60 kt/a合成氨装置拆除置换方案

龙贵福，赵 应，王丽红

(贵州开磷息烽合成氨有限责任公司，贵州贵阳 551100)

贵州省凯里化肥厂始建于1958年，1975年建成投产，2002年贵州恒昊投资有限公司承包该厂后，改名为贵州恒昊投资有限公司黔东南分公司，主要产品为液氨及农用碳酸氢氨。由于该企业位于凯里市开发区，存在安全隐患及严重的环境污染，该生产装置于2012年停车，对系统未进行置换，存在大量的易燃易爆气体，有半水煤气、液氨、气氨、氨水、铜液等，存在重大的安全隐患。2016年3月，贵州省化建公司受黔东南州安监局委托，做排除安全隐患的置换及整体拆除的施工方案，使整个安全隐患得以彻底排除。

贵州省凯里化肥厂位于贵州省凯里市开发区，在建市政公路凯二线经厂北大门贯穿，政府征地红线在厂区长300 m、宽36 m的范围，为保证凯里二线市政公路2016年7月顺利通车，在厂区的政府征地红线范围的所有各类设备、管道、电气、钢结构、建筑物等设施必须在2017年6月前完成安全拆除，然后交到市政公路施工单位完成凯二线公路的施工。

1 厂区基本情况及隐患情况

整个厂区分为锅炉、造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、余热回收、精炼、合成、碳化、电仪、煤球、脱盐水、污水处理等14个工段及车间。厂区周围东、西、北为厂生活区和居民区，距厂周围墙外1 000 m范围内居民人数约为8 000人。

该厂自2012年关停后，整个装置的设备及管道都没有得到保养及维护，碳钢设备及管道大多锈蚀，设备及管道存在大量的易燃易爆气体及液体，有半水煤气、液氨、气氨、氨水、铜液等，存在重大安全隐患：①液氨储罐贮存液氨约5 t，属Ⅳ级危害毒物，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官黏膜等。空气中含有体积分数为5%的氨，能使人在几分钟内窒息死亡。液氨易燃、易爆，爆炸极限范围为15．5%～28.0%，大量泄漏会造成极大的灾害事故。②造气工段管道内贮存的CO约5 000 m3，CO为无色、无味、有毒的气体，人吸入CO会损坏人体血红蛋白，造成组织缺氧，吸入大量CO可立即死亡。CO属易燃易爆气体，爆炸极限为12.5%～74.1%。③脱碳工段吸附塔贮存的H2约4 000 m3，属易燃易爆无毒气体，爆炸极限为4.1%～74.2%，属甲类气体，属第2.1类可燃气体。

2 工期目标及拆除内容

工程地址：贵州省凯里化肥厂。

工期目标：计划开工日期为2016年4月20日；第1阶段计划完工日期(凯二线在厂区的政府征地红线范围全部拆除完成)为2016年6月20日；第2阶段计划完工日期(厂区的各类设备、管道、电气、钢结构等全部设施，包括部分土建房屋、建筑构件全部拆除完成)为2016年9月20日。总计划工期为154 d。

安全目标：工程安全总体目标，即死亡事故为0、重伤事故为0、火灾事故为0。

拆除内容：拆除工程范围为凯里化肥厂全厂内的各类设备、管道、电气、钢结构等全部设施，包括部分土建房屋、建筑构件。厂内所指定的各类设备、管道、电气、钢结构、建筑物等设施为非再利用，故为报废性拆除处理。

3 工程特点

拆除重点：全厂的拆除主要为整套合成氨装置，其中尿素装置设备早已拆除，只剩下混凝土厂房及造粒塔，此方案的重点是合成氨装置，装置内设备种类多，结构复杂，有高空作业，施工技术难度大。施工现场高空作业多、多工种立体交叉作业，施工场地紧凑，操作难度大。

装置已停产多年，并有易燃易爆危险性介质的设备、管道系统，必须进行清洗、置换合格，并经各部门认可批准后方可动火。有的设备内填料或废化工原料需要清理、装袋及桶装，并按照要求进行固体废弃物专业处理，废机油装桶密封进行液体废弃物专业处理等。

