【正文】 、壓力和組成； 4）主要設(shè)備型式、結(jié)構(gòu)；5）主要設(shè)備及管線上的控制儀表及調(diào)節(jié)方法。1 原料氣壓縮和脫硫原料天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)四段壓縮至51105Pa，溫度加熱至390℃，進(jìn)入鈷鉬加氫反應(yīng)器中反應(yīng)，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫。加氫轉(zhuǎn)化不能達(dá)到直接脫硫的目的，但經(jīng)轉(zhuǎn)化后就大大的利于硫的脫除。氧化鋅脫硫反應(yīng)：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然氣在原料氣預(yù)熱器（141－C）中被低壓蒸汽預(yù)熱后，進(jìn)入活性碳脫硫槽（101－DA、102－DA一用一備），進(jìn)行初脫硫后，經(jīng)壓縮機(jī)（102－J）加壓。在一段爐中，烴類和水蒸氣的混合氣在反應(yīng)管內(nèi)鎳催化劑的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，管外有燃料氣燃燒供給反應(yīng)所需熱量，出一段爐轉(zhuǎn)化氣溫度控制在800℃左右。一段轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入二段爐（103－D），在二段爐中同時(shí)送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機(jī)（101－J）加入少量中壓蒸汽并經(jīng)對(duì)流段高溫段預(yù)熱，轉(zhuǎn)化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產(chǎn)生的熱量供給轉(zhuǎn)化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，％左右，經(jīng)并聯(lián)的兩臺(tái)第一廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)第二廢熱鍋爐進(jìn)一步回收余熱后，送去變換。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。由第二廢熱鍋爐來的轉(zhuǎn)化氣約含有12－14％的CO，進(jìn)入高變爐（104－DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉(zhuǎn)化成CO2，經(jīng)高溫變換后CO含量降到3％左右，然后經(jīng)第三廢熱鍋爐（103－C）回收部分熱能，經(jīng)換熱器（104－C）進(jìn)入低變爐（104－DB）在低變觸媒的作用下將其余CO轉(zhuǎn)化為CO2，％左右。％；％。從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經(jīng)回流液泵(108J)升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進(jìn)入系統(tǒng)。因此，要嚴(yán)格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)，嚴(yán)防甲烷化觸媒超溫。前工序制得的合格氮?dú)錃庠诟邷馗邏杭拌F催化劑作用下合成為氨。合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮?dú)饣旌线M(jìn)壓縮機(jī)循環(huán)段，從循環(huán)段出來的合成氣進(jìn)合成系統(tǒng)水冷器(124C)。圖3 合成氨工段現(xiàn)場(chǎng)圖 2 冷凍系統(tǒng)合成來的液氨進(jìn)入中間閃蒸槽(107F，即低壓氨分離器)，閃蒸出的不凝性氣體通過PICA8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。三臺(tái)閃蒸罐與合成系統(tǒng)中的第一、第二、第三氨冷器相對(duì)應(yīng)，它們是按熱虹吸原理進(jìn)行冷凍蒸發(fā)循環(huán)操作的。氨冷器(129C)和(126C)蒸發(fā)的氣氨進(jìn)入二級(jí)閃蒸罐(111F)，110F多余的液氨也送往111F。閃蒸槽來的馳放氣入吸收塔底部，出吸收塔氣體送往燃料氣系統(tǒng)。五、合成氨合成工段的工藝儀表流程圖開工加熱爐氨合成塔廢熱鍋爐熱交換器氣體冷卻器冷交換器急冷器惰氣冷卻器速冷器分離器氨泵開工加熱爐NH3合成六、合成氨合成工段自動(dòng)控制的要點(diǎn)整個(gè)塔的溫度控制: 工藝氣正常進(jìn)氣后，關(guān)小進(jìn)氣總閥HCV11，由于反應(yīng)氣進(jìn)料量減少，反應(yīng)放熱減少，整個(gè)塔的溫度都將有所下降。109F液位無法進(jìn)行自動(dòng)控制，只能通過VV066手動(dòng)控制。合成工段106F的液體流至冷凍工段的107F。4．氨合成塔的主要結(jié)構(gòu)？答：按降溫方法不同，氨合成塔可分為以下三類：（1）冷管式。（2）冷激式。將催化劑分為幾層，在層間設(shè)置換熱器，上一層反應(yīng)后的高溫氣體進(jìn)入換熱器降溫后，再進(jìn)入下一層進(jìn)行反應(yīng)。其次要細(xì)心和耐心，冷凍工段調(diào)液位以及合成工段溫度的時(shí)候都需要反復(fù)的調(diào)，液位要格外注意109和107，液位過高或過低都特容易爆。