新合成（φ2200）岗位操作规程

合成（62200系统）岗位操作规程

1岗位任务

在适宜温度、压力条件下，借助于触媒的作用，使压缩机来的氢氮气发生化学反应,

生成气态氨，经降温、冷凝，分离得到液氨。

氨合成反应化学方程式：

3H2+岫典2阻+Q

2适用范围

合成分厂合成岗位。

3职责

3.1在当班调度值班长的领导和指挥下，执行安全技术规程和安全管理制度，负责合

成系统的生产操作等工作。

3.2根据生产操作的变化情况及时与醇烧化、压缩、造气等有关岗位做好联系工作。

3.3负责本岗位的开停车工作和不正常故障处理。

3.4负责本岗位的交接班及卫生工作。

4工艺流程简述

4.1工艺流程

来自循环机加压后的循环气进入油水分离器，进行油水分离后进入热交换器壳程

与废锅出口反应气进行换热；另一股未加热气体进入合成塔环隙对合成塔壁进行冷却，

后气体进入热交换器上部管口进入热交换器的壳程。未反应气加热后，通过热交换器

下部两个口（bl、b2）分别出来。一股进入合成塔的下部换热器壳程（流量占总入塔

气的流量40%—50%）与合成塔第3催化剂床出口的反应气进行换热后进入催化剂零米;

另一股气体由合成塔颈部及大盖各口进入合成塔内，具体分为：

一、合成塔上部f0口经合成塔内的软管进入合成塔零米，完成对零米温度的调节;

二、气体由合成塔上部的fl口经软管进入第1床的轴向和径向段过渡层中的盘管

中，对轴向段的反应后气体进行冷激，达到调节进入径向段入口气体温度之目的；

三、气体由合成塔上部的f2口，经软管进入合成塔第1床的上部换热器管程（流

量占总入塔气流量的38%）与第1床出口的反应气进行换热后气体进入零米，同时将进

入第2床的反应气进行冷却；

四、气体由合成塔上部的f3口，经软管进入合成塔第2床的中间换热器管程（流

量占总入塔气流量的24%）与第2床出口的反应气进行换热后气体进入零米层，同时将

进入第3床的反应气进行冷却。上述各进入合成塔的未反应气体进入合成塔后经过合

成塔第1、第2、第3床层进行反应后通过下部换热器的管程进入直连在合成塔下部的

直连式废热锅炉，通过换热对壳程除氧水加热副产蒸汽送2.5MPa蒸汽管网；换热后反

应气体通过废锅出口进入热交换器下部（a）管口，进热交换器的管程与壳程未反应气

进行换热后进入蒸发式水冷却器；经过水冷却降温后的气体再进入冷交换器壳程，经

冷交降温后分离一部分液氨后气体再进入氨冷器，经氨冷降温后补入新鲜精炼气。补

充气和氨冷后气体混合进入氨分离器进一步将液氨分离，分离后气体进入冷交换器管

程与蒸发式水冷器后的反应气换热后再进入循环机进口，经循环机加压后气体再进入

油分离器及热交换器（壳程）。依此往复循环。

通过冷交和氨分离器分离出的液氨，送到液氨中间槽，后去氨库。

来自总管的锅炉给水进入废热锅炉与合成气换热，副产蒸汽送出系统进入蒸汽管

网。

4.2气体在合成塔内的流程

进入合成塔的气体分为五股，在不同的温度和流量状态下，调节进入合成塔内各

反应床层：

第一股气体为下部换热器入口气，它来自合成塔外的热交换器壳程加热后的循环

气（温度〜185℃,流量占总入塔气的流量40%—50%）,通过置于合成塔下部的换热（F1

组件中的换热器）壳程，与合成塔床层出口气（下部换热器的管程气）进行换热，换

热后的气体，温度升至360C—395℃进入合成塔的“零米”；

第二股气体为上部换热器入口气它同样来自合成塔外的热交换器壳程加热后的

循环气（温度〜185C,流量占总入塔气的流量38%）,通过置于F3中心的第一床出口

换热器管程（本气体通过置于换热器中的下降管进入），气体与合成塔第一床反应后的

气体进行换热后，将温度提高到360℃—395℃后去触媒层“零米”；

第三股气体为中部换热气入口气，它同样来自合成塔外的热交换器壳程加热后

的循环气（温度〜185℃,流量占总入塔气的流量24%）,通过置于F2中的二段出口换

热器管程（本气体通过置于触媒层中的下降管进入），气体与合成塔第二床反应后的气

体进行换热后，将温度提高到360—395℃进入中心管去“零米”；

第四股气体为一段中部调温冷激气，它同样来自合成塔外的热交换器壳程加热

后的循环气（温度〜185℃,流量占总入塔气的流量10%,催化剂使用后期几乎为"0”）,

通过下降管进入第一床层中部盘管中，用它来冷激一床中部的反应气，达到调节第一

床催化剂反应温度的作用。

第五股气体为“零米冷激气”，该气体也来源于合成塔外的换热器壳程加热后的

循环气（温度〜185℃）通过下降管进入零米冷激盘管中，用它来调节合成塔零米温度

（即调节合成塔床层入口温度）；

通过中心管进入零米的气体来自中部换热器和下部换热器，在这个中心管设置一个开

工加热电炉，而上部换热器的气体是不经过中心管的，它直接由上部换热器管程进入

零米。

经过零米汇合后的气体，将依次经过第一床轴向段、第一床径向段、上部换热器

壳程、第二径向段、中部换热器壳程、第三径向段、下部换热器管程，再出合成塔，

这时合成塔出口温度达340℃—380℃,再进入直连式废锅U型管内进行换热副产蒸汽;

出废锅锅炉后的反应气体进入热交换热器回收热量，再进入冷却、分离系统。未反应

气经热交提温后分三路进塔，一路经塔底换热器壳程，达到催化床层“零米”处，另

两路分别经一、二催化剂层间换热器管程、二、三催化剂层间换热器管程也达到催化

床层“零米”处，三路气体进入第一催化剂床层参加合成反应。

4.3岗位主要设备参数

序设备位单数净重

设备名称及规格材料

号号位量(kg)