4 置换工艺

4.1 水处理车间

4.1.1 软水工段

主要介质：水、交换树脂。

置换方案：整体装置拆除至外供水总阀后；离子交换器拆除水进、出口，打开上、下人孔卸出树脂，然后分别用轴流风机从下人孔置换至上人孔；软水槽等容器拆除至水进、出口阀，从水出口处用空气置换至进口。以上置换分别于各交换器(槽)上人孔(或水进口)取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

4.1.2 综合循环水工段

主要介质：水。

置换方案：整体装置自然拆除，冷水池与大气连通，无需置换。

4.1.3 造气、脱硫循环水工段

主要介质：水。

置换方案：整体装置自然拆除，冷水池与大气连通，无需置换。

4.1.4 锅炉工段

主要介质：软水、水蒸气冷凝液。

置换方案：20T、15T整体装置自然拆除，无需置换。

4.2 造气车间

4.2.1 造气工段

(1)造气炉

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆开造气炉炉口、造气炉下灰口、除尘器下灰口，拆除烟囱放空阀，拆除上下行煤气阀，先用氮气置换后，再用空气自然通风置换，于造气炉炉口或放空管上取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(2)煤气总管

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆开最末端8#炉煤气总管旁造气出口煤气总管盲板，拆除洗气塔水封阀及塔下人孔，拆开洗气塔出口煤气总管人孔，先用氮气置换，轴流风机从造气出口煤气总管人孔处用空气置换，于洗气塔出口煤气总管人孔取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(3)吹风气总管

主要介质：造气吹风气、半水煤气。

置换方案：拆开吹风气总管人孔，吹风气余热锅炉弛放气进燃烧炉阀门加盲板，打开吹风气余热锅炉灰门，先用氮气置换，轴流风机从吹风气总管人孔处用空气置换至吹风气余热锅炉烟囱，于吹风气余热锅炉烟囱取样点取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)吹风气余热锅炉

主要介质：H2、N2、CH4。

置换方案：造气吹风气总管置换合格后，吹风气余热锅炉弛放气进燃烧炉阀门加盲板、关闭吹风气余热锅炉灰门、拆除吹风气余热锅炉鼓风机，先用氮气置换，轴流风机从吹风气余热锅炉鼓风机出口风管处用空气置换至余热锅炉本体到余热锅炉烟囱放空，于余热锅炉烟囱取样点处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(5)弛放气储罐

主要介质：H2、N2、CH4。

置换方案：拆除弛放气储罐进出口阀，用氮气从弛放气储罐出口阀置换至弛放气储罐进口阀处，于弛放气储罐进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(CH4)≤5%为合格。

(6)造气半水煤气洗气塔及气柜

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆开8#炉煤气总管旁的造气出口煤气总管盲板，拆开洗气塔出口总管人孔，拆开气柜顶上人孔及放空阀后，先用氮气置换，再用轴流风机空气置换至8#炉煤气总管旁的造气出口煤气总管盲板处及气柜顶上人孔及放空阀处，分别于气柜放空阀取样点及8#炉煤气总管旁的造气出口煤气总管盲板处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.2.2 脱硫工段

(1)气柜、脱硫除尘冷却塔及气水分离器

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆开气柜顶上人孔及放空阀，拆开气柜及脱硫除尘冷却塔之间的煤气总管上的人孔，拆开各台罗茨风机进口阀，先用氮气置换，轴流风机从气柜及脱硫除尘冷却塔之间的煤气总管上的人孔用空气置换至气柜顶上的人孔及各台罗茨风机进口阀处，分别于气柜顶上的人孔及各台罗茨风机进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(2)罗茨风机

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆除各罗茨风机煤气出口阀及回路阀，先用氮气置换，轴流风机从各罗茨风机煤气进口阀处用空气置换至出口阀处，分别于各罗茨风机煤气出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(3)冷却塔、脱硫塔、清洗塔

