封帽把引气管、上行冷管管口封住。 （二）装填触媒 触媒装填前，先检查触媒型号、规格与工艺要求是否相符，数量是否充足。 触媒视情况确定是否过筛，同时按不同规格进行计量，装填时应作好装填记录，以备查考。触媒层底部应装大于14的钢球300KG。触媒装填方案（仅供参考，具体视触媒的型号、土规格等因素确定）。 A202触媒12

11、920kg(2012.09.06)上 6.79.4mm 100KG 80kg 6.79.4mm 3.34.7mm (60) 7840kg 3.34.7mm 4.76.7mm (40) 4840kg 4.76.7mm下 14钢球 300KG 160 kg 6.79.4mm 装填触媒时,应沿筒体圆周方向旋转均匀地倾倒,同时要经常改变方向.在每次装填1000mm左右后,取46点,利用长杆,测量等高度.特别是触媒装填到冷管层后,更应经常测量高度差,及时调整倾倒位置,防止触媒装填松紧不一,使气体偏流,造成过大的平面(径向)温差.触媒一直装填至离上行冷管口50mm,先清除法兰上的触媒,取下各管口的堵塞物,

12、松开定位螺钉,取下上行冷管定位板,将顶部触媒摊平,再装上过滤丝网.(三)安装触媒筐盖板安装触媒筐板到位.且应使盖板上的热电偶中套管固定管与热电偶外套管对中.可用试插热电偶中套管来检查.盖板装到位后,先检查一下中心管与盖板中心管填料函的同轴度情况.然后来确定焊接顺序.焊前应对称点焊8点以上.焊接可用奥137或奥132不锈钢焊条,不少于二层,底层用3.2焊条,盖面用4焊条,焊条高度不低于8.焊后应仔细检查焊缝,不得有气孔、裂纹等缺陷。焊时要保护好螺孔。待盖板冷却后，再安装中心管及引气管填料。焊条应经200250（奥137）、100150（奥132）烘烤并保温2h安装填料前应清除盖板上及填料函内的焊

13、渣、触媒、尘土等杂物。中心管和引气管的密封采用膨胀石墨密封圈。其填料规格分别为177*157*10、72*57*8。填料的高度中心管上为95mm（约装10圈）,引气管上为65mm（约装9圈）。填料材料为石墨绳时，应将填料两端切成斜口，一圈一圈地装，接口方位应互相错开。安装要求：填料应装填紧密，每装一道填料都有应用专用套筒来打紧，否则，不能压紧以免影响密封效果。也不得用扁铁等尖锐物来打填料，这样会把填料打碎，而失去密封性能。如果由于安装原因造成管口偏心，应事先对管子进行校正，然后再安装填料。盖板上的五处填料均应认真安装，如果安装不好，将导致气体走短路，使床层产生过大的平面温差而影响生产。（四）安

14、装分气罩1清理盖板上的焊渣等杂物，同时清除中心管及引气管上的堵塞物。2吊起小盖部件，缓慢放下使小盖端面与盖板法兰贴合，小盖中心管与触媒筐中心管应同轴，此时应同时测量小盖中心管是否与外筒同轴。3小盖与盖板焊接，先对称点焊八点，注意点焊时应对称进行，用奥137或奥132焊条，3.2和4各焊一道，焊后应仔细检查不得有气孔、裂纹等缺陷，以防泄漏。（五）安装热电偶中套管插入热电偶中套管固定，然后焊接中磁管与中套管固定管环隙，焊接中套管固定管与小盖短管环隙，需要注意的的问题是防止测温中套管滑落，焊接时电流不要太大，以免焊穿管壁。（六）安装外筒大盖安装外筒大盖取出定位内件用的四块楔形铁。按常规程序安装大盖。

15、安装大盖后应试插热电偶内套管，若不能顺利插入，应重新校正。 然后安装分气罩中心管填料，填料规格为200*180*10，安装冷副接头填料，填料规格为91*76*8，安装要求同前述。 （七）安装下部各密封填料二次进口接头密封填料为10*10石墨盘根，该处填料可直缠绕，高度约90mm，二次出口接头密封填料为10*10石墨盘根，需一圈一圈安装，触媒卸出口处密封填料规格为122*110*10。这三处填料需认真安装，以防因泄漏使气体走短路，导致二出温度及氨净值的降低。安装要求同前。(八)热电偶内套管及电加热器热电偶内套管在安装前，应用无水酒精进行清洗，并将管子倒置，以清除管内之油污水等。清洗后的管子用压缩