氨合成塔DN2200H净=23000Q345R

台

外筒中2750/①2256X26480120MNmo268493

设计压力：22.OMPa工作压力：lCr5Mo等

合

21.OMpa,设计温度:-10/200℃

成

1工作温度：194℃，全容积：0Crl8Ni9、

塔

3台

92.5m,介质：H2>N2>NH；,CH”1310S60000

Ar,配套氨合成塔内件触媒量：〜Cr20Ni80等

57m3

电炉丝

电炉电加热器，电压380V,功率2200KW台1

Cr20Ni80

废热锅炉①1720/①2580X13450

废Q345R

设计压力：壳程4.OMPa管程

执,八、12Cr2MolR

222.OMPa工作压力：壳程2.5MPa台183286

锅0Crl8Nil0Ti

管程21.OMPa,设计温度：壳程

炉等

250℃管程420℃,工作温度：壳

程105"250℃管程370~220℃

介质：壳程，软水蒸汽

管程上，N2,NH：,,CHi,Ar

换热管规格中32X4.5数量Us=322

9

换热面积：450nf

热交换器DN1100H净=20000

外筒01505/01280X2552020MnMoIV

设计压力：22.OMPa工作压力：35CrNiMoA

21.0MPa设计温度：筒体180℃Q345R

热台175029

下部五通：250℃,工作温度：筒体15CrMo等

交

3上部三通：180℃,下部五通：〜

换

232℃,介质：H2,N2,NH3,CHI,

器

Ar,全容积：19m：i

配套热交换器内件换热面积：Q345R

30000

1600m：A115CrMoR

组装工具20等

蒸发式水冷器7845X3790X5410

设计压力：水冷器22.OMPa水箱

常压，工作压力：水冷器21.OMPa

水箱常压，设计温度：水冷器

90℃水箱30℃,工作温度：水冷

器90~37℃水箱35℃,介质管

水Q345R

49000/

4冷程：上,N2,NH”CH”Ar及液氨台316Mn

台

器壳程：冷却水，热负荷：5000kw20等

附：1.轴流风机，风量10000Nm7h,

风压180Pa,电机功率：7.5kw

2.水泵QL125/200-5.5-4,流量

135m'/h

电机功率：5.5kw

冷交换器DN1200H=15000

外筒01605/01388X18585

设计压力：22.OMPa工作压力：

21.OMPa,设计温度:70/-17℃Q345R16Mn

台120MnMoIV59840

工作温度：37^-11℃,介质：出，

冷35CrMoVA等

即NH3,CH„Ar及液氨

交

5全容积：~17.5m,

换

器

配套冷交换器内件换热面积：

台129000

900m

Q345R、20

组装工具

氨冷器①1600/中2444X10965

设计压力：壳程2.2MPa管程

22.OMPa

工作压力：壳程0.13MPa管程

21.OMPa设计温度:壳程70/-设℃

氨管程70/-16℃

16MnQ345R

工作温度：壳程T6℃（进）

6冷台153030

-16℃（出）等

器

管程21℃（进）T1C（出）

介质：壳程，气、液氨，管程H,.

N2,NHJ,CH”Ar及液氨

换热面积：805m

卧式氨分离器DN2000中

2272X8430

氨设计压力：22.OMPa工作压力：

分21.OMPaQ345R16Mn

7台153760

离设计温度：-16/70℃工作温度：35CrMoVA等

器-11℃

介质：H2,N2>NH3>CH”Ar及液氨,

全容积："20.6m

油分离器DN1600H字=7500

外筒02010/01830X8998

油

设计压力：22.OMPa工作压力：Q345R

台

水151910

21.OMPa,设计温度：80℃,工作温20MnMoIV

8分

度：40℃,介质：上,N2,NH：“CH”

