合成装置首次化工投料试车方案中海油大氮肥工程.docx

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合成装置首次化工投料试车方案中海油大氮肥工程

合成装置首次化工投料试车方案-中海油大氮肥工程（总33页）

中海油大氮肥工程

合成装置首次化工投料试车方案

（QM51-098）

编制：

审核：

审定：

批准：

中海石油化学有限公司

二期大化肥

2002年6月12日

1．编制依据

2．化工投料应具备的外部条件

3．转化系统原始开车

4．脱碳系统原始开车

5．甲烷化炉首次投用及催化剂还原

6．分子筛干燥器的投用

7．膨胀机开车及冷箱137L的投用

8．合成回路的投运

9．冷冻回路的投运

10．氨回收系统的开车

合成氨装置首次化工投料试车方案

1、编制依据

本试车方案根据KBR提供的操作手册和工艺流程图编写。

2、化工投料应具备的外部条件

天然气能保障提供70%以上生产负荷所需的原料气和燃料气。

公用工程部分

生产所需的合格脱盐水、循环冷却水、消防水、生活水已进入界区。

高低压供电回路已投入运行。

事故发电机系统调试完毕，带负荷试验合格，切换无故障。

全装置内通讯畅通。

生产用油品和化学品齐全，满足试车需要。

试车用备品备件齐全。

合格高压/低压N2进入界区。

3合成装置应具备以下条件：

低变催化剂采用富岛一期甲烷化炉出口氢氮气升温还原结束，且保持床层温度≥170℃。

一段炉、二段炉、101JGT乏气管线、102-B烘炉工作结束。

且烘炉验收合格。

合成装置各炉催化剂装填结束，工艺管线空气吹扫结束。

氨罐和冷冻回路引氨结束。

合成装置中压透平单体试车合格，电机泵试车合格。

2001-J仪表空压机运行正常，建立工厂/仪表空气管网。

22201-U运行正常，能提供足够的中压蒸汽。

中、低压蒸汽管网已建立。

脱碳系统循环正常。

系统保温/保冷结束。

原料气压缩机试车完毕，转化系统氮气循环系统试运合格。

各系统仪表、联锁调试结束，报警值、联锁值整定并经有关部门确认，具备投用条件。

燃气轮机具备启动条件。

103-JT、105-JT、105-JT1油洗合格，仪表控制、报警、联锁、ITCC系统调试合格。

4.投料前各系统工况检查

给水系统

锅炉给水、炉水、脱盐水各项分析指标在控制范围内。

101-U液位LIC1030给定50%投自动。

101-U压力PIC1031给定186Kpa投自动。

仪表空气PI2013控制在。

低压氮气管网压力PI1180控制在，高压氮压力为。

循环冷却水运行正常，循环冷却水压力PI1170：

，TI1560：

33℃，FI1156：

Nm3/h。

141D已上水：

LIC1001指示50%液位，101C、103C1/C2、123C1/C2低点导淋排放完成。

锅炉给水已建立104JA→BW1007-10″→BW1035-2″→130D的循环，控制流量在10~15t/h。

蒸汽系统

高中压PIC1014给定投自动，低压PIC1017给定投自动控制。

2201-U运行正常，负荷在90%以上，有富裕蒸汽满足投料需要。

进入界区的天然气压力PIC1041给定投自动。

5.转化系统原始开车

102J至142D1的氮气升温（转化系统氮气循环升温）

盲板检查和阀门检查

·管线NG1080-6″到102J出口管线关闭。

（62D-104）

·管线NG1000-16″到174D的16″阀和″旁路阀关闭。

（62D-102）

·管线FG1004-4″上的截止阀关，中间导淋开。

（62D-102）

·管线SG1023-12″上到173J的12″阀关且盲死。

（62D-103，62D-104）

·从174D到102J入口管线NG1001-16″上的16″阀开且在通位。

（62D-104）

·102J出口管线NG1004-12″上的12″阀开且在通位。

（62D-104）

·FV1015给定投自动。

（62D-104）

·从103J来的管线SG1014-2″上的FV1022及2″旁路关闭。

（62D-104）

·101BCF原料气预热盘管的旁路阀TV1305开，投自动控制，给定371℃。

（62D-105）