建議：個(gè)人認(rèn)為在學(xué)生操作一下軟件之后，再講一遍工藝原理及流程的效果是更好一些的，因?yàn)椴僮髦髸?huì)有更直觀的了解，并且會(huì)知道自己在哪一步不清楚，再聽一遍講解的話就會(huì)有針對(duì)性的去聽，然后加深理解。年產(chǎn)6萬噸聚醛項(xiàng)目已啟動(dòng)，并在2010年9月投產(chǎn)。第二章 合成氨的工藝流程 合成氨工業(yè)誕生于本世紀(jì)初，目前大型氨廠的產(chǎn)量占世界合成氨總產(chǎn)量的80%以上。反應(yīng)過程中為提高氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。以空氣為原料，先將空氣液化，然后利用各組分沸點(diǎn)的不同將其分離，將空氣液化，℃以下才能實(shí)現(xiàn)。各種氣體在甲醇中的溶解度差異較大，h2s與co2的溶解度遠(yuǎn)大于其它幾種氣體的溶解度。一氧化碳變換反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)：co＋h2o→co2+h2△h298=一45kj／mol 氮洗工段基本原理包括吸附原理、混合制冷原理及液氮洗滌原理：分子篩對(duì)極性分子的吸附力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非極性分子，因此，從400＃來的氣體中，c0ch30h因其極性大于h2，就被分子篩選擇性的吸附。 氨在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是無色氣體，具有刺激性氣味。氨的合成是在高溫高壓和催化劑存在下進(jìn)行的，其反應(yīng)是放熱和摩爾數(shù)減少的可逆反應(yīng)：n2+3h2≒2nh3。分離氨以后，剩余的氫氮?dú)?，除為降低惰性氣體含量而少量放空以外，大部分與新鮮原料氣匯合后，重新返回合成塔，在進(jìn)行氨的合成，從而構(gòu)成了循環(huán)法生產(chǎn)流程。在塔內(nèi)設(shè)置換熱器，用反應(yīng)的高溫氣體預(yù)熱反應(yīng)前氫氮混合氣達(dá)到催化劑的活性溫度。反應(yīng)后的高溫氣體先通過塔內(nèi)的換熱器預(yù)熱反應(yīng)前氫氮混合氣，后通過塔外換熱器預(yù)熱高壓鍋爐給水。液氨經(jīng)高壓分離器送至低壓排放槽時(shí)壓力下降可以將液氨中的一些惰氣閃蒸出來作為燃料使用，從冷凍系統(tǒng)凈化出的液氨分為冷、熱產(chǎn)品，熱氨送至尿素裝置使用，冷氨提供給凈化崗位氨冷器使用。目前較常用的氨合成塔是內(nèi)部換熱式，上半部為催化劑筐，下半部為換熱器，中有分氣盒。 氨合成塔的原理以并流套管合成塔中的并流三套管式合成塔為例簡(jiǎn)紹其主要結(jié)構(gòu)和特性：此塔為并流雙管式合成塔的改進(jìn)型，即在后者的內(nèi)冷管內(nèi)襯一根薄壁內(nèi)襯管，兩者在一端滿焊，使內(nèi)冷管和內(nèi)襯管間形成一不流動(dòng)的“滯氣層”，起隔熱作用，使冷氣流經(jīng)內(nèi)襯管時(shí)溫升較小，三套管頂部觸媒層溫差大，從而增強(qiáng)了冷卻效果，使三套管取走的熱量與合成反應(yīng)生產(chǎn)的反應(yīng)熱量相適應(yīng)。雖然我沒有下去車間操作，但還是可以學(xué)到很多在學(xué)校學(xué)不到的東西，也認(rèn)識(shí)到了自己很多的不足。我們踏入社會(huì)融入單位公司工作還是有很大落差，能夠以進(jìn)入天野化工公司實(shí)習(xí)來當(dāng)成緩沖，對(duì)我而言是一件幸事，通過實(shí)習(xí)工作了解到工作的實(shí)際需要，使得學(xué)習(xí)的目的性更明確，得到的效果也相應(yīng)的更好。雖然書本上的知識(shí)都是經(jīng)典，但流程工藝是可以更新的。這為本次實(shí)習(xí)的順利進(jìn)行提供了強(qiáng)有力的支持。是河北省100強(qiáng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)和重點(diǎn)保護(hù)企業(yè)行列，石家莊市工業(yè)50強(qiáng)企業(yè)，曾榮獲全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀。公司現(xiàn)有員工1827人，大學(xué)以上學(xué)歷占公司員工的14%，具有中、高級(jí)管理、技術(shù)職稱的員工占公司員工20%。到達(dá)實(shí)習(xí)地點(diǎn)后，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，熟悉工作環(huán)境和相關(guān)工作，按學(xué)校以及實(shí)習(xí)單位的要求完成有關(guān)實(shí)習(xí)任務(wù)。：氨的合成是人類從自然界制取含氮化合物的最重要方法，氨則是進(jìn)一步合成含氮化合物的最重要原料，而含氮化合物在人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都是必不可少的。a)注意著裝，不能穿裙子，不能披散長(zhǎng)發(fā)，不能穿高跟鞋。e)出現(xiàn)事故迅速撤離至下風(fēng)處。c)工廠區(qū)禁止吸煙。