离

Ar及油污，全容积:10.0m

器

油分内件DN1600凝聚分离式Q345R、25000

台1

组装工具0Crl8Ni9

放空气氨分DN600H净=3000

放

①890/①688X3440,设计压力：

空

22.OMPa工作压力：21.OMPa,设Q345R16Mn

9气台15910

计温度：-16/70℃工作温度：0Crl8Ni9等

氨

-11℃,介质：H2>N2,NH：„CHI,

分

Ar及液氨，全容积：0.83m

循环机

入口气量：21m，/min,进气压力

19.8MPa,排气压力22.OMPa,转速

循

333r/min,行程350mm,轴功率

10环台337500

1104KW,最大起吊重量15200kg

机

主电机，滑环式通风电机

功率1250KW,电压6000V,额定电

流141A,转速333r/min

防爆电动单梁起重机

起重重量16t,跨距11.5m,升起高

度9m

车轮直径，0370

操控形式：地面操控。

行起重机运行机构：运行速度

11

车20m/min,电机功率:2.2KWX2,电台1

压380V

升起结构：

电动葫芦形式BMD1

升起电机功率：13KW,电压:380KV

运行电机功率:0.8KW,电压380KW

4.4工艺流程图（附图）

5主要工艺指标

5.1压力（MPa,表压）

5.1.1循环机出口气体压力：W22.0

5.1.2系统压差：W1.2

5.1.3塔压差：WO.5

5.1.4废热锅炉蒸汽压力：<2.5

5.1.5液氨贮槽压力：W1.6

5.1.6气氨总管压力：WO.4

5.1.7系统升、降压速率：WO.5Mpa/min

5.2温度（℃）

5.2.1催化剂零米温度：345〜385

5.2.2第一轴向段热点温度：470土5（根据触媒使用不同时期进行调整）

5.2.3第一径向段热点温度：465±5（根据触媒使用不同时期进行调整）

5.2.4第二径向段热点温度：460±5（根据触媒使用不同时期进行调整）

5.2.5第三径向段热点温度：455±5（根据触媒使用不同时期进行调整）

5.2.6主进气体温度：175〜195

5.2.7合成塔塔壁温度（中、上）:W120

5.2.8合成塔出口温度：320〜385℃

5.2.9升降温速率：40—50℃/h

5.3气体成分

5.3.1循环气H2/N2：2.2〜3.5（氮气中不含氤气），根据触媒使用不同时期进行调整

5.3.2循环气CH4：15%〜20%

5.3.3合成进口气含N上：W3.5%

5.3.4新鲜气微量CO,+CO：W25Ppm

5.4液位（液位计高度）

5.4.1氨分液位:1/3〜2/3

5.4.2氨冷器液位：1/3〜1/2

5.4.3冷交液位：1/3〜3/4

5.4.4废锅液位：1/3〜2/3

5.6其他

5.6.1电加热器绝缘电阻值：>0.2兆欧

5.6.2循环机电机电流及温升：按铭牌或说明书

6原始开车前准备及开车程序

6.1开车前应具备的条件

6.1.1设备、管道安装完毕，压力试验及工程验收合格。

6.1.2设备、管道吹扫、气密试验合格。

6.1.3氨合成塔催化剂装填完毕，各密封填料试压合格，软管等安装合格。

6.1.4仪表测量点、调节阀、安全装置均调校合格，功能正常，处于良好待用状态。

6.1.5设备、管道上所有阀门、管件、管路附件等安装正确，临时管线和盲板已拆除。

6.1.6公用工程（冷却水、氮气、蒸汽、仪表空气、锅炉给水、电）已按要求供给。

6.1.7合成循环机等设备均已具备开车条件。

6.1.8系统置换合格。

6.1.9确认系统各阀门状态适应操作条件。

7合成塔内件安装

合成塔内件分为Fl、F2、F3、F4及工具、试压件等装箱散件运输到现场。各部件

在安装现场采用边装催化剂边进行各部件安装的方式进行。因此，要求严格按总图要

求、按催化剂装填方案要求进行分步装填催化剂和装合成塔内件的各部件。

要求催化剂装填速度不要过快，要边装填边用振动器进行捣实；同时要求内件装

配准备合理，确保各床层的气流通畅，催化剂绝对不能“串床”或“漏床”！

7.1吊装入合成塔内件的F1部件

合成塔内件的F1部件是催化剂筐的总体件。由第三径向反应床层、下部换热器、

外部复合保温层组合成一体的部件。它的中部设置了一个用以支撑第二径向床部件（F2

部件）的带填料函的支撑环，中部上面部分还有一个用以支撑第一催化剂床部件（F3

部件）的支承环和支承挡圈（用以挡密封填料和保持强度的环）。

该部件在制造厂内进行了严格的方位就位和外形校圆及直线度、垂直度等校正工

作，在现场我们要进行严格的外形和尺寸的复验与检查，确认方位合格方可吊入外筒

中。

为了防止运输和吊装过程中筒体“失圆”变形，我们在制造完内件后，发运之前

将内部重要的“圆柱度”要求高的部件进行了临时定位，内件吊入外壳处于立式时，

可下去人员进行临时定位件的拆除（为了便于识别，临时件均漆成黄色件），这样方能

保证F2、F3等件的进入顺利。

A、按方位吊入F1部件，部件就位时，同时按大盖的配管方位和热电偶方位、一段中

部冷凝气入口方位校正，保证内件中的方位与大盖上的方位一致，两卸料管插入外筒

两卸料口，F1就位完成。

B、用4-6块锲铁将F1部件上部的筒体法兰处进行找正，将内、外筒调整至基本同心。

C、用软梯将工作人员进入F1下部的第三催化剂床的上部，将用于运输固定的支承圈

外圆处六个锲铁与筒体点焊垫清磨干净，敲掉锲铁，将碳钢支承圈沿径向切割成两块,

便于内件内分两片吊出F1,卸下吊出。支撑用支撑圈和锲铁共有两处，一处在三床和

二床过渡环处，第二处在二床和一床过渡环处，此两处支撑环可在F1内件就位后装填

料试压合格后再拿出主体，也可先拿出后再装底部填料试压。将置于第三催化剂上部