·从101J来的管线A1008上6″阀关闭且拆除可移动弯管。

（62D-105）

·108DA入口管线盲板倒通，截止阀开；108DB/DC进出口阀开，进出口放空阀关，中间导淋开，盲板导通位，HV1108关。

（62D-103）

·FV1001开，MOV1010开（HS1010），盲板在通位。

（62D-106）

·101J来的管线A1002上4″阀关，拆除可移动弯管。

（62D-106）

·从130D来的MP蒸汽管线MS1006-20″上的阀关且截止阀后盲板倒通。

（62D-120）

·XV1207，FIC1044关；TIC1004，HCV1043全开；TIC1010全关。

TIC1011A/B其中一个关闭。

（62D-107）

·低变MOV1008/7全开，MOV1009及HIC1021关闭（原始开车低变旁路）。

（62D-108）

·104D2出口到143C管线PG1064-12″上12″阀关闭且安装盲板盲位。

（62D-108）

·V1007-6″管线盲板倒通位。

（62D-108）

·HCV1045，MOV1005及旁路阀关闭，盲板通。

142D1底部冷凝液阀关闭。

（62D-110）

·142D1到143C管线PG1063-10″上的盲板通位且阀门打开。

（62D-110）

·FIC1023关闭且盲板安装在管线NG1015-10″前截止阀。

（62D-104）

氮气循环回路置换合格O2≤%。

确认以下联锁在旁路，复位101B联锁：

补充

投用143C冷却水，全开102J防喘振阀FV1015。

缸体进行置换合格，向系统充氮至时，按102J启动程序开车，建立压缩机循环，逐渐关闭FV1015建立氮气循环。

101B点火及氮气循环升温

按101B点火程序，启动101BJT进行一段炉炉膛置换吹扫，炉膛负压控制在－5~0mmH2O。

按一段炉点火顺序分布图，按点火规程进行点火，调整一次风门（先点中间三排烧嘴）。

以TI1315B/1316B为准，按升温速率≤25℃/h增点烧嘴，按烧嘴分布图点火，多烧嘴小火焰的原则。

当141D产汽压力＜前，用顶部2″放空阀放空，氮气循环升温后期，可以将蒸汽引至HCV1048进行放空。

当101B进口温度达200℃，出口温度达450~500℃，高变入口温度达250℃时，床层温度≥180℃时氮气升温结束，升温过程中检查对流段各组盘管温度：

101BCX：

TI1313＜621℃

101BCA1/A2：

TI1312＜552℃

101BCS1/S2：

TI1552/1553＜537℃

101BCF：

TI1612＜413℃

101BBFW：

TI1309＜371℃

氮气升温期间各组对流段盘管的保护介质：

101BCX：

N2气

101BCA1/A2：

不需要保护

101BCS1/S2：

蒸汽

101BCF：

原料天然气

101BBFW：

循环锅炉给水

升温中注意控制至130D锅炉给水流量，防止在101BBFW中汽化。

加氢反应器和脱硫槽升温

脱硫系统升温随氮气升温同时进行（升温前氮气置换合格）。

以串联方式升温，升温速率按＜50℃/h进行。

氮气升温过程中HV1108保持关闭，一段炉转入蒸汽升温后，脱硫系统的升温可以通过手动控制HV1108天然气放空量调节。

当TI1304：

360℃，TI1602/1603：

370℃，可以进行脱硫槽出口硫分析，当硫含量＜时脱硫剂活化结束，注意TI1602/1603≯400℃。

一段炉蒸汽升温

当一段炉出口TIC1314达到450~500℃，二段炉出口TI1334：

300℃，高变床层TI1010≥180℃时，转入蒸汽升温。

确认蒸汽管线暖管合格，且引到FIC1002阀前：

蒸汽经MS1005-8″引到130D，130D顶部安全阀3″全开，130D升温暖塔。

（请核查）

蒸汽升温操作

·通过FIC1002，慢开引蒸汽进入系统，逐渐加到33000Kg/h（每次加量不大于5000Kg/h）。

·现场关闭氮气循环管线PG1064上的12″截止阀。

·同时现场增点一段炉烧嘴，主控全开FIC1015，关闭MOV1010和FV1001，关闭压缩出口截止阀（第二道），按规程停102J原料气压缩机，关闭充氮阀（″）。