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆除煤气出口阀、净氨塔上人孔，从罗茨风机煤气出口阀处先用氮气置换，再用轴流风机空气置换，经冷却塔至一、二、三级脱硫塔及清洗塔上人孔，于清洗塔煤气出口管取样点上取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)再生槽

主要介质：H2S、碳酸钠溶液、硫膏。

置换方案：拆除再生槽上各喷射器，拆除再生槽顶部人孔，拆除再生槽底部碱液出口法兰及排污阀，先用水从再生槽顶部人孔冲洗槽内硫膏，经碱液出口法兰及排污阀处排出，再从再生槽底部碱液出口法兰及排污阀处加水至再生槽顶部人孔，排净槽内水后，先用氮气置换，再用空压机从再生槽底部碱液出口法兰及排污阀处置换至槽顶放空管处放空，于槽顶放空管处取样进行分析，(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(5)清洗塔、静电除焦器

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆除静电除焦器上人孔，拆除清洗塔下人孔，关闭净氨塔上人孔，清洗塔下人孔处先用氮气置换，再用轴流风机空气置换至静电除焦器上人孔处，于静电除焦器上人孔处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(6)静电除焦器至氢氮压缩机进口分离器

主要介质：半水煤气。

置换方案：拆除静电除焦器下人孔、各氢氮压缩机一段进口分离器出口法兰后，先用氮气置换，再用轴流风机从静电除焦器下人孔空气置换至各氢氮压缩机一段进口分离器出口法兰及排污阀处，于各氢氮压缩机一段进口分离器出口法兰及排污阀处进行取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.3 压缩车间

4.3.1 氢氮气压缩机机身

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：拆除氢氮气压缩机各段进出口阀及回路阀，拆除氢氮气压缩机各段进出口阀门，先用氮气置换，再用空压机从各段阀门出口处(需加带气嘴的盲板)空气置换至各段进口管及进口阀门处，于各段进口管及进口阀门处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.3.2 各段冷排、油分离器

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：拆除氢氮气压缩机各段进出口阀，先用氮气置换，再用空压机从氢氮气压缩机各段出口阀处空气置换至各段出口油分、各段冷排、各段进口阀处，于各段进口阀处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

4.3.3 二出总管

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：拆除各氢氮气压缩机二段出口阀，变换煤气进口分离器进口阀加盲板，先用氮气置换，再用空压机从各氢氮气压缩机二段出口阀处空气置换至变换煤气进口分离器进口阀，于变换煤气进口分离器进口阀取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.3.4 压缩机三进总管：

主要介质：H2、N2。

置换方案：拆除变换系统出口阀，拆除碳化系统进口总阀，拆除各氢氮气压缩机三段进口阀，先用氮气置换，再用空压机从变换系统2只出口阀处空气置换至各氢氮气压缩机三段进口阀处及除碳化系统进口总阀，于各氢氮气压缩机三段进口阀处以及除碳化系统进口总阀取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.4 净化车间

4.4.1 变换工段

(1)进口油分离器

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：拆除油分离器进口阀，油分离器出口阀加盲板，从油分离器排污阀处用氮气进行置换，于进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后打开油分离器底部人孔，用轴流风机空气置换至进口阀处，于进口阀处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

(2)饱和热水塔、预腐蚀器、热交换器、中变电加热器、中变炉、1#热水加热器、2#热水加热器、软水加热器、冷却排管

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：变换系统出口阀加盲板，进口油分离器进出口阀加盲板，低变炉进、出口阀加盲板，饱和热水塔热水进口法兰及排污阀加盲板，中变炉近路管线阀门加盲板，打开低变进口放空阀，打开饱和热水塔U形封连通阀，用氮气分别从热交换器排污、预腐蚀器排污、冷却排管排污、变换系统出口放空阀处置换至低变进口放空阀处，于低变进口放空阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除中变炉上、下人孔，卸掉中变炉内的催化剂，打开变换系统出口放空阀，用轴流风机从中变炉上下人孔处空气置换至变换系统出口放空阀处，于变换系统出口放空阀处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

