專利名稱：一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸媒的保護方法，具體涉及在氨合成設(shè)備合成塔頂蓋大法蘭檢修時對觸媒的保護方法。
背景技術(shù)：
氨合成系統(tǒng)的反應(yīng)裝置合成塔，主要將氫氣與氮氣在解媒的存在下進行催化合成反應(yīng)，由于合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，而且觸媒易被氧化而中毒降低催化的性能，所以需嚴格控制合成塔與工藝氣系統(tǒng)中氧的含量。在正常生產(chǎn)中由于該反應(yīng)壓力高，氧不能進入合成塔內(nèi)，該反應(yīng)能夠與氧進行隔絕，合成氨反應(yīng)正常。但在揭開合成塔頂蓋大法蘭檢修的過 程中由于合成塔內(nèi)壓力低于大氣壓，空氣中的氧氣就有可能進入合成塔內(nèi)使觸媒中毒、燃燒的危險，如果在合成塔檢修的過程中有空氣進入，合成塔的鐵系觸媒遇氧會發(fā)生氧化反應(yīng)，造成觸媒層溫度升高，活性降低，觸媒層由上而下逐步失去催化作用，并可能造成觸媒老化，縮短壽命，還會造成系統(tǒng)結(jié)晶嚴重，堵塞管道，系統(tǒng)阻力增大，直至無法繼續(xù)生產(chǎn)。如若空氣進入過多,會造成觸媒劇烈燃燒,合成塔損壞。所以，在對合成塔頂蓋大法蘭進行檢修時需要對合成塔內(nèi)的觸媒進行保護，目前一般采用對觸媒先進行鈍化再升溫還原方法對觸媒進行保護。即在檢修合成塔頂蓋大法蘭時先將合成塔內(nèi)的觸媒進行鈍化的方案來達到保護觸媒目的。檢修完畢后再將觸媒進行升溫還原，恢復鐵系觸媒的活性。但此方法不僅占用時間較多，給正常生產(chǎn)帶來時間影響而造成生產(chǎn)效益的損失；還會出現(xiàn)觸媒鈍化不完全或在升溫還原中由于部分鐵系觸媒?jīng)]有被還原的現(xiàn)象，從而影響觸媒的整體活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決上述不足，提供一種在合成塔檢修時對觸媒進行保護的安全而快捷的方法，使合成塔在檢修時不需要對觸媒進行鈍化一還原處理就能更好地保護觸媒的方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，所述的方法包括以下步驟
(O關(guān)閉合成氣的閥門，將合成塔內(nèi)進行氮氣置換；
(2)將合成塔的進、出口管都接入氮氣；
(3)打開合成塔的頂蓋，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入氮氣管通入氮氣，并將合成塔內(nèi)下降管的頂端用蓋板進行密閉；
(4)合成塔的頂蓋檢修完畢后，撤走(3)中的氮氣管與下降管的蓋板，再固定頂蓋。所述步驟(I)中，氮氣通過熱交換器的殼層分為兩個分支進入合成塔進行氮氣置換一個分支從合成塔的底部中心管上升至合成塔的觸媒框上部；另外一個分支從合成塔底部上升充滿合成塔內(nèi)、外筒之間的環(huán)隙。為了防止合成塔頂蓋打開后產(chǎn)生煙囪效應(yīng)有空氣進入，進而影響框內(nèi)觸媒的活性。所述步驟(2)中，將合成塔出口管接入兩路氮氣。所述步驟(3)中氮氣管為環(huán)形管，環(huán)形管上間隔設(shè)有出氣孔，出氣孔的直徑為4-6mm。上述方案的優(yōu)選方案是，所述合成塔出口管接入的氮氣是通過導淋閥接入的。本發(fā)明采用氮氣對合成塔中觸媒進行保護，防止觸媒與空氣接觸的可能，并有效地避免了對觸媒進行鈍化一還原方法所帶來的一系列缺點。本發(fā)明是先將合成系統(tǒng)停止，再通過合成塔的底部中心管與合成塔內(nèi)、外筒之間的環(huán)隙充滿氮氣,使氮氣在觸媒框內(nèi)及內(nèi)外筒之間都充滿了氮氣，在塔內(nèi)形成一個微正壓，外部的空氣就不會進入合成塔內(nèi)。為了防止合成塔進、出口處的空氣侵入，在合成塔出口處管接入氮氣進行封鎖空氣的進入；打開合成塔的頂蓋后，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入設(shè)有出氣孔的環(huán)形氮氣管并通入氮氣，并將 下降管管口用蓋板蓋住，避免了因合成塔內(nèi)氮氣的流失而使觸媒進行氧化和燃燒的可能。然后就可對合成塔的頂蓋進行檢修，檢修后固定上頂蓋后再撤走氮氣管及下降管蓋板進行合成氨的生產(chǎn)。本發(fā)明的有益效果有