注意：

原料气压缩机可以不停车，在天然气操作过程中要平稳进行，确保压缩机运行稳定。

（氮气升温时天然气不允许进入系统，请核查氮气升温程序）。

·现场在102J出口截止阀关闭后，即刻开NG1080-6″截止阀，主控引天然气到HV1108放空，保护原料气预热盘管。

·102J按规程进行热态启动，准备下一步化工投料，运行稳定后投用102J联锁。

·蒸汽升温速率＜50℃/h，蒸汽在PIC1032放空，且PIC1032保持全开，部分蒸汽倒至HCV1045放空（导气前131C2建立正常液位），根据升温情况逐渐提压至。

·蒸汽升温后，注意控制132C2的液位和131C1的压力PIC1040，当PIC1040达到Mpa并入低压蒸汽管网。

·转入蒸汽升温后，141D产汽量增加，注意141D液位和高压蒸汽压力，逐渐关闭HCV1048，逐渐提压至中压蒸汽管网压力，及时投用喷水降温器。

·及时启动121J，将工艺冷凝液送往130D，投用130D工艺冷凝液气提系统（见投用方案）。

·当各催化剂床层和出口温度达到以下温度，蒸汽升温结束：

101B出口：

TIC1314700~750℃

103D出口：

TI1334500~700℃

104D1床层：

TI1341/42/43/44280~290℃

注意：

在一段炉增点烧嘴过程中，严格按烧嘴分布图进行，使转化管热负荷均匀。

升温过程中确保对流段盘管不超温。

化工投料及催化剂还原、高变放硫

具备条件

·TIC1314700~750℃

·108DB/DC出口硫＜

·PIC1032~

·FIC100235~45t/h

·102J运行稳定

化工投料操作

·开102J出口截止阀，关闭NG1080-6″截止阀，脱硫放空由压缩天然气替代，调整FV1015保持放空量不变，打开从富岛来的2″返氢阀及FV1023（5%原料气含量）。

·压缩机倒气过程中注意102J干气密封。

·主控按HS1010开MOV1010，现场开FV1001旁路，首次投料3900Kg/h（设计量5%）。

·化工投料过程中，按一段炉烧嘴点火分布图，逐步增点烧嘴，保持一段炉出口温度稳定，升温速率＜50℃/h，保持水碳比＞，蒸汽：

33400Kg/h。

·工艺气在PIC1032放空，逐渐提压至，投自动控制；部分工艺气倒至HCV1045放空。

·随原料气负荷至增加7800Kg/h（每次650Kg/h，关闭3″旁路阀），逐渐关闭HV1108，关闭过程中保持101BCF温度稳定不超温。

·当天然气引入一段炉后，催化剂还原开始，原料气加入6~8小时后，每小时分析出口CH4含量%，硫含量≤，连续分析三次稳定，且转化炉管外壁温度均匀催化剂还原结束。

·降低水碳比到4：

1，PIC1032压力在一段炉出口温度提至750~780℃。

·高变催化剂进行放硫（KBR：

58000Kg/h，蒸汽流量80000Kg/h，工艺空气79500Kg/h），高变催化剂还原初期入口温度控制在350℃，逐步提高入口温度，每次提温速率＜5℃，二段炉加空气后将高变入口放硫温度提至400℃运行2小时，每半小时分析一次出口硫含量，当硫＜时（连续三次），高变放硫结束。