的三床催化剂盖板卸下并吊出来备用。

D、以支承F2件的支承环为基准，从发散方向校准置于中部的迷宫密封轴件，保持本

件在中心无误。用随货发送的迷宫处定位工装试装F1迷宫处密封，需正常套入拿出为

合格，否则需通过F1径向框处调节螺栓和下部换热器上支撑架上螺栓对迷宫中心位置

进行调节直至定位工装能自由套进和卸下合格。（注意：装完三床催化剂，盖上三床盖

板后，为检验装填催化剂时迷宫密封位置能否发生变化，也要用定位工装进行套合检

验）

E、将三床四周的进气环隙、支承F2环的填料槽及迷宫密封件、热电偶外套管均保护

起来，防止装催化剂时将催化剂掉入其中。

F、仔细堵好下部两个卸触媒管，加压好其密封填料，准备进行第三床的催化剂装填；

G、将两卸料管内放入钢球或耐火瓷球；

7.2安装合成塔下部两组填料及试压此两组填料

A、先装下部的大型密封填料，采用专用工具将填料一道道仔细压实后或采用50t以上

力度的千斤顶顶实填料，再用填料压盖进行压实；

B、安装好下部锻件，装主进口填料，主进气填料用50t千斤顶顶紧；

C、主进口填料试压；

a、盲住主进口；

b、盲住下部换热器上部的迷宫密封管端部；

c、从其中一处充入氮气或空气，压力0.6MPa,压力6小时不变，填料合格；

7.3装填第三催化剂床催化剂

A、用定位架将方位定位好、将两个长热电偶外套管按方位固定好；

B、塞上环隙，堵上迷宫密封中心管、外套管；

C、按催化剂装填方案，采用催化剂装填斗和软布袋管将催化剂装入到第三床中。将第

三床触媒装到三床盖板支承环上边缘。装填时要用心仔细地装填、每装300mm高就用

手持式振动器将催化剂捣实一遍，同时要保证捣实且四周均匀；

D、按图纸要求，装好第三催化剂床上部盖板，装盖板同时要保证各伸入管边缘的间隙

不能过大。过大应用随件配来的档间隙用的钢环或将其盖好，并适当用氤弧焊固定，

以防催化剂漏出进入环隙中；

E、清理各通道，拿走装催化剂时的塞布等件，认真清理支承F2件的支承的填料槽，

加入配置来的填料盘根；将柔性石墨盘根分为三道，接口处错开加入到填料槽内每加

一道均用专用的扁铲将其打实、打均匀，加入后填料的高度基本平填料槽均可；

F、工作人员上到第一床催化剂支承环处，将第一支承环处的内支承圈卸下吊到外部，

此环应在吊入三床触媒盖板前卸下吊出，同时装好四块导向块，以利于装F2；

7.4安装第二催化剂床（F2部件）和内部催化剂

A、仔细校准装F2件的有关方位，将F2和F1处方位做好标记，以利于装配时直接对

正标记；用迷宫定位工装试装F2底封头和迷宫套，检验F2配合面；

B、缓慢地将F2件吊入F1中，在F2件装入到将要到迷宫密封时，将两支热电偶的中

套管能过F2的外套管插入，一直将中套管插到F1件的外套管的底部，利用中套管作

为方位导向，再继续将F2放下，让其落到支承填料槽中；

C、利用置于F2下部的两个手孔，用小型摄像头深入到F2底部和FI结合的迷宫密封

件外的空隙中，检查F2的到位情况及迷宫密封件的进入情况，并留下照片记录；

D、封好下部手孔盖、校检好两个测温热电偶和热换器两进气管位置；

E、临时封闭好各气体通道，以防止催化剂进入；

F、按方案装填第二径向床的催化剂，安装方法与装第三床催化剂的方式一样，边装填、

边均匀捣实催化剂；

G、将催化剂装到筐盖板支承环上边处；

H、盖好第二床催化剂床层筐盖板，用活动环盖好间歇较大的部分，以防催化剂漏出；

I、工作人员下到第二催化剂床上部处，将用以密封四根热电偶中套管与外套管间歇的

密封填料函件装入，将每根中套管提上200mm后装各填料压紧，将填料压盖旋紧后，

将热电偶中套管的位置在上部的定位架外做好记号；

J、将用于导向F2下行的导向块磨下拆除拿出内件外，将支承第一催化剂床的支承环

处的支承圈装好，并均匀将其顶紧螺杆保持支承均匀，再按上述的加自重密封填料的

方式加压支承F3件处的密封填料件；

7.5安装第一催化剂床层（F3部件）及催化剂

第一催化剂床层是轴向和径向混合床层，上部设置了一段轴向段，轴向段和径向

段之间设置了一个分气盒，内置冷激盘管，本床层下部无法进入人员作业，下部径向

床的催化剂装填完全靠分气盒与中心管的环隙和连通管装入，因而要求十分小心地装

好下部径向床催化剂，以确保装填均匀。

A、吊入第一催化剂筐之前要加压好F2上部的热电偶外套管填料及自重密封环处的填

料，利用两个热电偶中套管进行F3下降定位；

B、将F3利用两根热电偶下中套管定位仔细吊入到F1中，将下部的封头处加工面对着

支承填料，保证填料密封到位；

C、仔细将上部定位环定位好、将环隙、热电偶套管、换热器上部及下降管等处可以进

入催化剂的通道及孔堵塞好；

D、按方案装填上部催化剂，本筐的径向筐处的催化剂只能从转换器的环隙进入下部，

装填时应小心、边装边捣实，确保下部装填均匀和无隙。轴向段的催化剂装填也应

认真捣实，将催化剂装填到筐盖板的下部支承环处后即第一催化剂装填完成；

E、清理上部催化剂粉尘和上部第一床的筐盖板，插入两个短热电偶套管，将每根中套

管提上90mm后装各填料压紧，同时压好其他各密封填料；

F、仔细检查核对方位，清理各部分催化剂，准备安装F4部件；

7.6盖催化剂筐盖板（F4部件）

A、将催化剂的筐盖板上的各填料函体及方位进行校正和检查；

B、按方位将F4部件装入，检查各处填料函及钢管间隙是否均匀，钢管端面位置是否

符合图纸要求，检查短中心管处填料函是否在合成塔中心位置，检查两处冷激管填料

函位置及高度尺寸是否符合图纸要求，检查无误后在顶盖板上各处装配位置安装到位

可焊接此处填料函；

C、仔细将筐盖板四周与F1连接的筒体法兰处的环隙焊缝进行焊接；

D、仔细加压好上部的几组填料，并压好填料压盖；

E、对上部焊缝、各填料进行试压，确保上部不漏后方可进行下一步工作;

