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二段转化催化剂形成镍铝尖晶石的原因分析及防范措施

文档作者：杨　超，钟富生，熊永军，梁红兵文档来源：昊华鸿鹤化工有限责任公司		点击数：	更新时间： 2023年02月13日
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层温度和热点温度没有明显的变化。甲烷化炉
２００２ 年１ 月进碱液前，床层顶部温升在１６ ℃，
６０％温升集中在上部０４ ｍ 催化剂床层，床层温
升均在第二层催化剂之上，中下层催化剂床层无
温升；水洗后，床层顶部温升降为８ ℃ （至２０１０
年），之后甲烷化催化剂活性下降速度较快。
３　结束语
虽然富岛一期合成氨装置甲烷化炉ＩＣＩ １１３
型催化剂使用了１９ ａ，从运行参数来看还可以继
续使用，但通过分析也发现，其活性下降已经较
快，催化剂已经非常接近其使用寿命了，继续使
用必将导致系统运行能耗不断增加，产量逐渐下
降，操作费用持续增加，因此，很有必要通过运
行总结和经济评估，为下一个大修周期是否更换
新催化剂提供依据。
通过以上分析，公司决定对甲烷化炉催化剂
进行整体更换。２０１４ 年１２ 月，利用富岛一期合
成氨装置大修机会新换了科莱恩华锦催化剂有限
公司生产的预还原型甲烷化催化剂Ｊ１０３Ｈ，ＩＣＩ
１１３ 型甲烷化催化剂就此结束了１９ ａ 的使命。
［收稿日期］２０１５１２１７
［作者简介］杨　超（１９７１—），男，四川南充人，工程师，昊华
鸿鹤化工有限责任公司合成车间生产主任。
二段转化催化剂形成镍铝尖晶石的
原因分析及防范措施
杨　超，钟富生，熊永军，梁红兵
（昊华鸿鹤化工有限责任公司，四川自贡　６４３０００）
［摘　要］结合生产实际，分析与探讨以天然气为原料的合成氨装置二段转化催化剂生成镍铝尖晶石
的原因，并提出防范措施，以有效保护转化催化剂的活性，延长其使用寿命，为装置的高产、低耗、安全、
平稳运行奠定坚实的基础。
［关键词］合成氨装置；二段转化催化剂；镍铝尖晶石；原因分析；防范措施
［中图分类号］ＴＱ １１３２４ ＋７　［文献标志码］Ｂ　［文章编号］１００４ －９９３２（２０１６）０３ －００２４ －０４
　　我公司合成氨厂老合成氨系统建于１９７３ 年，
以天然气为原料，采用传统的一段、二段天然气
转化工艺，液氨生产能力为４６５ ｋｔ／ａ，２００７ 年
实施“烃类并联换热式转化工艺” 节能扩产改
造后，装置生产能力提高到了７０ ｋｔ／ａ，使公司
合成氨总生产能力达到了１６０ ｋｔ／ａ （其中新系统
９０ ｋｔ／ａ），满足了５００ ｋｔ／ａ 联碱装置的需求。
１　转化系统流程简介
湿法脱硫合格的天然气经联压机两级加压至
２４ ＭＰａ 后送入转化工序，经箱式一段转化炉对
流段工艺天然气预热器Ⅰ、Ⅱ的２ 次预热后，再
经铁锰和氧化锌干法脱硫，使天然气中总硫降至
０５ ｍｇ／ｍ３ 以下。
脱硫合格的天然气分两路分别与工艺蒸汽混
合：其中占总量５５％ ～６５％的天蒸混合气首先
进入箱式一段转化炉对流段天蒸预热器ⅠＡ、Ⅱ
Ａ 加热至４５０ ～４８０ ℃，再进入箱式一段转化炉
转化管内进行一段转化反应，转化反应所需热量
由一段炉顶部烧嘴燃烧天然气提供；另一路占总
量３５％ ～４５％的天蒸混合气经箱式一段转化炉
对流段天蒸预热器ⅠＢ、ⅡＢ 预热到４５０ ～４８０
℃，再进入换热式转化炉内转化管进行一段转化
反应，转化反应所需热量由二段炉出口高温二段
气体提供。箱式一段炉出口气残余甲烷含量为
８％ ～１０％，换热式转化炉出口气残余甲烷含量
为１２％ ～１５％，此两股一段转化气混合后进入
自热式二段转化炉，进一步进行甲烷蒸汽转化反
应，使二段炉出口转化气残余甲烷含量小于
０６％。合成氨装置所需的氮气取自大气；空气
由联压机加压到２３ ＭＰａ，再经一段炉对流段工
艺空气预热器Ⅰ、Ⅱ预热到５００ ℃左右送入二段
第３ 期　
２０１６ 年５ 月　中　氮　肥ＭＳｉｚｅｄ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎｏ３　
Ｍａｙ ２０１６

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