·高变放硫结束，以650Kg/h的速率加负荷至23300Kg/h，控制水碳比在4：

1，投用一段炉联锁。

·在投料结束后，启动燃气透平（运行稳定后投用联锁），引乏气至一段炉烧嘴和对流段。

（此阶段是否应在蒸汽升温前）

①确认PZ1855全关，PZ1021全开，乏气放空至大气。

②手动缓慢打开PZ1855和烧嘴十个风道，观察一段炉炉膛负压及时调整，检查烧嘴燃烧情况，倒气过程中如发现烧嘴熄灭及时点燃。

　③慢关PZ1021A/B，逐渐将乏气倒入一段炉后，控制系统投自动。

　④乏气可以在蒸汽升温阶段倒入，倒气过程中防止对流段盘管超温。

·用电子测温仪测量转化管外壁温度，防止转化管局部过热和超温，检查转化管弹簧吊架和膨胀量。

二段炉加空气

二段炉加空气前具备条件

·工艺负荷40%，PIC1032在。

·101B、103D、104D1催化剂还原结束，系统运行平稳。

·101J运行稳定，出口压力≥Mpa。

·TI1334≥700℃，盘管保护蒸汽投用。

调整101J运行工况，出口压力提至以上空气在PV1050放空。

加空气操作：

·检查确认FV1103、FV1003、XV1207、XV1206关闭，FV1044已经打开：

2000Kg/h，加空气前，检查加空气管线无冷凝液。

·主控开XV1207，用FV1103加1500~2000Nm3/h空气至二段炉，加入空气后若TI1052/TI1053温度上涨，表明二段炉已经点燃。

·如果空气加入5分钟之内温度没有上涨，应立即切除空气，15分钟之后再加。

·二段炉点燃后，TI1052以≯30℃/h速率升温，FV1103开完后用主线FV1003加量至25%（26500Kg/h），调整PDIC-1020压差在70Kpa，系统压力逐渐提至~。

·加空气过程中，逐渐关闭HV1050，确保101J出口压力稳定。

·加空气过程中，逐渐关闭保护蒸汽阀FV1044，复位联锁，同时确保101BCA1/BCA2不超温。

·加空气时，注意101C出口温度升温速率不要超过85℃/h（TI1335）。

·随着103D出口温度的增加，调整101C/102C出口旁路，以50℃/h的升温速率将104D1进口温度提至371℃，将TIC1010/TIC1004投自动，控制102C高压蒸汽温度在369℃（TIC1004）。

·随着141D产汽量的增加，注意控制汽报液位，防止低低液位停车。

·逐渐将高压蒸汽管网压力升至，进行安全阀141D1/D2和PRV101B1/B2的热态调试，连续起跳三次，误差在5%内为合格。

141D1设定值13100KpaG

141D213490KpaG

101B112700KpaG

101B213000KpaG

·以5%的速率逐渐提工艺系统负荷至：

蒸汽50%（50600Kg/h），原料气40%（31000Kg/h），空气40%（42500Kg/h），水碳比控制在：

1。

·全面检查系统工况并进行调整，投用相关联锁补充。

低变催化剂还原及投用

低变催化剂还原用富岛一期甲烷化后气体。

用173J为循环机，在投料之前还原结束，充氮保护（详见催化剂还原方案）。

串低变

·用173J进行低变氮气升温，当TI1346/47/48/49达到大于180℃升温结束。

·分析高变出口硫含量小于。

出口CO小于%

·降低系统压力至，确保串低变时蒸汽不冷凝。

·低变系统盲板抽查完毕（见盲板图）。

·控制低变进口温度在195~200℃，高于该压力下露点温度20℃以上。

·确认MOV1007及旁路关闭，进口MOV1008及旁路关闭，打开进口旁路第一道截止阀排液，排液结束后关闭，打开第二道截止阀给低变充压。

·充压平衡后，主控按HS1007开低变出口MOV1007，手动缓慢开MOV1008，关闭旁路，手动缓慢关闭低变旁路MOV1009，将低变串入系统，在操作过程中保持温升不大于30℃，若大于则停止倒气，降低床层温度后再倒气，首次串入系统会产生约50℃的热波，如果热波30分钟不消失，104D2温度大于230℃，应立即按HS1004将低变切除系统，并查找原因。