(3)低变炉系统

主要介质：H2、CO、CO2、N2。

置换方案：拆除低变炉升温副线阀，1#低变炉进口加盲板，2#低变炉出口阀加盲板，打开2#低变炉出口放空阀，用氮气从低变升温副线置换经低变电加热器至1#、2#低变炉至2#低变炉出口放空阀处，于2#低变炉出口放空阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后打开1#、2#低变炉上下人孔，卸掉1#、2#低变炉内的催化剂，用轴流风机分别从1#、2#低变炉上下人孔处空气置换至2#低变炉出口放空阀处，于2#低变炉出口放空阀处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

(4)变换系统出口总管

主要介质：H2、CO2、N2。

置换方案：拆除变换系统出口阀，变压吸附工段进口分离器出口法兰加盲板，氢氮气压缩机三进油分离器出口法兰加盲板，用氮气分别从变压吸附工段进口分离器排污阀，氮气压缩机三进油分离器排污阀处置换至变换系统出口阀处，于变换系统出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除变压吸附工段进口分离器出口法兰及氢氮气压缩机三进油分离器出口法兰，用轴流风机从变换系统出口阀空气置换至变压吸附工段进口分离器出口法兰及氢氮气压缩机三进油分离器出口法兰，于变压吸附工段进口分离器出口法兰及氢氮气压缩机三进油分离器出口法兰处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

4.4.2 变压吸附工段

(1)变压吸附塔、均压塔

主要介质：H2、CO2、N2、活性炭、硅胶、氧化铝。

置换方案：拆除各变压吸附塔变换气进口法兰，变压吸附塔变换气出口法兰加盲板，拆除各均压塔出口法兰，各均压塔进口法兰加盲板，用氮气分别从各变压吸附塔及均压塔排污阀处置换至所拆除的法兰处，并于各塔所拆除的法兰处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除各变压吸附塔顶部装吸附剂法兰盲板及塔底脱碳气出口阀和排污阀，用轴流风机从各变压吸附塔顶部空气置换至塔底脱碳气出口阀和排污阀处，于塔底脱碳气出口阀和排污阀处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格，然后单塔调出系统并卸掉塔内的吸附剂。各均压塔拆除气相进出口法兰，用轴流风机从各均压塔气相进口法兰处空气置换至塔气相出口法兰处，于各均压塔气相出口法兰处取样进行分析，φ(O2)≥20%为合格。

(2)变压吸附系统出口总管

主要介质：H2、CO2、N2。

置换方案：变压吸附系统出口总阀加盲板，拆除碳化工段进口总阀，用氮气从变压吸附系统出口总管上的取样点处置换至碳化工段进口总阀处，于碳化工段进口总管取样点处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除变压吸附系统出口总阀，变压吸附系统出口总管拆除系统。

4.4.3 碳化工段

(1)碳化塔

主要介质：H2、CO2、N2、氨水。

方案一：各塔气相进出口阀加盲板，各塔氨水进口阀加盲板，打开各塔顶部放空阀，打开塔底取出管阀，将塔内氨水排空至地槽，然后从各塔塔底取出管阀门处加水至塔顶放空阀处大量出水，打开塔底取出管阀，将塔内水排净，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。拆除各塔气相进出口阀、拆除氨水进口阀及塔底取出管阀、拆除水箱冷却水进出口阀，各碳化塔拆除系统。

方案二：各塔气相进、出口阀加盲板，各塔氨水进口阀加盲板，打开各塔顶部放空阀，用氮气从塔底取出管阀处置换至塔顶放空，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格，然后拆除各塔底部人孔，用轴流风机从各塔底部人孔处空气置换至塔顶放空管，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

(2)固定副塔

主要介质：H2、CO2、N2、氨水。

方案一：塔气相进出口阀加盲板，塔氨水进口阀加盲板，打开塔顶部放空阀，打开塔底氨水出口阀将塔内氨水排至地槽，然后从塔底氨水出口管阀门处加水至塔顶放空阀处大量出水，打开塔底氨水出口管阀，将塔内水排净，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。拆除塔气相进出口阀、拆除氨水进口阀及塔底氨水出口管阀、拆除水箱冷却水进出口阀，固定副塔拆除系统。