7.5安装上部各软管及管接头

A、按图纸要求，将四根软管及与筒体法兰处的特型透镜垫进行预组装；

B、焊接好各连接接头，同时组装好软管组件；

C、中套管与筐盖上短节焊接时，中套管管口高出短节口约30mm；

D、焊接用焊条牌号为A132；

7.7盖大盖及安装填料

A、合上大盖；

B、插入内套管；

C、打紧大盖螺母；

D、安装短中心管和冷激气管各部分的填料；

E、安装填料时只能一圈一圈地用专用工具压紧；、

F、大盖上填料试压：

a、盲分流冷气进出口；

b、打紧内套管管腰形法兰螺母；

c、内外筒环隙充压到0.6MPa,用肥皂水对填料查漏，不冒泡为合格；

7.8系统气密性试验及置换

7.8.1高压系统气密性试验及置换

7.8.1.1高压部分空气气密性试验

A.检查系统设备管道具备开车条件，界区外管道连接通畅，系统内的盲板及临时设施

拆除，安全措施项目及附件合格，仪表验收合格；阀门调整到开车状态。

B.启动高压机，接通送气后，操作工逐步打开七出阀向“22000合成系统送气。微开新

鲜气补充阀，控制升压速率0.4-0.588MPa0

C.试压压力分为四个阶段，压力分别5.0MPa、8.0MPa,12.0MPao每个阶段都要暂停充

压20分钟，指派专业人员对设备、阀门、管道各连接处、密封处、焊接处等采用耳听、

手摸、涂肥皂水等方法进行检查有无泄漏现象。

D.当发现系统部分泄漏应做出标记，待卸压后处理。处理后再重新试压，直到查不出

泄漏为止。

E.当压力升到12.OMPa时，停止送气，进行保压。30分钟内压力下降WO.2MPa即为合

格。压力加到12.OMPa对液位计和阀门分别进行内漏和外漏检查。

F、气密性试验合格后，从塔后按每分钟小于0.392MPa的速度进行卸压，将压力卸压

为零。

7.8.1.2高压部分燃后气气密性试验

A.按流程顺序用氮气对高压管道和设备进行置换，取样分析当排放气体中氧含量小于

0.5%为合格。

B.接令送气后，操作工逐步打开高压机七出总阀向92200合成系统送新鲜气对62200

合成系统进行置换，各取样点排气分析02W0.2%为合格,后用新鲜气进行气密性试验。

微开新鲜气补充阀，控制升压速率0.4-0.588MPao

C试压压力分为四个阶段,压力分别力OMPa、lO.OMPa、15.OMPa、22.0MPao每个阶段

都要暂停充压20分钟，指派专业人员对设备、阀门、管道各连接处、密封处、焊接处

等采用耳听、手摸、涂肥皂水等方法进行检查有无泄漏现象。

D.当发现系统部分泄漏应做出标记，待卸压后处理。处理后再试压，直到查不出泄漏

为止。

E.当压力升到22.OMPa时，停止送气，进行保压。30分钟压力下降＜0.2MPa即为合格。

F.气密性试验合格后，从塔后按每分钟小于0.392MPa的速度进行卸压，将压力卸压

为零。压力加到15.OMPa和22.OMPa对液位计和阀门分别进行内漏和外漏检查。

7.8.1.3中低压气、液氨系统气密性试验及置换

7.8.1.3.1中低压气、液氨系统空气气密性试验

A.启动高压机，接令送气后，操作工逐步打开七出阀向“2200合成系统气控制氨分离

器放氨阀向氨系统管线送气。控制升压速率0.1-0.2MPa。

B.试压压力为L6MPa。压力稳定后，指派专业人员对设备、阀门、管道各连接处、密

封处、焊接处等采用耳听、手摸、涂肥皂水等方法进行检查有无泄漏现象。

C.当发现系统部分泄漏应做出标记，待卸压后处理。处理后再重新试压，直到查不出

泄漏为止。

D.当压力升到1.60MPa时，停止送气，进行保压。30分钟内压力下降W0.2MPa即为合

格。同时对液位计和阀门分别进行内漏和外漏检查。

E.气密性试验合格后，闪蒸槽按每分钟小于0.2MPa的速度进行卸压,压力卸压为零。

7.8.1.4中低压气、液氨系统置换

A.按流程顺序用氮气对气、液氨管道和设备进行置换，取样分析当排放气体中氧含量

小于0.5%为合格。

B.用氨置换合格。

7.8.1.5中低压除氧水和蒸汽系统气密性试验及置换

A.逐步打开除氧水阀向62200合成余热锅炉系统送除氧水。打开余热锅上部放空阀，

出水后关放空阀，继续加水充压。

B.试压压力为2.5MPa。指派专业人员对设备、阀门、管道各连接处、密封处、焊接处

等进行检查有无泄漏现象。

C.当发现系统泄漏点时应做好标记，待卸压后处理。处理后再重新试压，直到查不出

泄漏为止。排水到余热锅炉规定液位（此时应打开蒸汽放空阀，防止负压）。至此62200

合成系统试压完毕，然后进行升温还原。

8升温还原

8.1升温还原准备工作

8.1.1.公布升温还原方案，宣布升温还原的临时专门组织领导机构。

8.1.2.各分析仪器齐备；水汽浓度取样接管、出水取样点接管畅通。

8.1.3.合成圈内检测仪表符合开车要求，内套管插入以前必须用化学溶剂（无水酒精

等）擦洗，确保测温准确无误。

8.1.4.确定升温还原计划表（按方案计划执行）。

8.1.5.电加热器和调压设备处于完好状态，使用时要指派专人监护。

8.1.6.向已经置换并做了气密试验的系统充氨至O.OIMPa左右，保证循环气中氨含量

>1%0

8.1.7.向系统补入合格的新鲜气，压力5.0MPa。

8.1.8.理论出水量（G）

可参考下列公式计算催化剂的理论出水量。

18*总铁

GX（铁比+3/2）XW

55.86100、（铁比+1）

w—触媒总质量

本合成塔为三床式、准个径向型氨合成塔，第1床层还原合格非常重要，因此，还原

的原则采用下述方式进行。

1、“三高三低”的操作法

高H2含量，高电炉功率，高空速（对中、下部触媒还原而言），低水汽浓度，低压力，

低氨冷温度。

2、分层还原

分层还原能更有效地保证触媒还原的质量。

A、可以保证第1床催化剂还原彻底。触媒床层整体还原时，过快提高空速，往往把第

1床层的零米温度压得很低，很难使表层催化剂在其所要求的最高还原温度下还原彻

