陈凤壮，李 强，杜坤桥

    (海洋石油富岛有限公司 海南东方 572600)

    海洋石油富岛有限公司富岛一期建有一套以天然气为原料年产300 kt合成氨的装置，采用ICI-AMV工艺设计，合成回路采用低压合成工艺，操作压力10.7 MPa(表压)，设计氨净值14.5%。氨合成塔采用瑞士卡萨利公司的轴-径向混流型塔，外径3 090 mm，容积205 m3，采用双层结构，沿中心管分布有2台折流杆式热交换器和3只催化剂筐，共装填ICI74-1型氨合成催化剂122.4 m3。富岛一期氨合成催化剂经过24年的连续使用，活性下降，运行经济性无法满足要求。2020年6月，海洋石油富岛有限公司首次对氨合成催化剂进行更换和升温还原操作，取得了良好的效果。

    1 催化剂卸出

    1.1 卸剂方法

    催化剂卸出的方法有空气钝化法、灌水氧化法、降温抽吸法等3种[1]。空气钝化法是在低温下向氨合成塔内催化剂缓慢配入适量的空气，采用钝化-降温-钝化-降温的方式将催化剂氧化并降温。该法必须严格控制入塔空气量，防止催化剂烧结甚至内件烧损，其优点是完成钝化的催化剂可在空气环境中卸出，安全性高，但缺点是耗时较长，通常需10 d以上。灌水氧化法是向合成塔内灌水，使催化剂在氧化的同时降温，安全性较好。但卡萨利氨合成塔底部未设置卸料口，灌入的水不能排出，操作人员无法作业。为此，本次卸剂采用降温抽吸法，即将催化剂床层温度降至40 ℃，将塔内置换至氮气环境并维持，通过真空泵将未钝化的催化剂抽吸至分离罐，再淋水装车运走。降温抽吸法耗时短，是常用的卸剂方法，但安全风险较大，在作业过程中必须保证绝对的氮气环境，同时需由专业的操作人员实施卸剂作业。

    1.2 塔内供氮保证

    卡萨利氨合成塔装卸催化剂需要拆卸塔内件，在催化剂卸出过程中，合成塔内必须保证绝对的氮气环境，严禁空气进入。采用以下措施保证氮气环境：①制作并安装临时大盖，保持相对密闭的环境，防止烟囱效应；②各床层催化剂筐内设有装卸催化剂专用的氮气管线，可通过接头外接氮气胶管给催化剂床层供氮气；③在合成塔出口外接Φ76.2 mm的临时氮气管线，保证装卸过程中氮气量充足；④合成回路中所有可能破坏塔内氮气环境的检修项目均安排在卸剂工作结束后进行；⑤安装临时热电偶和塔内摄像头，实时监控床层温度和作业人员状态。由于卸剂前已将催化剂床层温度降至40 ℃以下，通过临时管外接氮气，保证充足的氮气供应量，很好地保证了塔内的氮气环境，作业全程未出现明显的温升，有效保障了卸剂操作人员的安全 ......