【正文】 熱量并把循環(huán)氣冷卻至－23℃，使合成回路中生成的凈氨，能很好的分離下來并引出。7）暫時中毒的觸媒活性恢復(fù)。3）氫氮比接近最佳值。（4）液氨被吸入機體內(nèi)。（2）泵與管路徹底排液或完全灌液（3）管路內(nèi)形成氣泡 可改變管路布置也可安裝排氣閥（4）清除管路及泵內(nèi)堵塞物（5）改變?nèi)嚯妱訖C的二相接線（6）擰緊螺栓，裝新的墊圈7. 氨泵軸承溫度過高原因：(1) 軸向力太大(2) 潤滑油太多或太少潤滑介質(zhì)不合適(3) 聯(lián)軸器沒有按規(guī)定調(diào)好(4) 泵轉(zhuǎn)子不平衡處理方法：（1）清洗葉輪平衡孔，裝新的口環(huán)（2）增加或減少潤滑油，或調(diào)換潤滑油（3）調(diào)好聯(lián)軸器間隙，使之與裝配圖上規(guī)定的一致。現(xiàn)象: （1）有蒸汽放空聲（2）閃蒸槽液位下降（3）105J報警、轉(zhuǎn)速下降原因: （1）油系統(tǒng)故障（2）閃蒸槽液位高（3）105J調(diào)速器故障處理方法: 判斷原因，排除故障。 (3)如果發(fā)生H2/N2失調(diào)首先要迅速降低入合成塔氣體流量，開PIC1004和防喘振閥，可根據(jù)失調(diào)的嚴重性判斷開度，開這幾個閥門要做到循序漸進、連貫并且快速，同時關(guān)小、HIC1044/1046/1025，開大惰性氣體排放閥，并通知液氮洗調(diào)整配氮量，必要時可點102B。(2)可根據(jù)經(jīng)驗及當時的負荷、103J轉(zhuǎn)數(shù)判斷此時需要的新鮮氣量，然后迅速做出調(diào)整，降低新鮮氣量，流量應(yīng)該比正常略低，通知液氮洗調(diào)整配氮量。異常調(diào)整: 影響因素: (1)H2/N2迅速升高 (2)H2/N2迅速降低 (3)H2/N2失調(diào)處理方法: (1)可根據(jù)經(jīng)驗及當時的負荷、103J轉(zhuǎn)速判斷此時需要的新鮮氣量，然后迅速做出調(diào)整。 (3) 確認147D內(nèi)是否有液位，如果沒有迅速建立正常液位。（2）現(xiàn)場確認合成系統(tǒng)所有放空閥、安全閥是否有泄露、起跳。（2）根據(jù)負荷變化如果需要降低系統(tǒng)壓力主要通過降低103J轉(zhuǎn)數(shù)。，防止氨罐的呼吸閥動作氨泄露。液氨技術(shù)規(guī)格序號指標名稱指 標優(yōu)等品一級品合格品1氨含量 Wt％ ≥2殘留物含量Wt％ ≤3水份 Wt％ ≤4油含量mg/kg≤5(重量法)52（紅外線光譜）6鐵含量 mg/kg ≤1107第九章 合成崗位的崗位任務(wù)及事故處理預(yù)案第一節(jié) 崗位任務(wù)，確保生產(chǎn)出的液氨質(zhì)量合格：純度≥%。在氨壓縮機K40101A/B系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)除空氣器HX104。液氨儲罐為常壓儲罐。主要用于負荷低時，用以蒸發(fā)液氨，以確保冰機各段有足夠的吸入流量，防止因冰機入口流量低而出現(xiàn)機組喘振現(xiàn)象。(A)下閃蒸出氣氨匯同甲醇洗單元、氨貯罐來的氣氨一起進入氨壓縮機105J的一段壓縮；，℃，閃蒸出的氣氨同105J一段出口匯合，進入105J的二段壓縮。合成氣壓縮及氨合成、冷凍工序按KBR公司技術(shù)設(shè)計。本項目工況多，蒸發(fā)溫度低，制冷量需求大，宜采用離心式制冷壓縮技術(shù)。冷凍工序是將制冷劑通過制冷壓縮機及輔機由壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)（提供冷量）四個過程組成制冷循環(huán)，為用戶提供冷量。