1)安全與消防知識(shí)教育合成氨工廠生產(chǎn)存在高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、有害，必須嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)要求，確保實(shí)現(xiàn)期間的人身和生產(chǎn)安全。接著分別在造氣、脫硫、精制、合成和變換5個(gè)車間輪流實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)期間做好實(shí)習(xí)記錄，記載每天的實(shí)習(xí)內(nèi)容、心得體會(huì)和存在的問題，完成實(shí)習(xí)作業(yè)，要求不僅對(duì)該車間及其相關(guān)車間的工作有“面”上的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在某一點(diǎn)上深入學(xué)習(xí)，積極與工人師傅交流，切實(shí)了解實(shí)習(xí)單位具體的生產(chǎn)實(shí)踐與相關(guān)管理和銷售環(huán)節(jié)，全面培養(yǎng)從事相關(guān)領(lǐng)域工作的能力。：實(shí)習(xí)時(shí)間安排在20112012學(xué)年第二學(xué)期的第一周到第四周（2月29日3月20日），實(shí)習(xí)單位為石家莊雙聯(lián)化工有限責(zé)任公司。此外，公司在石家莊市鹿泉高新技術(shù)園區(qū)內(nèi)已建成完善的集中供熱網(wǎng)絡(luò)，2004年1月份已正式送汽，供汽能力為75t/h。2006年更名為石家莊雙聯(lián)化工有限責(zé)任公司。致謝 短短幾天時(shí)間，我們收獲良多。初步了解了工廠各個(gè)工段的工藝指標(biāo)和管理制度，了解生產(chǎn)中的技術(shù)革新措施，并注意新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，接受安全與勞動(dòng)紀(jì)律教育，增強(qiáng)安全生產(chǎn)集體觀念；學(xué)習(xí)工人和工程技術(shù)人員對(duì)生產(chǎn)的高度責(zé)任感以及理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)。在這次實(shí)習(xí)過程中，讓我感受充實(shí)，感受成長(zhǎng)。“三廢”流化混燃爐燃燒； ； 、合成、甲醇觸媒外賣； 。冷氣經(jīng)分氣盒至催化劑層內(nèi)配置的冷管，較冷的氣體通過管內(nèi)，帶走催化劑層內(nèi)的反應(yīng)熱而本身則被預(yù)熱至適當(dāng)溫度，然后進(jìn)入催化劑層進(jìn)行合成。它的結(jié)構(gòu)、材料和形成隨反應(yīng)物和反應(yīng)條件不同而不同。若想使分離的更加完全，合成回路氣體溫度降得更低必須有專門的冷凍系統(tǒng)。既在塔內(nèi)設(shè)置換熱器預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣，又利用余熱副產(chǎn)蒸氣。放空的位置應(yīng)該在氨已大部分分離之后，而又在新鮮氣加入之前。 合成塔出口氣體氨含量一般為10~20%因此將氨分離出來。％%時(shí)，就能使人在幾分鐘內(nèi)窒息。將一種氣體在足夠高的壓力下與另一種氣體混合也能制冷，這是因?yàn)樵谙到y(tǒng)總壓力不變的情況下，氣體在混合物中分壓是降低的，要確切做到這一點(diǎn)，互相混合氣體的主要組分沸點(diǎn)至少平均相差33℃，最好相差57℃。其中有效氣體 co、hch4占較大比例，經(jīng)重新壓縮后返回原料氣系統(tǒng)。 得到的原料氣通過低溫甲醇洗將其中的硫化物脫除干凈。 以天然氣為原料與氧氣、蒸汽通過共環(huán)式燒嘴霧化后在氣化爐內(nèi)約1350℃、高壓下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，制取以co+h2=%為主要成分的原料氣，并同時(shí)進(jìn)行熱量回收，副產(chǎn)10mpa、315℃飽和蒸汽和進(jìn)行原料氣降溫和洗滌，以脫除原料氣中所含碳黑和部分有害氣體。世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學(xué)肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。2005年3月天野化工對(duì)合成氨裝置實(shí)施了原料路線由渣油向天然氣的改造，至今運(yùn)行平穩(wěn)，改造比較成功。位于呼和浩特市南郊9公里，東鄰中油呼和浩特石化分公司，南鄰物西水泥廠、金橋熱電廠。比如說111的液位按一般步驟調(diào)的話特別慢，但是實(shí)際上先把107中的液體通過MIC24放到111中，這樣111的液位會(huì)計(jì)較快的達(dá)到，但要注意這一步驟要在開LICA12之前做，前兩天是因?yàn)闆]有掌握技巧，星期四一天是因?yàn)槎嚅_了一個(gè)VV060（說明書上有的步驟，是為了補(bǔ)充氫氣）以至于壓縮機(jī)103會(huì)停止工作，根本沒有機(jī)會(huì)調(diào)溫度，好在考試之前發(fā)現(xiàn)了問題的原因，考試的時(shí)候調(diào)出了溫度。（2）、塔的各段溫度控制：開大MIC13,由于塔的上部冷激氣量增加，塔的上部溫度將降低；同理，開大MIC14,塔的中部溫度將降低；開大MIC1MIC16,塔的下部溫度將降低。冷激式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但加入未反應(yīng)的冷原料氣，降低了氨合成率，一般多用于大型氨合成塔。