底。

B、避免上一层触媒大量出水时，氧化下一层触媒，影响下层触媒还原后的活性，保证

下层触媒的还原质量。

C、用分层还原的方式来补充电加热器的功率不足。

分层还原操作，不强调顶底温差小，反而要求拉开层与层之间的温差，只控制平面温

差在4℃〜6℃。这样，上一层触媒正在大量出水时，下段触媒还未或刚刚进入还原初

期。不致使下层触媒反复氧化还原，影响还原后的活性。

3、分层还原的具体操作

8.2、升温期（常温〜380℃）

A、系统充氨后压力升到5.OMPa；

B、阀门动作：

主阀开；主要气体通过下换热器壳程与出口气换热后进入催化剂床层零米，将第1催

化剂床层和第2催化剂床层间的冷激阀及进入第1床轴径向转换段的冷激气体阀门微

开，中间换热器（F2内的换热器）管程入口气关闭；循环机近路阀关，系统近路阀调

节。

这里要特别注意的是：一定要保证通过电炉的安全气量，也就是说要确保通过下部换

热器进入中心管的气量来保证电炉不被过热损坏。

C、以电炉电流的高低调节升温速度40〜45℃/h。热点温度升到380℃,底点控制

《280℃。

D、热点升至300℃时，排放物理水（作好记录，不计入出水总量中）。

E、热点升至330℃时，开始水汽浓度分析，每小时2次。

8.3、第1床催化剂的上层还原期

热点温度升到380C,开始第1床的上层触媒的还原。上层触媒还原是从初期、主期到

末期，基本做到一次性还原好。

A、压力控制：5.OMPa；o

B、调节方法：通过通入层间冷激气和中部换热器管程的冷气量来调节，将第2催化剂

床层以下触媒的温度在一段时间内控制在380c以下（零米温度上升过快时，应增加空

速控制升温速率）。

C、压力控制的原则：零米温度在480℃〜490℃维持8小时以上，才能考虑提压；上层

的中部温度达到495c8小时以上，同平面温差W10C,压力才能逐步提升。

上层下部温度达到495℃,继续升些压力，增加空速，将热点移至第1催化剂床的下部,

则开始第2催化剂床触媒的还原。

8.4、第2催化剂床的触媒还原期

第1催化剂床层的触媒下部的温度升到495C,第2催化剂床层的催化剂将进入还原初

期。上层零米以下各点温度在495c恒温8小时后，由于热量逐渐下移，热点温度可能

适当降低一些。电炉功率应加满。

还原第2催化剂床层以下触媒的主要手段是：

A、高空速。在电炉功率100%的情况下，适当提高压力，增加循环量，将下层触媒温度

带上去。

B、逐步关小进入层间冷激的冷气量。每关小一次，要观察水汽浓度的变化，升温速率

主要视水汽浓度而定。中层达到或接近495℃,冷激气接近全关状态时，要特别细心，

防止温升过快，水汽超标。同时要注意保持中部换热器的冷气给入量逐渐加大一些，

防止下部床层的触媒同时进入还原高峰期。

上层还原好以后，把压力控制在6.0MPa〜7.0MPa,先采用关小冷气阀提升下部温度

的办法；将上层热点适当降低，不要让己经还原好了的上层触媒，长时间处于高温状

态，以免损害触媒的低温活性。

8.5、第3催化剂床层和下层还原期

第2催化剂床层的温度逐步升到495c时，将压力提到8.0MPa。令下层催化剂慢慢进

入还原初期。

此阶段压力将逐步升至12.0MPa或更高一些，逐步关小中部热交换器的冷气阀，

在离升温还原计划时间结束前30〜40小时，可将进入换热器的冷气阀全部关闭、用进

入上部的冷激阀控制与调节。在调整各冷气阀开度的同时，要注意检查环隙温度和环

隙气流量，保持环隙正常气流。

底点温度升到475℃以上8小时，连续3〜4小时分析水汽浓度VO.2g/Nm；还原才可

告结束，降温退电炉转轻负荷生产。

分层还原，各层触媒都要经过升温期，还原初期，还原主期和还原末期几个阶段。

380℃以下，升温速率可以快一些，〜45℃/h；380℃~430℃,一般控制在15~10℃/h；

430℃〜460℃,一般控制在5~3℃/h；460℃~495℃,一般控制在3~l℃/h。升温速率

主要视水汽浓度这个指标而定，层间既要拉开差距，又要有机衔接。

8.6、还原终点的判断标准

A、底点触媒温度475℃以上，维持8小时；水汽浓度连续3〜4小时<0.2g/m：；

B、零米温度485℃〜490℃8小时以上，同平面温差W10℃。

C、除零米和底点以外的各点达495℃以上的时间均在8h以上。

8.7、轻负荷

为了使还原后的触媒结晶稳定，还原结束后，一般维持一到两天的轻负荷生产，系统

压力控制在15.0MPa〜18.0MPa,H/N?2.8~3.0,其余各项指标趋近正常指标。

9大检修后的开车（合成塔催化剂处于氮气保护状态）

9.1系统开车前应具备的条件

9.2检修的设备、阀门、管道、法兰、仪表、电器及改造项目均已交接验收结束。

9.3确认各类仪表、联锁、调节系统、自调阀、安全装置调校合格，处于良好备用状

O

9.4公用工程氮气、蒸汽、燃料气、仪表空气、冷却水、锅炉给水、供电等已按要求

供应到位。

9.5上游工序工况稳定，氨冷冻系统投入运行，压缩机、循环机都具备了开车条件，

液氨贮罐具备受氨条件。

9.6系统氮气（或其它惰性气体）置换

采用高纯氮气对系统进行过渡性置换合格。

9.7系统充压置换、暖塔、气密试验

9.8确认系统具备开车条件

进一步检查确认系统具备开车条件。特别是对系统与外界的联系单元及检修变动部位

的开车状态确认。

9.9确认系统阀门状态

9.10调整、检查确认系统阀门处于系统开车状态。

9.11系统充压置换、暖塔、气密试验、气体流程导入合格精炼气对系统充压置换、暖

塔和气密性试验。

9.12合成塔暖塔

所谓暖塔、暖管是指合成塔或废锅等设备管线与操作介质有一定温差的条件时，

操作必须缓慢平稳过渡。经多次排送气操作，逐步调整到位，避免温度骤然升降损坏

设备。

9.13合成回路升压和气密试验

合成回路升压和气密试验（不包括催化剂吹灰）。