第八章 氨冷凍系統(tǒng)第一節(jié) 冷凍系統(tǒng)反應(yīng)原理冷凍系統(tǒng)利用組合式氨冷器，冷卻分離合成塔生成的氨，同時在較低壓力下對液氨進行閃蒸，使溶解在液氨中的氫氮氣得到充分釋放，從而得到純凈的液氨。爐內(nèi)分輻射段和對流段以及頂部煙囪。5℃生產(chǎn)。在合成塔觸媒使用的前五年，盡量使床層溫度保持在相對較低的溫度生產(chǎn)，(480℃以下操作)以防止觸媒因長期高溫操作而使活性下降，觸媒提前衰老的現(xiàn)象發(fā)生。因此，從總體上講，操作中只要一段床層的熱點溫度穩(wěn)定，則整個合成塔觸媒層溫度也相對穩(wěn)定。當?shù)诙|媒層熱點溫度太高時，可適當增加通過HV1044的流量，降低二段觸媒的入口溫度。合成塔在正常生產(chǎn)中，HV1046主要控制去觸媒層第二內(nèi)部換熱器122C1的量，從而控制去第三觸媒筐A筐、B筐的入口氣體溫度。4．2阻力降小，可顯著減少合成氣壓縮機循環(huán)段的壓縮功率的消耗。并由觸媒筐中的隔板隔開。另有10%的氣體作為冷激氣，由HV1025控制流量后直接進入一段觸媒層上部，用于調(diào)節(jié)觸媒層熱點溫度。其中約有60%的氣量由HV1044控制進入合成塔與觸媒筐的環(huán)隙內(nèi)，借此冷卻塔壁溫度，使塔壁溫差＜55℃，同時使塔壁最高溫度＜250℃。換熱器的結(jié)構(gòu)形式為U型管結(jié)構(gòu)，以此來解決熱膨脹問題。在水冷卻器124C氣體入口管上設(shè)有開車放空管HCV1605，供開車中系統(tǒng)建立循環(huán)或者在合成氣壓縮機103J突然停車時用來降低合成塔105D觸媒層溫度。 當尿素裝置停車時，來自閃蒸冷凍槽冷氨經(jīng)冷氨泵加壓后送氨罐區(qū)儲存。壓縮后合成氣經(jīng)進出塔熱交換器（121C）預(yù)熱后進氨合成塔（105D）反應(yīng)。 還原過程一般可分為四個階段，即升溫階段、還原階段、中期和末期，這四個階段的工藝條件和控制指標不完全相同，主要控制指標有還原壓力、溫度、水汽濃度和空速。為此，可在循環(huán)氣中保留有一定的過剩氮，而新鮮氣則應(yīng)當根據(jù)循環(huán)氣中氫氮比的需要來調(diào)節(jié)，在實際操作中，改變氫氮比的最主要手段是調(diào)整新鮮氣的成份，即調(diào)整液氮洗的配氮量。但是它的存在降低了氫氮氣的分壓，不利于氨的反應(yīng)平衡和反應(yīng)速度，為了保持惰性氣體含量不致太高，需要把回路氣體放出一部分，這部分氣體稱為弛放氣。在催化劑體積一定下，增大空速即增大循環(huán)氣量，可提高單位體積催化劑的產(chǎn)量，但亦不能過高。(2) 溫度在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)，對于可逆放熱反應(yīng)，溫度是一個矛盾的影響因素，從反應(yīng)平衡的角度出發(fā)，溫度升高對反應(yīng)平衡不利，即降低了氨的平衡濃度。組合式氨冷器是將三臺氨冷器﹑換熱器﹑閃蒸槽合并為一臺整體裝置，與使用單獨的氨冷器相比，即避免了使用昂貴的高壓管道和管件，又顯著的降低了壓力降。因此，提高系統(tǒng)壓力和提高參加反應(yīng)物的濃度有利于氨的生成；同時，氨的生成是個放熱反應(yīng)。就提高凈值而言，要注意控制好進口的氨含量。氨極易溶于水，在常溫常壓下1升水約可溶解700升氨。%，在很短時間內(nèi)即能使人窒息死亡；%，在幾秒鐘內(nèi)灼燒傷皮膚起泡；即會損傷眼睛。因此，提高系統(tǒng)壓力和提高參加反應(yīng)物的濃度有利于氨的生成；同時，氨的生成是個放熱反應(yīng)。改造后，%%。此種結(jié)構(gòu)的催化劑筐易于裝拆，對于多層結(jié)構(gòu)十分方便。但是，臥式塔占地面積大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價較高。