重慶建峰化工Braun工藝30萬噸/年合成氨裝置通過更換低變催化劑型號(SCST-231-53),實現(xiàn)了滿負(fù)荷狀況下低變爐出口CO含量首次降低到0.2%以下目標(biāo)(實際值為0.17%),為低水碳節(jié)能型流程實現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能降耗,維持安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行樹立了新的標(biāo)桿。
重慶建峰化工股份有限公司是重慶建峰工業(yè)集團(tuán)有限公司的控股子公司,隸屬于重慶化醫(yī)集團(tuán)。該公司擁有兩套天然氣制合成氨裝置,一期裝置于1993年建成投產(chǎn),裝置能力為30萬噸合成氨/年配套52萬噸/年尿素,采用美國布朗(Braun)合成氨工藝和意大利斯那姆(Snam)尿素工藝。二期裝置45萬噸合成氨/年配套80萬噸尿素/年,采用美國KBR合成氨工藝和荷蘭斯塔米卡邦(Stamicarbon)尿素工藝,2012年5月正式投產(chǎn)。該公司投產(chǎn)以來,管理精細(xì),運行平穩(wěn),履創(chuàng)佳績,低變爐曾用過中石化南化催化劑廠的B206-1低變催化劑、科萊恩華錦的B205-1低變催化劑(曾用名德國南方化學(xué)、盤錦遼河催化劑廠等)。
2019年11月份,該公司一期30萬噸合成氨/年裝置進(jìn)行大檢修,更換低變催化劑,催化劑裝填量47m³。更換前考察了“內(nèi)蒙古化學(xué)工業(yè)公司”54萬噸合成氨/年、“新疆天運化工(南京棲霞山)”30萬噸合成氨/年、“內(nèi)蒙古聯(lián)合化工”2套30萬噸合成氨/年裝置低變催化劑使用效果,發(fā)現(xiàn)在上述幾套凱洛格KAAP(Kellogg)工藝裝置采用的SCST-231-53低變催化劑運行效果均較以前的催化劑有進(jìn)步,很有可能在布朗(Braun)工藝也能取得較好效果,于是決定采用該型號產(chǎn)品。該產(chǎn)品現(xiàn)已滿負(fù)荷運行一個多月,低變出口CO碳含量由以前同期的0.22%降低至0.17%,變換率達(dá)到93.4%,壓差由同期的40~50kpa下降到21.5kpa左右,是從1993年投產(chǎn)至今運行最好的一次,標(biāo)志著國內(nèi)低變催化劑的使用技術(shù)取得了新的突破。
該催化劑于2019年11月22日開始升溫還原,還原采用低氫干氣還原的方法。還原期間,嚴(yán)格按照預(yù)先制定的方案進(jìn)行,還原溫度不允許超過200℃來保證催化劑低溫活性。于2019年11月26日還原結(jié)束,11月29日成功并入系統(tǒng)。
目前,該裝置運行負(fù)荷達(dá)到103%,天然氣氣量30006Nm³/h,轉(zhuǎn)化水碳比2.7,低溫變換爐進(jìn)口溫度206℃左右,本次經(jīng)過調(diào)整一直保持在193℃左右,熱點溫度212℃,壓力2.9MPa,壓差21.5KPa,低變汽氣比0.33,低變爐進(jìn)口一氧化碳含量2.69%,出口一氧化碳含量穩(wěn)定在0.17%左右。該系統(tǒng)曾于2000年~2018年使用B205-1低變催化劑,初期使用時,轉(zhuǎn)化水碳比2.7,低變汽氣比0.33,低溫變換爐進(jìn)口溫度195℃,熱點溫度213℃,進(jìn)口一氧化碳含量2.7%左右,出口CO含量在0.22%左右,壓差40~50kpa。這次根據(jù)裝置的運行情況和以前使用的低變催化劑情況相比:1、壓差同比下降50%以上,并且比較穩(wěn)定,幾乎沒有波動;2、低變爐出口CO含量穩(wěn)定在0.17%左右,同比降低0.05%,可增產(chǎn)合成氨6.5噸/天,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益585萬元/年,節(jié)約了消耗,可在更高負(fù)荷下正常運行。
得出結(jié)論:SCST-231-53低變催化劑在節(jié)能型低水碳Braun工藝、KBR工藝、AMV工藝上使用優(yōu)勢更為明顯,能將出口CO含量降低至平衡濃度附近,為節(jié)能降耗、增產(chǎn)提供了重要保證。在凱洛格和低水碳節(jié)能型工藝裝置均適用,如Braun工藝的重慶建峰化工第一化肥廠、錦西天然氣化工廠、四川天華公司、烏石化第二化肥廠;KBR工藝單位:重慶建峰化工第二化肥廠、海南富島二期、中國石油大慶石化、中國石油塔里木大化肥等;AMV工藝單位:海南富島一期、中原大化等。