在不同压力等级的气密试验过程中，应重点检查检修过的设备接口、阀门、连接件及

焊缝等部位。

9.14催化剂升温及系统投运

9.14.1确认系统具备催化剂升温条件

9.14.2建立合成回路循环（调整各阀门处于升温开关位置后才能启动循环机）。

9.14.3合成电加热器投用

9.14.4合成塔催化剂升温

合成塔催化剂床层温度控制指标

合成系统压力8.0-12.0MPa（G）

A、调整电加热器负荷，以〜45C/h的速率升温。当第一床层入口温度低于340c时（催

化剂活性起始温度），可以40〜50℃/h的速率升温，当温度接近340℃时，升温速率不

得超过25〜15℃/h。

B、当催化剂床层温度达300C时，应将氨冷器投用。调节氨冷冻压缩机负荷，控制好

氨冷凝温度。

C、床层温度达到催化剂反应活性温度时，可将循环量逐渐加大，较高的循环气空速

有利于获得均匀的催化剂床层温度。如系统压力下降，应增加补充气量，以保持系统

压力稳定。

D、当第一床层催化剂温度达440C时，可适当控制第一床层催化剂升温速率，逐步纳

入正常指标。

E、第一床层催化剂升温过程中，第二床层催化剂温度也在上升；待第二床层催化剂温

度达到440C时，控制升温速率，将第二床层催化剂温度纳入正常指标。

F、随着第二床层催化剂温度的正常，第三床层催化剂温度也逐渐达到440C时，可根

据情况，加大循环量，调整各床层温度纳入正常指标。

G、当合成塔出口温度达到150℃左右前应逐渐关闭蒸汽放空阀。当蒸汽压力稳定后，

将蒸汽压力自动调节和给水自调等投入自动运行。

H、当氨分离器液位＞30%时，应手动选择打开控制阀的前后切断阀，液位稳定后投入

自动。

I、当催化剂床层温度尚未稳定之前，应保持系统压力恒定，待操作正常后，方可联系

上游工序逐步增加负荷

J、当合成塔入口的温度达到正常温度时，即可按停用电加热器的操作程序进行电炉

的停止工作。

10.系统处于保压、保温状况下的开车

10.1检查各设备、管道、阀门，分析取样点及电器、仪表等，必须正常完好。

10.2检查系统内所有阀门的开、关位置，应符合开车要求。

10.3与供水、供电部门及压缩、醇煌化、冷冻、变换等工段联系，做好开车准备。

10.4开车前废锅应加足水。

10.5微开补气阀,让系统缓慢充压至5.0-6.OMPa（升压速率为0.4MPa/min）,待系统

压力略高合成塔压后，开启合成塔进气主阀。

10.6按正常开车步骤，启动循环机，电流正常后，开启循环机出口电动阀，气体打循

环。

10.7检查电加热器绝缘电阻后，开启电加热器，根据触媒温度上升情况，逐

渐加大电加热器功率并相应加大循环量。

10.8触媒层升温采用调节电加热器加热功率及系统气体循环量的方法，温度从常温升

至350℃的升温速率为40-50℃/ho

10.9当触媒温度大于200C,开启水冷却器，380℃时开启氨分离器和冷交换器底部放

按阀开始放氨。

10.10当触媒层达到反应温度后，减慢升温速率控制制在5℃/h,逐步加大补气量及循

环气量，缩小触媒层轴向温差。

10.11根据温度情况，逐渐减少电加热器功率直至切电，可转入正常生产。

10.12随时注意合成废锅炉的液位；

11.岗位停车

11.1正常停车

11.1.1系统减负荷

11.1.2接到停车指令后，随着上游工序负荷的降低，控制调节循环机空速。

11.1.3根据催化剂床层降温情况，控制循环机的开启，注意降压速率V0.3MPa/min。

11.1.4提前停止加氨，逐步降低氨冷器液位。

ILL5手动控制氨冷器液位降到最低限20%（暂定）。

11.1.6手动控制维持废热锅炉的液位。视情况现场开蒸汽放空阀放空。

11.2循环降温

11.2.1系统回路维持循环，调节循环量按W50℃/h的降温速率控制催化剂床层降温。

11.2.2合成塔床层温度降至180c左右，停止锅炉给水。

11.2.3当合成塔床层温度＜100℃时，合成系统停止回路循环。

11.2.4停用水冷却器。

11.2.5降温操作中如启用电炉时，系统压力不得小于3.5MPa的电炉安全压力。

11.3系统卸压、排氨

11.3.1打开塔后放空阀，以VO.3MPa/min的速率卸压。

11.3.2当系统压力降至6.0降aG时,手动控制各放氨阀。

11.3.3当系统回路压力降至0.1MPaG以下时，关闭塔后放空阀。

11.4氮气置换

11.4.1将现场更换一个量程为。〜l.OMPaG的压力表。将氮气引入合成回路，充压至

0.5MPaGo

11.4.2系统卸压至0.051仔26,再升压、卸压，重复进行数次，并打开各排气阀、排液

阀排放。

11.4.3经取样分析此+阿3<0.5%,氮气置换结束。

11.4.4若合成回路需敞口检修，应关闭有关出口截止阀、副线阀接临时管线向合成塔

通氮气，保持塔内微正压。

11.4.5若合成回路不进行检修工作，则应向系统充氮气，保持系统微正压。

11.4.6循环机等的置换由机组单独进行。

11.4.7系统的其它处理可按检修要求进行。

12.短期停车（保压保温）

12.1接到停车指令后，随着前工序负荷的降低，手动控制循环机循环量。

12.2合成回路保压保温。

12.3视情况（根据调度指令）决定是否停用循环机。

12.4控制各液位在指标范围内。

12.5氨冷器停止加氨。

12.6氨冷冻压缩机维持运行，注意进口气氨压力。

13.紧急停车

12.1下列情况之一发生时，应紧急停车进行处理

12.1.1合成系统设备、管道等大量泄漏，着火、爆炸；

12.1.2上游工序紧急停车停止供气；

12.1.3系统内各联锁达到联锁停车值而联锁未动作；

12.1.4循环机或压缩机跳车；

12.1.5全厂断电，断水；

12.1.6确认新鲜气中微量严重超标（>50ppm）,催化剂床层温度无法维持。

12.2紧急停车处理步骤

12.2.1根据紧急停车具体情况，立即关闭循环机进、出口阀中断气体循环。