方案二：塔气相进出口阀加盲板，塔氨水进口阀加盲板，打开塔顶部放空阀，打开塔底氨水出口阀将塔内氨水排至地槽，用氮气从塔底氨水出口管阀处置换至塔顶放空，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，然后拆除塔底部人孔，用轴流风机从塔底部人孔处空气置换至塔顶放空管，于塔顶放空管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

(3)气液分离器、活性炭罐

主要介质：H2、N2、NH3、活性炭。

置换方案：固定副塔置换合格后，固定副塔气相出口阀加盲板、固定副塔氨水进口阀加盲板，活性炭罐碳化气出口法兰加盲板，拆除活性炭罐气相出口法兰、打开活性炭罐排污阀，用氮气从固定副塔氨水出口阀置换至活性炭罐排污阀处，于活性炭罐排污阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格，然后拆除固定副塔下人孔，用轴流风机从固定副塔底部人孔处空气置换至活性炭罐气相出口法兰及排污阀处，于活性炭罐气相出口法兰及排污阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)净氨塔

主要介质：H2、N2、NH3。

置换方案：拆除净氨塔气相出口法兰，净氨塔气相进口阀及液相进出口阀加盲板，用氮气从净氨塔液相取样点取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格，然后拆除净氨塔下人孔，用轴流风机从净氨塔下人孔处空气置换至净氨塔气相出口法兰处，于净氨塔气相出口法兰处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

4.4.4 吸氨工段

(1)浓氨水槽、无硫氨水槽

主要介质：氨水。

置换方案：排净回收各槽内氨水，氨水进口阀加盲板，用水从各槽顶部人孔盖处加水满槽置换，然后打开各槽氨水出口阀，将各槽内溶液排至地槽，于各槽顶部人孔盖处取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格。

(2)冷却排管

主要介质：氨水。

置换方案：冷却排管氨水进出口总阀加盲板，拆冷却排管氨水进出口总管盲板加进水及排水短接后回装，然后用清水从冷却排管氨水进口总管盲板短接处置换至冷却排管氨水出口总管短接处，并将置换后的溶液引排至地槽，于冷却排管氨水出口总管短接处取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格。

(3)高位吸氨器及气氨总管

主要介质：NH3。

置换方案：拆除高位吸氨器气液相法兰，拆除Φ600 mm氨合成塔送吸氨工段的气氨总阀，用清水从吸氨工段高位吸氨器气相法兰处置换至Φ600 mm氨合成塔送吸氨工段的气氨总阀处，于Φ600 mm氨合成塔送吸氨工段的气氨总阀处取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格。高位吸氨器经拆除气液相法兰后，与大气相通对流，无需置换。

4.4.5 碳酸氢铵结晶分离工段

主要介质：氨水、碳酸氢氨晶体。

置换方案：母液槽氨水母液进口阀加装盲板，用清水从各稠厚器加清水浸泡，浸泡后的溶液从稠厚器母液总管排污阀处排至地槽，于稠厚器母液总管排污阀及各稠厚器顶部取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格。离心机机身整体拆除，无需置换。

4.4.6 MDEA脱碳工段：

(1)进口分离器

主要介质：H2、CO2、N2。

置换方案：进口分离器变换气进口阀加盲板，拆除吸收塔变换气进口阀，用氮气从进口分离器进口管排污处置换至吸收塔变换气进口阀处，于吸收塔变换气进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除进口分离器进口阀，打开进口分离器人孔，用轴流风机从进口分离器人孔处空气置换至进口分离器进出口阀处，分别于进口分离器进出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(2)吸收塔