I、在對合成塔頂蓋進行維修時，塔內(nèi)觸媒無需進行鈍化處理，將合成塔內(nèi)進行全部的氮氣置換，維持塔內(nèi)微正壓，避免有空氣進入塔內(nèi)；并在合成塔進、出口處管接入氮氣進行封鎖空氣的進入，然后就可打開其頂蓋進行檢修，暴露出來的觸媒由于受氮氣的保護而不與空氣發(fā)生接觸，從而產(chǎn)生氧化。2、本發(fā)明不需進行觸媒的升溫還原步驟，則避免了觸媒出現(xiàn)還原不完全或在還原的過程中出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象，保證了觸媒的活性與合成氨整個系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。3、本發(fā)明的方法操作方便，簡單有效，檢修合成塔頂蓋時不需考慮觸媒的鈍化及還原過程中出現(xiàn)的各種狀況。4、此發(fā)明具有連續(xù)性和可重復性，合成塔出口處管接有兩路氮氣充入合成塔，其氮氣的供應(yīng)是連續(xù)的，保證觸媒與空氣的完全隔絕。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖I是本發(fā)明方法中的裝置與氮氣流通示意 圖2是合成塔俯視圖。圖中1 一熱交換器,2 —合成塔,21 一外筒,22 —內(nèi)筒,23 —下降管,3 —頂蓋，4-1 一第一導淋閥，4-2 —第二導淋閥,5 —換熱器，6 —預熱器，7 —進口管,8 —出口管。
具體實施方式
實施例一
一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法包括以下步驟(1)關(guān)閉合成氣閥門，將合成塔內(nèi)進行氮氣置換，氮氣通過熱交換器的殼層分為兩個分支進入合成塔進行氮氣置換一個分支從合成塔的底部中心管上升至合成塔的觸媒框上部；另外一個分支從合成塔底部上升充滿合成塔內(nèi)、外筒之間的環(huán)隙；
(2)將合成塔的進、出口管都接入氮氣；其中合成塔的出口管是通過兩個導淋閥接入兩路氮氣；
(3)打開合成塔的頂蓋，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入間隔設(shè)有直徑為5mm出氣孔的環(huán)形氮氣管，出氣孔之間的間距為200mm ;氮氣管通入氮氣，并將合成塔內(nèi)下降管的頂端用蓋板進行密閉；
(4)合成塔的頂蓋檢修完畢后，撤走(3)中的氮氣管與下降管的蓋板，再固定上頂蓋。本發(fā)明是先將合成系統(tǒng)停止，再通過合成塔的底部中心管與合成塔內(nèi)、外筒之間 的環(huán)隙充滿氮氣，使氮氣對觸媒框上部及合成塔高溫內(nèi)筒外周都充滿了氮氣，在塔內(nèi)形成一個微正壓，外部的空氣就不會進入合成塔內(nèi)。為了防止合成塔出口處的空氣侵入，在合成塔出口管接入氮氣進行封鎖空氣的進入；打開合成塔的頂蓋后，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入設(shè)有出氣孔的環(huán)形氮氣管并通入氮氣，避免了因合成塔內(nèi)氮氣的流失而使觸媒進行氧化燃燒的可能。然后就可對合成塔的頂蓋進行檢修，檢修后固定上頂蓋后進行合成氨的生產(chǎn)。本發(fā)明對合成塔頂蓋進行維修時，塔內(nèi)觸媒無需進行鈍化處理，將合成塔內(nèi)進行全部的氮氣置換后維持塔內(nèi)微正壓，避免空氣進入塔內(nèi)；并在合成塔的進、出口管接入氮氣進行封鎖空氣的進入，使氮氣的供應(yīng)是連續(xù)的，保證觸媒與空氣的完全隔絕。然后就可打開其頂蓋進行檢修，暴露出來的觸媒由于受氮氣的保護而不與空氣發(fā)生接觸而產(chǎn)生氧化。本發(fā)明不需進行觸媒的升溫還原步驟，則避免了觸媒出現(xiàn)還原不完全或在還原的過程中出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象，保證了觸媒的活性與合成氨整個系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。
