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滄州正元化肥有限公司60-80項目于2013年3月開工建設，于2015年4月9日生產出液氨產品。合成工序在增加負荷后裝置生產運行正常。該裝置氨合成工藝包及JR3000型合成塔內件由河北正元化工工程設計有限公司設計。正元塔器設備有限公司制造。氨合成催化劑由上虞催化劑有限責任公司生產的娥江牌A301型氨合成催化劑，在柏坡正元化肥有限公司加工成還原態催化劑，φ3000mm合成塔直接裝填還原態催化劑。
在4月7日液氮洗制出合格原料氫氮氣，4月8日9:00氨合成正式點火升溫，4月9日0:00生產出合格氨產品，最高時產氨88噸，合成工序在增加負荷后裝置的生產運行正常。
氨合成系統主要運行參數如表1。
表1 2015年6月4日15:00運行數據
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項目 |
單位 |
參數 |
設計參數 |
備注 |
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液氨產量 |
t/h |
83.4 |
83.3 |
當日產量2000噸 |
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入塔氨含量 |
% |
2.3 |
2.2 |
分析值 |
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出塔氨含量 |
% |
20.3 |
21.2 |
分析值 |
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氨凈值 |
% |
18 |
17-19 |
計算值 |
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新鮮期氣量 |
Nm3/h |
228000 |
219520 |
計算值 |
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入塔氣量 |
Nm3/h |
757000 |
749000 |
計算值 |
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系統壓力 |
MPa |
14.24 |
15.3 |
|
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系統壓差 |
MPa |
0.58 |
≤1.0 |
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氨合成塔壓差 |
MPa |
0.27 |
≤0.45 |
包括高壓水加壓差 |
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入塔氣溫度 |
℃ |
132 |
135 |
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出塔氣溫度 |
℃ |
383 |
410 |
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入水冷器溫度 |
℃ |
92 |
85.2 |
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出水冷溫度 |
℃ |
57 |
40 |
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一級氨冷溫度 |
℃ |
16.7 |
14 |
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二級氨冷穩定 |
℃ |
-8.4 |
-10 |
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合成塔溫度分布數據見表2
表2 2015年6月4日15:00合成塔運行數據
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測溫點 |
單位 |
參數 |
測溫點 |
單位 |
參數 |
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AT-1 |
℃ |
344.5 |
BT-1 |
℃ |
355.7 |
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AT-2 |
℃ |
394.0 |
BT-2 |
℃ |
507.6 |
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AT-3 |
℃ |
493.3 |
BT-3 |
℃ |
501.4 |
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AT-4 |
℃ |
403.3 |
BT-4 |
℃ |
399.2 |
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AT-5 |
℃ |
439.7 |
BT-5 |
℃ |
430.7 |
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AT-6 |
℃ |
475.0 |
BT-6 |
℃ |
469.5 |
|
AT-7 |
℃ |
455.6 |
BT-7 |
℃ |
398.3 |
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AT-8 |
℃ |
462.7 |
BT-8 |
℃ |
455.0 |
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AT-9 |
℃ |
456.9 |
BT-9 |
℃ |
454.6 |
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AT-10 |
℃ |
451.4 |
BT-10 |
℃ |
451.2 |
結語
滄州正元化肥有限公司60/80項目JR3000型氨合成裝置是正元自主開發的工藝包、自主研發氨合成塔，設備均由正元設計制造氨合成塔裝填A301型還原態觸媒、升溫及轉入正常生產順利，從目前系統及氨合成塔運行的情況看，均達到預期效果，運行穩定，全塔采用直接裝填還原態觸媒為進一步優化國內大型低壓氨合成技術踐行出了一條新的途徑。
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A301型還原態催化劑在JR型φ3000mm氨合成系統應用簡介