主要介质：H2、CO2、N2、脱碳液。

置换方案：拆除吸收塔气相进口阀，拆除脱碳贫液管法兰，将塔内脱碳液从塔底排污管排至地槽，打开吸收塔上下人孔，将塔内填料卸除，卸填料时，要用清水淋湿塔内填料，以防填料表面附着物自燃。卸完塔内填料后，吸收塔塔下脱碳液出口阀加盲板，回装吸收塔上下人孔关闭，拆除吸收塔气相出口阀，从吸收塔排污阀处用氮气置换至吸收塔气相出口阀处，于吸收塔气相出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后再打开吸收塔上下人孔，用轴流风机从吸收塔下人孔空气置换至吸收塔气相出口阀，于吸收塔气相出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(3)解析塔

主要介质：大量CO2、脱碳液，少量H2、N2。

置换方案：拆除上塔脱碳富液进口阀，打开解析塔上下人孔，将塔内脱碳富液从塔底排污管排至地槽；拆除再生气分离器气相出口法兰，用氮气从塔底排污阀处置换至再生气分离器气相出口，于再生气分离器气相出口取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除解析塔脱碳富液出口阀，拆除汽提塔进气阀，打开再生气分离器人孔，用轴流风机从再生气分离器人孔处空气置换至解析塔脱碳富液出口阀及汽提塔进气阀处，分别于解析塔脱碳富液出口阀及汽提塔进气阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)汽提塔

主要介质：大量CO2、脱碳液，少量H2、N2。

置换方案：拆除汽提塔气相出口阀，塔底脱碳贫液出口阀加盲板，拆除脱碳富液上塔进口阀，用氮气从汽提塔排污阀处置换至汽提塔气相出口阀及脱碳富液上塔进口阀处，于汽提塔气相出口阀及脱碳富液上塔进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，拆除汽提塔塔下人孔，用轴流风机从汽提塔塔下人孔空气置换至汽提塔气相出口阀及脱碳富液上塔进口阀处，于汽提塔气相出口阀及脱碳富液上塔进口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

(5)脱碳液换热器、冷却器

主要介质：脱碳液。

置换方案：拆除脱碳液换热器脱碳液进出口法兰，拆除冷却器脱碳液进出口法兰及冷却水进出口法兰，拆除碳液换热器及冷却器两端封头，脱碳液换热器、冷却器整体拆除系统，无需置换。

(6)净化气分离器

主要介质： H2、N2。

置换方案：拆除净化气分离器进口阀、氢氮气压缩机四段进口油分离器出口法兰，用氮气从3#净化气分离器排污阀处置换，一路至净化气分离器进口阀，另一路经净化气冷却排管至氢氮气压缩机四段进口油分离器出口法兰处，于净化气分离器进口阀及氢氮气压缩机四段进口油分离器出口法兰处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除3#净化气分离器人孔，用轴流风机从3#净化气分离器人孔处空气置换，一路至净化气分离器进口阀，另一路经净化气冷却排管至氢氮气压缩机四段进口油分离器出口法兰处，于净化气分离器进口阀及氢氮气压缩机四段进口油分离器出口法兰处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(O2)≥20%为合格。

4.5 合成车间

4.5.1 铜洗工段

(1)铜洗塔、铜分

主要介质： H2、N2、醋酸铜氨液。

置换方案：从铜洗塔液位计处充氮气加压，将铜洗塔及铜分内铜液排至地槽，排空后，拆除铜洗塔顶部气相出口法兰，铜洗塔气相进口法兰及塔底部排液法兰加盲板，用氮气从铜洗塔液位计处置换至铜洗塔顶部大盖处，于铜洗塔顶部气相出口法兰处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除铜洗塔顶部大盖，拆除铜洗塔底部气相进口法兰，用轴流风机从铜洗塔大盖处空气引出置换，于铜洗塔大盖处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。拆除铜分气相出口法兰，用氮气从铜分底部排液阀处置换至铜分气相出口，于铜分气相出口处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，然后拆除铜分顶部大盖，拆除铜分底部气排液阀，用轴流风机从铜分大盖处空气引出置换，于铜分大盖处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(2)氨冷器