12.2.2迅速关闭冷交和氨分放氨阀，防止高压气窜入低压系统。

12.2.3合成回路视情况保温保压，按短期停车方法处理。

12.2.4若因合成系统设备管线等大量泄漏，着火，爆炸。应紧急停下循环机，切断气

源，迅速打开塔后放空阀，将系统压力降低，通入蒸汽进行置换灭火。

13.正常操作及注意事项

13.1系统加减负荷操作

13.1.1加负荷操作

13.1.1.1当合成系统运行稳定，负荷未满时，即可联系调度室进行加负荷操作。

13.1.1.2在增加负荷的同时，应及时观察，并做出相应调整，以保证催化剂床层温度

稳定。

13.1.1.3注意观察氨冷温度，及时调整氨冷器液位及循环机的负荷以控制进塔氨含量,

保持工况稳定。

13.1.2减负荷操作

13.1.2.1前工序减负荷时，应密切注意循环机情况进行操作。

13.1.2.2随着负荷的降低，循环量相应减小，应密切观察催化剂床层各点温度变化以

保持催化剂床层温度稳定。

13.1.2.3在减负荷过程中，应注意4/%的变化做适当调整。

13.1.2.4在减负荷过程中，应注意氨冷温度，保持工况稳定。

13.2循环机开、停机步骤

13.2.1循环机开机步骤

a、联系电工测量检查电机的绝缘；

b、开气缸夹套冷却水（水压20.2MPa）；

c、待电机绝缘合格后，对循环机进行盘车；

d、开启注油器和循环油泵（先检查油位情况），开启后注意循环油泵出口压力和注油

器注油情况；

e、检查循环机近路阀是否在全开状态和放空阀是否关闭；

f、启动循环机，开循环机进、出口阀，关闭循环机近路阀（长期未开循环机开机前要

求进行置换：近路阀关闭，稍开循环机进口阀，待循环机出口管压力起来时，打开

放空阀进行放空置换）

13.2.2循环机停机步骤

a、打开循环机近路阀；

b、关闭循环机进、出口阀；

c、打开循环机放空阀把循环机本机压力全部卸完；

d、停循环机；

e、停循环注油器和循环机油泵；

f、关闭循环机缸夹套冷却水阀；

13.3.正常操作注意事项

13.3.1对新鲜气中有害气体含量的要求

13.3.1.1前工序送来的新鲜气中含氧化合物（CO、⑩、O2、H2O、CH3OH）应控制在指

标之内，其允许的最大含量为25ppm。

13.3.2催化剂床层温度的调节

13.3.2.1第一床层催化剂入口温度主要由下部换热器和零米冷激阀进行调节。

13.3.2.2第一床层径向段的入口温度由转换器冷激气进行调节。

13.3.2.3第二床层催化剂入口温度由进入第一床换热器的冷气阀进行调节。

13.3.2.4第三床层催化剂入口温度由进入第二床换热器的冷气阀进行调节。

13.3.2.5催化剂床层的热点温度按催化剂的使用阶段所规定的指标执行；各段床层的

入口温度可根据生产负荷的变化通过循环量和相应控制阀进行调节。以保证催化剂床

层温度控制在正常指标范围内。

13.3.2.6合成塔塔壁温度由进入环隙气阀进行调节。

13.3.2.7合成塔壳体设计温度＜200℃。当温度接近180C时，应增加壳体冷却（环

隙气进气）气量；尤其保压、保温短期停车阶段，应密切监视塔壁温度。

13.3.3入塔气也/岫的控制

13.3.3.1新鲜补充气中的H/Nz通常应控制在2.2〜2.8,依据催化剂活性状态与使用

年限选择。

13.3.3.2若%/g比例失调，会影响催化剂床层温度下降，系统压力升高。严重时会

将床层温度拉垮，中断氨合成反应。若发现此情况，应联系前工序及时调节，并通过

塔后放空阀适当排放，使其尽快恢复正常。

13.3.3.3系统中惰性气长期积累将会降低氢氮气的有效分压，使合成效率下降，需要

进行定量排放，保证H/N?正常。

13.3.4入塔氨含量的控制

13.3.4.1合成塔进口氨含量通过AIR2501自动分析显示。

13.3.4.2进口氨含量低对加快氨合成反应有利，氨浓度的高低在分离效率不变的条

件下取决于氨冷器冷凝温度。因此正常情况下，应保证较低的氨蒸发压力及维持压力

和液位的稳定。

13.3.5合成系统压力及压差

13.3.5.1合成系统压力是由生产负荷、催化剂床层温度、压/帅、循环量、催化剂活

性、惰性气含量、水冷及氨冷等诸多因素所决定的，其压力相对应的工艺条件和产率,

可视情况进行调节。

13.3.5.2合成系统发现系统压差增大，应对合成系统工况条件进行全面检查。

13.3.5.3合成塔若发现塔压差增大，应对合成塔内件及催化剂情况等进行全面分析、

检查。

13.3.6氨分离器的液位控制及液氨输送

正常情况下的液位自动控制在40%左右。应注意避免液位过高，带液至循环段，同

时防止液位过低，窜气造成超压。因此应定期检查现场与中控阀门开度指示及液位的

对应是否正确，定期对控制阀进行校核。

13.3.7副产蒸汽的控制

13.3.7.1在正常情况下，废锅的液位自动控制在40%,应严防液位过低和液位过高，

并定期对现场液位进行检查和校核。

13.3.7.2每班打开排污阀进行一次间歇式排污操作（5分钟左右），以确保炉水品质与

废锅的正常运行。

13.3.7.3注意分析蒸汽中的不凝气含量、观察分析数据，以检查废锅是否有高压气

向蒸汽中泄漏。

14.巡回检查

14.1根据操作记录表，按时检查及记录。

14.2每十五分钟检查一次系统各点压力和温度。

14.3每小时检查一次氨冷器液位。

14.4每小时检查一次循环机运转情况。

14.5油分离器每二小时排油一次。

14.6每八小时检查一次水冷却器的情况。

14.7每八小时检查一次系统设备、管道等泄漏情况。

14.8每天（日班）检查一次合成塔顶盖情况。

15不正常情况及处理

序

不正常情况原因处理方法

号

1.安排仪表人员检查；

升温还原过

2.测温内套管在插入前未用无

程中测温点1.测温点失灵；

水乙醇清洗，热电偶也未作除水

1一点或几点2.内套管积水蒸发后又冷凝，造成

处理而出现问题：

停在某一