本发明专利技术公开了一种氨合成催化剂提前升温系统。包括氨合成单元（2），氨合成单元（2）分别连接有前处理单元（1）和未变换气洗涤塔（3）；所述的前处理单元（1）包括CO变换装置（4），CO变换装置（4）经变换气洗涤塔（5）与分子筛（6）连接，分子筛（6）与液氮洗装置（7）连接；所述的氨合成单元（2）包括氨合成气压缩机（8），氨合成气压缩机（8）经开工加热炉（9）与氨合成装置（10）连接，氨合成装置（10）设有氨合成催化剂床层（11）。本发明专利技术大大提高了合成氨的生产效率,避免了工艺气的浪费，减少了合成氨的生产成本,效提高了工艺气的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种升温系统及升温方法，特别是一种氨合成催化剂提前升温系统及 升温方法。
技术介绍
氨合成装置开车时，氨合成催化剂均要求用开工加热炉将氨合成催化剂床层温度 升至催化剂活性温度以上，氨合成催化剂床层的升温采用气体精制的氨合成气(氮气与H2 的混合气)作为热载体进行升温，加热的燃料气来源于氨合成气。在催化剂床温度未达到活 性温度前，氨合成气只是热源载体，由于催化剂温度没有达到起活温度，并不会有合成氨反 应发生。在氨合成催化剂升温期间，气体精制出口的氨合成气只能放空至火炬燃烧。目前 氨合成催化剂床层升温方式主要有以下缺点：1)合成氨的开车工艺周期长，合成氨的合成 效率低；2)使用氨合成气作为热载体需等待气体精制出口工艺气合格，等待期间会导致大 量工艺气放空燃烧，对工艺气造成浪费，增加了合成氨的生产成本；3)开工加热炉的燃料气 来源于气体精制工段制备的工艺气，该部分工艺气的生成需要经过一系列的工艺操作，延 迟了开工加热炉的点燃时间，从而延长氨合成开车至出产品时间，增加生产成本高，降低了 工艺气的利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供。本专利技术缩 短了合成氨工艺开车时间，大大提高了合成氨的生产效率；本专利技术避免了工艺气的浪费，减 少了合成氨的生产成本；本专利技术有效提高了工艺气的利用率。 本专利技术的技术方案：一种氨合成催化剂提前升温系统，包括氨合成单元，氨合成单 元分别连接有前处理单元和未变换气洗涤塔；所述的前处理单元包括CO变换装置，CO变换 装置经变换气洗涤塔与分子筛连接，分子筛与液氮洗装置连接；所述的氨合成单元包括氨 合成气压缩机，氨合成气压缩机经开工加热炉与氨合成装置连接，氨合成装置设有氨合成 催化剂床层。 前述的氨合成催化剂提前升温系统中，所述的液氮洗装置与氨合成气压缩机连 接；所述的未变换气洗涤塔与开工加热炉连接，开工加热炉与氨合成催化剂床层连接。 氨合成催化剂提前升温的方法为：启动氨合成气压缩机，待启动氨合成气压缩机 启动成功后，将粗煤气经管道分别输送入未变换气洗涤塔和前处理单元的CO变换装置中； 未变换洗涤塔接气后对粗煤气净化得到净化气，净化气经输送管道引入开工加热炉作为燃 料气，点火对开工加热炉进行加热，此时向氨合成气压缩机中引入氮气进行压缩，压缩后的 氮气通入到开工加热炉后与开工加热炉热交换成为热载体，将热载体通入到氨合成装置 中，与其中的氨合成催化剂床层进行热交换，使氨合成催化剂床层升温达到氨合成催化剂 的活性温度，将热交换后的氮气放空；CO变换装置接气后，使粗煤气中的CO在高温条件下 与水蒸气反应得到4和CO2, 4和CO2与粗煤气中的其他气体混合得到混合气并被引入变 换气洗涤塔中，在变换气洗涤塔中通过低温甲醇洗工艺将混合气洗涤净化，即去除混合气 中的H2S和CO2，净化后的混合气经分子筛和液氮洗装置完全净化，去除微量的吸和CO等 物质，完全净化后得到纯净的4即工艺气，将工艺气与氮气混合后，引入氨合成气压缩机8 压缩，将压缩后的氨合成气经开工加热炉9引入氨合成装置10,此时，氨合成催化剂床层11 已达到氨合成催化剂的活性温度，氨合成装置10开始进行合成氨反应。 