·低变串入系统后，分析出口CO含量在控制范围内（%的CO），逐渐将系统压力提至~，投用低变联锁I1004，切换108DA的加氢源。

·低变串入系统也可在串入脱碳系统后进行。

6.脱碳系统原始开车

应具备的条件

·脱碳系统清洗结束，已建立aMDEA溶液循环（见脱碳系统溶液循环方案），循环量如下：

FIC1014：

Nm3/h，FIC1005Nm3/h

·130D工艺冷凝液系统已经投用，部分工艺气在HCV1045放空，工艺气在HCV1045放空4~8小时，进行催化剂吹灰。

·溶液各项指标在控制范围内。

·确认甲烷化炉隔离：

MOV1011及旁路关闭，XV1211关闭，PV1005前截止阀全开。

·PIC1039给定投自动控制，PIC1104给定60KpaG投自动。

脱碳串气

·现场开MOV1005的2″旁路给121D充压，平衡后（PIC1032与PIC1005压力相等）按HS1005开MOV1005，关闭2″旁路。

·主控手动打开PIV1005，关闭HCV1045和PIC1032，逐渐将工艺气导至PV1005放空，压力控制在~，给定值比PIC1032高投自动。

·导气后小时分析溶液组分，根据分析结果调整循环量，121D/122D液位和温度。

·首次导气溶液脏，当发现PDI1042/43压力增加时，及时补充消泡剂。

·导气过程中注意132C2液位，及时补充锅炉给水，控制液位正常（补低压锅炉操作）。

·导气过程中要平稳操作，注意两塔液位，及时补水。

脱碳导气后检查

·检查循环量、两塔压差、塔底温度在控制范围。

112C到122D110℃

112C到110C85℃

110C到121D50℃

·分析吸收塔出口CO2＜%。

投用脱碳系统相关联锁：

补充

启动水力透平107JAHT，停一台电机泵。

（详见水力透平投用方案）

·脱碳系统运行4小时，163D闪蒸出气体在PV1029放空。

7.甲烷化炉首次投用及催化剂还原

应具备的条件

系统负荷在40%，脱碳系统运行稳定，121D出口CO2＜%、CO＜%

出口硫含量＜。

投用115C冷却水，172C蒸汽管线暖管合格。

HCV1042前截止阀打开，TV1012A保持50~100开度。

109DA/DB进口阀关闭。

144D上脱盐水液位正常50%，启动122J运行。

甲烷化炉串入系统及催化剂还原

·确认MOV1011及旁路阀关闭，主控按HS1253开XV1211。

打开MOV1011旁路阀向106D充压。

·充压平衡（PIC1005与PI1044压力相等）后按HS1011开MOV1011，关闭旁路阀。

·现场手动开HCV1042，主控逐步关PV1005，逐渐将工艺气导至甲烷后放空，当PV1005全关后，PV1005给定压力比PIV1032高投自动。

·主控逐渐打开TV1012B向172C加蒸汽（开之前确认疏水器投用），逐渐关闭TV1012A，控制TIC1012升温速率＜50℃进行甲烷化催化剂升温。

·催化剂床层温度升至200℃时快速通过该温度，以防止羟基镍生成。

·催化剂床层温度超过200℃时，催化剂开始还原，以25℃/h速率将温度升至325~350℃。

·随催化剂还原的进行，床层热点从TI1356移至TI1357、TI1358、TI1359、TI1360、TI1361，当TI1361温度升至350℃时，缓慢将TI1012温度提至400℃（不大于454℃）将床层温度拉平，分析出口CO＋CO2＜10ppm时，催化剂还原结束（大约要6小时），降入口温度至290~300℃操作。