主要介质：醋酸铜氨液、液氨、气氨。

置换方案：氨冷器气氨出口总管阀门加盲板，从气氨出口总管排污处加氮气加压，将1#、2#氨冷器内的液氨从氨冷器排污口处将液氨回收至液氨槽车储存，然后拆开氨冷器液氨加氨阀，拆开气氨出口总管阀门，用氮气从氨冷器液氨加氨阀处置换至气氨出口总管阀门处，于气氨出口总管阀门处取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格，然后用清水从氨冷器液氨加氨处满水至气氨出口总管阀门处大量出水，排净水后，于气氨出口总管阀门处取样进行分析，φ(NH3)≤15%为合格。

拆开醋酸铜氨液平衡罐顶部平衡管阀门，从该阀门处加氮气加压至1#、2#氨冷器及冷却排管，将1#、2#氨冷器及冷却排管内的醋酸铜氨液排至回收桶内，排净后，拆开冷却排管醋酸铜氨液进口总管盲板，用氮气从醋酸铜氨液平衡罐顶部平衡管阀门置换至冷却排管醋酸铜氨液进口总管处，于冷却排管醋酸铜氨液进口总管处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(3)回流塔、再生器、上下加热器

主要介质：醋酸铜氨液、H2、N2、气氨。

置换方案：拆开再生器筒体上人孔，拆开上回流塔顶部再生气出口法兰及大盖，拆开下加热器人孔、卸料口及底部排液阀，先用氮气置换，再用轴流风机从再生器筒体人孔处抽空气置换，于再生器筒体人孔处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)氨回收系统

主要介质：氨水、气氨。

置换方案：拆除吸氨器再生气进口法兰，拆除氨水下降管，拆除5台氨水储槽顶部氨水进口管法兰及人孔，排空氨水槽内稀氨水至回收桶，排净后，拆除各氨水储槽下人孔，氨水出口法兰加盲板，先用氮气置换，再用轴流风机分别从各氨水下人孔抽空气置换，于各氨水下人孔取样进行分析，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

4.5.2 等压回收工段

(1)无硫氨水循环塔

主要介质：无硫氨水、气氨、H2、N2、CH4。

置换方案：循环塔弛放气进口阀加盲板，拆开循环塔弛放气出口阀，从循环塔弛放气出口阀处加氮气加压，将循环塔内无硫氨水排放至回收桶，然后从循环塔底部无硫氨水排放阀处，用清水满至循环塔弛放气出口阀处，于循环塔弛放气出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(CH4)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(2)等压塔、常压塔：

主要介质：无硫氨水、气氨、H2、N2、CH4。

置换方案：各塔弛放气进口法兰加盲板，拆除各塔弛放气出口法兰，从各塔弛放气出口阀处加氮气加压，将各塔内无硫氨水排放至回收桶，然后从各塔底部无硫氨水排放阀处，用清水满至各塔弛放气出口阀处，于各塔弛放气出口阀处取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(CH4)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(3)吸收塔

主要介质：无硫氨水、气氨。

置换方案：从塔顶3根气氨出口管中任何一根充氮气加压，将塔内氨水排放至回收桶，排净后，塔底气氨进口法兰加盲板，拆除塔顶3根气氨出口管阀，用清水从塔底部氨水出口阀处漫水至塔顶3根气氨出口管阀处出水，于塔顶3根气氨出口管阀取样进行分析，φ(NH3)≤15%，然后拆开所有管线阀门，拆开塔底冷却水箱端盖，用轴流风机从塔底冷却水箱端盖处抽空气置换，从塔顶3根气氨出口管阀取样进行分析，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

(4)无硫氨水槽

主要介质：无硫氨水、气氨。

置换方案：拆除氨水槽3根进氨水管，将槽内氨水排放至回收桶，然后从槽底部氨水出口阀处加清水满至槽顶放空管出水，于槽顶放空管取样进行分析，φ(NH3)≤15%，拆除槽底部氨水出口阀，拆开槽顶部人孔，先用氮气置换，再用轴流风机从槽顶部人孔处抽空气置换，于槽顶部人孔处取样进行分析，φ(NH3)≤15%，φ(O2)≥20%为合格。