前述的氨合成催化剂提前升温的方法中，所述的氨合成气压缩机氨合成催化剂床 层进气口的压强为〇. 8?I. 5MPa，氨合成气压缩机的转速为6500?7200r/min。 更优地，前述的氨合成催化剂提前升温的方法中，所述的氨合成气压缩机氨合成 催化剂床层进气口的压强为I. 〇?I. 2MPa，氨合成气压缩机的转速为6800?7000r/min。 专利技术人在研制过程中进行了大量的实验，以下为实验研宄结果果： 实验例1:对比实验 一、现有技术 17 :45分，向CO变换装置送入粗煤气； 18 :53分，CO变换装置出口气体分析合格系统稳定，导气进入变换气洗涤塔通过低温 甲醇洗工艺洗涤； 20 :24分，系统稳定通知分析， 21 :00分，分析合格，将变换气洗涤塔出口气体导进分子筛预冷； 22:36分，分子筛预冷合格，导气进液氮洗装置； 23:27分，液氮洗装置出口气体分析合格，所得气体为工艺气（H2),此时通入氮气，工 艺气与氮气混合即得氨合成气，将氨合成气导入氨合成气压缩机进行压缩； 23 :30分，氨合成气压缩机开始启动(氨合成气压缩机的进气口压强设为2. 0? 2. 5MPa，转速设为8000?9000r/min)，开工加热炉引入燃料气（该处引入的燃料气为工艺 气即H2)点火，经氨合成气压缩机压缩的氨合成气进入开工加热炉中，在开工加热炉中热交 换后，作为热载体通入氨合成装置，对氨合成装置中的氨合成催化剂床层升温； 4 :15分，氨合成催化剂床层稳定达到氨合成催化剂活性温度并开始氨合成反应； 4 :48分，送液氨产品，停止氨合成气放空燃烧，系统开车完成。通过上述实验得：前处 理单元中制备工艺气（H2)的时间从17 :45分?23:27分，耗时5小时42分钟；氨合成催化 剂达活性温度并制得液氨的时间为23:27分?次日4 :48分，耗时5小时21分钟；S卩本次开 车总耗时11小时3分钟。 二、本专利技术技术 2 :10分，开始启动氨合成气压缩机(氨合成气压缩机的进气口压强设为I. 0?I. 2MPa， 转速设为6800?7000r/min); 3 :12分，氨合成气压缩机启动成功并与合成系统建立循环； 3 :28分，向CO变换装置送入粗煤气； 3 :35分，将粗煤气导至开工加热炉并点火，同时向氨合成气压缩机通入氮气，将压缩 后的氮气通入开工加热炉进行热交换，热交换后的氮气作为热载体进入氨合成装置氨合成 装置，对氨合成装置中的氨合成催化剂床层升温； 4 :55分，将CO变换装置出口气体导入当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氨合成催化剂提前升温系统，其特征在于：该系统构成包括氨合成单元（2），氨合成单元（2）分别连接有前处理单元（1）和未变换气洗涤塔（3）；所述的前处理单元（1）包括CO变换装置（4），CO变换装置（4）经变换气洗涤塔（5）与分子筛（6）连接，分子筛（6）与液氮洗装置（7）连接；所述的氨合成单元（2）包括氨合成气压缩机（8），氨合成气压缩机（8）经开工加热炉（9）与氨合成装置（10）连接，氨合成装置（10）设有氨合成催化剂床层（11）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈钢，杨嵘，张传伟，罗子明，刘华，张道军，张剑波，
申请(专利权)人：贵州天福化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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