·当床层反应开始时注意减172C蒸汽量，直到全关。

·注意调整115C循环水，确保工艺气出口温度在控制范围（若105J没有运行）。

投用相关联锁补充

8.分子筛干燥器109DA/DB投用

具备条件

深冷净化系统已机械竣工，按P&ID检查合格。

干燥剂装填完毕，氮气置换合格，氧含量小于%，试漏结束。

甲烷化系统运行正常。

试车合格运行正常，投用氨冷器130C，工艺气出口温度4℃。

干燥器与冷箱隔离，相关阀门开关位置正确。

仪表联锁和相关仪表调校完闭，具备投用条件。

干燥器109-DA/DB顺控系统已空载试验，并能投入运行。

干燥器投用

确认以下阀门开关正确

·确认109-DA/DB去冷箱管线SG1009-20″上的截止阀及其旁路阀关闭。

·确认SG-1049-3″上截止阀关闭。

·　确认N1254-2″上两道截止阀关闭，中间导淋打开。

·确认SG1414-3″上两道截止阀关闭。

·确认144-L前后截止阀打开。

·确认132-C去103-J入口的旁路阀打开。

·确认132-C去103-J的截止阀及其旁路阀关闭。

·确认103-J入口截止阀及其旁路阀关闭。

·PIC-1008压力给定在120kPag投自动。

·FIC-1046手动全关。

·TIC-1042投远程自动控制。

·TV-1040手动全关。

投用

·去183-C的中压蒸汽管线暖管合格后，打开183-C中压蒸汽进口阀，投用疏水器SP-183C。

·干燥器程序仪表切换到手动位置，打开PV-1049A/B对MOV-1015/16，进行高压气密试验，合格后程控步骤投在109-DA吸收，109DB再生这一步。

·109-DA吸收，109-DB加热再生：

·　打开PV-1049A，109-DA充压，充压时间为59分钟，充压后开109-DA进出口电动阀MOV-1017、MOV-1015，关闭PV-1049A。

合成气从106-D出口放空通过132-C旁路倒至103-J入口PV1004放空，倒气完毕后，全关HCV1042，PIC-1004投自动控制。

·打开干燥器109-DB的卸压阀PV-1048，SG-1054-2″上的截止阀打开2~3扣，检查卸压速率，此步需要40分钟。

根据卸压速率调整SG-1054-2″上的截止阀的开度。

·HV-1022手动打开。

·打开XV-1161和XV-1165。

·全开SG-1414-6″上第一道截止阀，用第二道截止阀向再生系统充压，流量为FIC-1046：

25000nm3/h。

·109-DB再生加热流程：

合成气—109-DA—154-DA—SG-1414-6″—FT1075—SG1111-16″—183-C—SG-1412-12″—SG-1056-12″—109DB—SG1044-12″—HV-1022—144-L去燃料系统。

·当TI-1043温度达到210℃以上，109-DB加热步骤结束，此步大约需要746分钟。

·109-DA吸收，109-DB冷却。

·　109-DB加热步骤结束后，使程序指令进行到下一步：

109-DB冷却。

·　冷却流程：

合成气—109-DA—154-DA—SG-1414-6″—FT1075—PV-1008—SG1044-12″—109DB—SG-1056-12″—HV-1023—144-L—去燃料系统。

·　当109-DB出口温度冷却到≤15℃，冷却结束，此步需要大约499分钟。

·109-DA吸收，109-DB充压。

关闭XV-1161、XV-1165，打开PV-1049B，109-DB充压，充压时间为59分钟。

·109-DA吸收，109-DB备用。

109-DB充压结束后，全开PV-1049B，109-DB备用，此步需要60分钟。

·109-DA吸收，109-DB并入运行。

打开MOV-1016、MOV-1018，109-DB并入运行，此步需要10分钟。

·109-DB并入运行后，隔离109-DA。

109-DA再生，步骤同109-DB再生步骤。

109-DA/DB运行两个周期后，根据分析AI-1014，如果合格，干燥器程序投自动方式并检查程序功能