16、空气吹干后将管口密封。热电偶内套管安装时，应使内套管顺利地插入中套管。电加热器安装按常规进行。安装电加热器前应测量电极杆长度，防止上部绝缘云母伸入分气罩下，而堵塞中心管。五、热电偶测温点的位置热电偶测温点的位置建议按下图布置其中: 1点温度为出上行冷管的气体温度。 3、4点为同平面温度检测点，约为初始热点温度。 8、9点也为同平面温度检测点。 12点为底部温度，此点温度不宜过高，以利判断底部触媒的还原度。六、内件使用中注意的问题1.氨合成塔内件是在高温和氢、氮腐蚀介质中运行。因此更应强调操作的稳定性。要求操作时要勤观察、勤调节，在使用各种调节手段时，其调节幅度要小，不能猛开猛关。在使用中应避免

17、超温及温度频繁地波动，尤其要防止温度的猛升骤降，升降温度的速率应控制在40/h以内。超温及频繁的过大的温度波动不仅危害内件安全运行，同时也危害触媒的活必性，应引起高度重视。2.本内件操作简便，调节主线环量或塔副线即可控制床层温度，实际操作中应尽量使用循环量控制。3.无论升温还原还是正常生产，工况波动不能太大。特别是在升温还原进入主期后，升温速率一定要控制好，还原末期应尽可能加大空速，保证底部还原温度达到要求。还原压力宜在6.0-6.5MPa左右.4.启用电加热器时应保证一定的循环气量,避免中心管过热.5.由于塔径较大,空速较小,加上触媒装填不均的原因,遇工况波动可能会产生来面温差.若平面温差大

18、于10-15,就要引起重视,此时恒温恒压是解决问题的主要办法.如在生产中产生平面温差.必要时应减量至9.0MPa左右恒温,待温差缩小后再逐步按操作要求控制,但加量、升温幅度一定要小。6.严格气体净化,充分认识硫及其化合物和油污等杂质对触目惊心媒的危害.这是结构设计所不能解决的,用户应引起高度重视.七、内件的拆卸及再次使用内件在出外筒时，应用专用吊装板，不得利用分气罩直接起吊。内件吊出外筒后，应立即把换热器底部的进气口及各接管密封，以防空气进入引理发触媒燃烧。若需要更换触媒再次使用时，先刨除执热电偶中套管与固定套管及中套管固定套管与盖板短管之焊缝，取出热电偶中套管。然后用角向磨光机或先用碳弧气刨

19、将分气罩与盖板法兰和盖板与筒体法兰间的焊缝刨一层，再用角向磨光机磨除焊缝。注意防止法兰及螺栓孔受到损坏。卸除分气罩和盖板后再取出过滤板，即可倒泻触媒，在倒触媒前可在中心管上加套管及螺母将冷管胆固定，防止倒触媒时滑出筒体而损坏。倒触媒后，应对内件进行气密性试验。试验方法及要求按前所述内容进行，气密性试验合格后，方能再次投入使用。内件使用较长时间后，冷管胆容易损坏，这时，可拉出冷管胆维修。当冷管胆损坏严重无法使用时，只需要单独更换冷管胆，而无需解剖内件。八、内件吊出外筒后，若暂不使用应妥善保管。放置时，应垫平整，以防内件变形。最好不要立即倒触媒，防止中心管弯曲变形，这时，应把所有管孔密封，以防空气进入触媒层，引起触媒燃烧。内件应存放在干燥处，并用油布或塑料布等盖住，防止雨淋。注：随内件发运的附件见发货清单。产品名称：800（茌平20092021）氨合成塔内件 图号ZG-FH91B-00序号名 称图 号数备 注1800氨合成塔内件主体ZG-FH91B1含盖板、过滤板、定位板2冷管胆部件ZG-FH91B-061含试压闷头（ZG-FH91B-附10）3小盖部件ZG-FH91B-1114热电偶内套管ZG-FH91B-0425热电偶中套管ZG-FH91B-0326热电偶外套管ZG-FH9