根據(jù)冷管結(jié)構(gòu)不同，又可分為雙套管、三套管、單管等不同形式。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。反之液位低于30%，即打開VV066補(bǔ)充液位。閃蒸罐液位控制總原則：看清閃蒸罐的流入管路和流出管路，“開源節(jié)流”則液位上升，反之則下降。％經(jīng)冷卻后分別送往吸收塔作吸收劑循環(huán)使用。112F的液氨除送119C作為冷凍劑外，還可以由冷氨產(chǎn)品泵(109J)作為冷氨產(chǎn)品送液氨貯槽貯存。由液氨接收槽(109F)來的液氨逐級(jí)減壓后補(bǔ)入到各閃蒸罐。液氨減壓后由液位調(diào)節(jié)器LICA12調(diào)節(jié)進(jìn)入三級(jí)閃蒸罐(112F)，進(jìn)一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進(jìn)入系統(tǒng)中。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進(jìn)入高壓氨分離器（106F），在前幾個(gè)氨冷器中冷凝下來的循環(huán)氣中的氨就在106F中分出，分離出來的產(chǎn)品液氨送往低壓氨分離器(107F)。氨合成的化學(xué)反應(yīng)式如下：1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量這是一個(gè)放熱和體積減少的可逆反應(yīng)。102F的水一部分進(jìn)入103F，一部分經(jīng)換熱器C66401換熱后進(jìn)入E66401，由管網(wǎng)來的327℃的蒸汽進(jìn)入E66401的底部，塔頂產(chǎn)生的氣體進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)C66401，C66402換熱后排出。在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應(yīng)生成對(duì)合成觸媒無害甲烷。從CO2吸收塔塔底出來的富液（74℃）先經(jīng)溶液換熱器(109CB)加熱，再經(jīng)溶液換熱器(109CA)進(jìn)一步升溫至105℃后，進(jìn)入CO2汽提塔(102E)頂部，102E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中靠變換氣煮沸器()蒸汽煮沸器(111C)提供的熱量蒸發(fā)出大量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經(jīng)過CO2汽提塔冷凝器(110C)，再經(jīng)CO2汽提塔回流液槽(103F)分離出液體后，CO2氣體送尿素裝置。本裝置采用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶液的吸收和再生可以用如下反應(yīng)方程式表示：K2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2KHCO3 + 熱量這是一個(gè)可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成K2CO3。為了進(jìn)一步取得較低的CO濃度，還要以銅為活性組分的催化劑作用下，進(jìn)行低溫變換。變換反應(yīng)是一個(gè)可逆、放熱、反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)。轉(zhuǎn)化氣的二段轉(zhuǎn)化為了進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，需要更高的溫度。原料氣的一段蒸汽轉(zhuǎn)化，與水蒸汽混合后進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)：CH4 + H2O ＝ CO + 3H2CnH2n+2 + nH2O ＝ nCO +（2n+1）H2 由于轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在高溫條件下有利于反應(yīng)平衡及反應(yīng)速度。在采用鈷鉬催化劑的條件下，主要進(jìn)行如下反應(yīng)： RSH+H2=RH+H2S RSR’+2H2=RH+R’H+H2S C4H4S+4H2=C4H10+H2S RC=CR’+H2=RCH2CH2R’氧化鋅是一種內(nèi)表面積頗大，硫容較高的接觸反應(yīng)型脫硫劑。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。兩者均以天然氣為原料的合成氨工藝，通過仿真實(shí)習(xí)了解合成氨工藝原理與流程，掌握合成氨生產(chǎn)中的主要參數(shù)和DCS控制系統(tǒng)的操作。是我們?cè)趯W(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)后進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力有很大的意義，同時(shí)也能使我們了解化工工藝的重點(diǎn)要素，仿真實(shí)習(xí)是我們走向工作崗位的必要前提。七、實(shí)習(xí)思考題1．以天然氣為原料生產(chǎn)合成氣過程有哪些主要反應(yīng)？ 2．天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法制合成氣過程有哪些步驟