實施例二
參照圖I、圖和設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖對本發(fā)明的保護方法作進一步的描述
關(guān)閉合成氣閥門，將合成塔2內(nèi)進行氮氣置換，氮氣通過熱交換器I的殼層分為兩個分支進入合成塔2進行氮氣置換一個分支從合成塔2的底部中心管上升至合成塔的觸媒框上部；另外一個分支從合成塔底部上升充滿合成塔內(nèi)筒22、外筒21之間的環(huán)隙；將合成塔的進口管7、出口管8都接入氮氣；其中合成塔的出口管8是通過設(shè)于合成塔2與換熱器5之間的第一導淋閥4-1，以及預熱器6后端的第二導淋閥4-2接入兩路氮氣；打開合成塔2的頂蓋3，在合成塔的內(nèi)筒22、外筒21之間放入間隔設(shè)有直徑為6_出氣孔的環(huán)形氮氣管，出氣孔之間的間距為200mm ;氮氣管通入氮氣，并將合成塔2內(nèi)下降管23的頂端用蓋板進行密閉；合成塔2的頂蓋3檢修完畢后，撤走氮氣管與下降管上的蓋板，再固定上頂蓋3。上面所述僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟 (1)關(guān)閉合成氣的閥門，將合成塔內(nèi)進行氮氣置換； (2)將合成塔的進、出口管都接入氮氣； (3)打開合成塔的頂蓋，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入氮氣管通入氮氣，并將合成塔內(nèi)下降管的頂端用蓋板進行密閉； (4)合成塔的頂蓋檢修完畢后，撤走(3)中的氮氣管與下降管的蓋板，再固定頂蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，其特征在于所述步驟(I)中，氮氣通過熱交換器的殼層分為兩個分支進入合成塔進行氮氣置換一個分支從合成塔的底部中心管上升至合成塔的觸媒框上部；另外一個分支從合成塔底部上升充滿合成塔內(nèi)、外筒之間的環(huán)隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，其特征在于所述步驟(2)中，將合成塔出口管接入兩路氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，其特征在于所述步驟(3)中氮氣管為環(huán)形管，環(huán)形管上間隔設(shè)有出氣孔，出氣孔的直徑為4-6_。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的任一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法,其特征在于所述合成塔出口管接入的氮氣是通過導淋閥接入的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于氨合成塔檢修時對塔內(nèi)觸媒的保護方法，包括以下步驟先關(guān)閉合成氣閥門，將合成塔內(nèi)進行氮氣置換；將合成塔出口管接入氮氣，氮氣逆向進入合成塔內(nèi)；打開合成塔的頂蓋，在合成塔的內(nèi)、外筒之間放入氮氣管并進行氮氣通入，并將合成塔內(nèi)下降管的頂端用蓋板進行密閉；合成塔的頂蓋檢修完畢后，撤走氮氣管與下降管的蓋板后再固定頂蓋。本發(fā)明的方法操作方便，簡單有效，避免了觸媒與空氣接觸的可能，保護了觸媒的催化性能。
文檔編號C01C1/04GK102807234SQ20121031471
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者應(yīng)天龍, 余東洋, 吳敏 申請人:安徽淮化股份有限公司