4.5.3 冰机工段

(1)冰机机身：拆除冰机进出口管法兰后，机身整体拆除，无需置换。

(2)100 m3液氨储槽

主要介质：液氨、H2、N2。

置换方案：从各槽顶部放空处用氮气加压，将槽内液氨压至液氨槽车储槽内，压空后，继续充氮气，然后从排污阀、液位计阀缓慢加水，从安全阀排气，当储槽内充入1/4水后，改从放空管、进氨管处加水至储槽满水，将进氨阀、输氨阀、泄压放空阀盲死，打开排污阀、液位计排水，于放空口取样进行分析，φ(CO+H2)≤5%，φ(CH4)≤5%，φ(NH3)≤15%，φ(O2)<0.5%为合格。排水完毕后，继续充氮气置换至储槽放空管处，然后利用储槽压力吹扫相连各管道，进行管道置换，所有管道吹扫完毕合格后，关闭所有相关阀门，打开储槽人孔，置换结束。

4.5.4 氨合成工段

(1)合成塔

主要介质：H2、N2。

置换方案：拆循环气进口阀、冷激阀，拆除合成塔底部方托，拆顶部大、小盖，吊合成塔内件卸掉催化剂，合成塔外筒自然通风后拆除。

(2)热交换器、油分离器

主要介质：H2、N2。

置换方案：拆除热交换器、油分离器进出口管法兰，拆除热交换器、油分离器大盖，自然通风，整体吊除。

(3)冷交换器、氨分离器

主要介质：H2、N2、NH3。

置换方案：从液位计处加氮气加压，将冷交换器、氨分离器内的液氨压至液氨槽车储槽，关闭放氨阀，拆除气相出口管法兰，继续用氮气置换，从气相出口管处加清水至放氨阀置换，排水后，于冷交换器、氨分离器气相出口管处取样进行分析，φ(H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(4)氨冷器

主要介质：H2、N2、NH3。

置换方案：从氨冷器液位计处加氮气加压，将氨冷器的液氨压至液氨槽车储槽，拆除循环气进出口法兰，拆除顶部气氨阀，从底部加氨阀处加水满至顶部气氨出口管出水，从底部排污处排水完毕后，于顶部气氨出口管取样进行分析，φ(H2)≤5%，φ(NH3)≤15%为合格。

(5)废热锅炉

主要介质：H2、N2、软水。

置换方案：拆除循环气进出口法兰，拆除蒸汽出口法兰，拆除软水进口法兰，从循环气出口法兰用氮气置换，于循环气进口法兰处取样进行分析，φ(H2)≤5%，φ(O2)<0.5%为合格。

从废热锅炉底部排污用氮气置换至蒸汽出口法兰及软水进口法兰处，于该两处取样进行分析，φ(H2)≤5%，φ(O2)<0.5%为合格。

4.6 型煤车间

主要介质：CO2、煤炭、石灰。

置换方案：装置无需置换，可整体拆除。

5 注意事项

(1)严格动火制度，严禁无证动火。

(2)各车间工段装置小附件的拆除，要在进出口置换合格后，方能进行。

(3)拆卸阀门、法兰、盲板、人孔时，若螺栓不能拆除需动火气割时，必须在就近的管线、设备上找取样点、压力表点，用氮气保正压再动火，拆除一颗螺栓后，要重新戴上新螺栓。

(4)用水置换后的溶液必须用桶、罐回收，不能外排。

(5)为了确保安全环保，装置内的溶液必须用容器回收，能用气体置换的部分尽量少用水，以减少污染。

6 结语

本置换方案报贵州省黔东南州安监局经审核通过，由贵州化工建设公司按照该置换方案要求步骤对贵州省凯里化肥厂60 kt/a系列装置进行置换安全交出，并对各工段进行拆除清场，未发生安全责任事故，如期完成了60 kt/a系列装置整体拆除任务，拆除工程达到了安全、有效的效果，实现了工程死亡事故为0、重伤事故为0、火灾事故为0的安全总体目标。