又因冷激降低了氨的濃度：氨的凈值不高，約10%。（2） 凱洛格氨合成塔70年代，中國引進以天然氣為原料的大型氨廠中，使用的是凱洛格公司的多層軸向冷激塔。（1） 托普索氨合成塔托普索公司最早推出的雙層徑向冷激型塔，即S100型塔，為圖（41922）所示，氣體從塔頂接口進入向下流經(jīng)過內(nèi)外筒之間的環(huán)隙，再進換熱器管間，冷副線由塔底封頭接口進入，二者混合后沿中心管進入第一段催化劑床層，氣體沿徑向呈輻射狀，自內(nèi)向外流經(jīng)催化劑床層后進入環(huán)形通道，與塔頂接口來的冷激氣相混合，在進入第二段催化劑床層，從外部徑向向內(nèi)流動。除此之外，為了緩和冷管層的‘冷管效應(yīng)’，在冷管下方設(shè)置的絕熱層，將有利于緩解冷管層不均勻流速和溫度分布的影響，以便獲得更高的出口氨含量。3 下部換熱器為螺旋板式。1，冷管層在催化劑還原時的冷卻作用，致使還原末期催化劑下層溫度難以提高，達不到催化劑徹底還原所需要的極限溫度，因此，這種塔型的催化劑還原活性受一定影響；2 由于冷管催化劑床層流速分布和溫度分布的不均勻而形成的‘冷管效應(yīng)’（同平面溫差),致使反應(yīng)的氨含量難以達到極高的水平。這樣，就可以使床層中反應(yīng)氣體迅速由較低的入口溫度升至床層最高的溫度。流經(jīng)絕熱層就進入設(shè)置冷管的床層區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，應(yīng)該是邊反應(yīng)邊降溫，以適應(yīng)氨含量增加引起的最佳反應(yīng)溫度的工況。除了因進口處的最佳反應(yīng)溫度已超過催化劑耐熱溫度意外，還因催化劑床層進口溫度是經(jīng)過冷管預(yù)熱而獲得，因此預(yù)熱所達到的溫度不可能高于床層內(nèi)的最高溫度，此溫度與進口最佳的反應(yīng)溫度存在很大的差異?，F(xiàn)分別介紹具有發(fā)展前途的幾種新型氨合成塔。而球型催化劑，%左右。徑向氨合成塔的關(guān)鍵問題在于：如何確保氣體均勻分布，以及在催化劑床層下沉?xí)r（因操作時的震動，而使床層更為緊密以及還原催化劑的收縮等原因），保證頂部氣體不致走短路?？梢姶呋矊拥淖枇姸纫蕾囉跉怏w流動途徑的長度。氨合成塔中，可以僅用上述的一種降溫方式，也可以將兩種方法結(jié)合起來用。（二）冷激型用于、反應(yīng)前尚未預(yù)熱的冷態(tài)合成氣進行層間冷激，以降低反應(yīng)氣體的溫度。工業(yè)上，按照降溫方法的不同，可分為冷管冷卻型，冷激型和中間換熱型。在工藝上，必須使氨合成反應(yīng)盡可能在接近最佳溫度下進行，已獲得較大的生產(chǎn)能力和較高的氨合成率。第二合成塔是一段徑向催化劑床，出塔溫度為442℃，進入第二廢熱鍋爐后，經(jīng)過換熱器，水冷器，冷交換器，然后進入氨冷器（冷凝溫度0℃）。為了適應(yīng)ICI AMV工藝二段爐過量空氣的使用，在合成回路中，合成氣壓縮機循環(huán)段出口設(shè)置一支路，是循環(huán)氣的少部分進入冷箱，以深冷分離過量氮和大部分惰性氣體。示于圖（41910）之中。操作壓力10到15MPa，在活性初期甚至可低于10MPa，溫度為400到425℃。色尼斯公司投資在郝恩梭丁根建立了第一座這樣的合成氨廠。這一技術(shù)和克勞德所創(chuàng)的其他技術(shù)一樣，均由法國液化空氣公司所擁有。這方法總轉(zhuǎn)化率可以計算出來。其工藝流程為原料氫來自焦爐氣深冷液化分餾，氮氣由空氣液化分離提供。中國在60年代初引進的第一套合成氨廠就是按卡薩里技術(shù)建造的。而上述的幾項特點則一直被后人廣泛效法。此外，在催化劑筐中設(shè)中心管，內(nèi)裝電爐，供開工時使用。據(jù)報道，同樣的催化劑在卡薩里法可用6到12個月。由于這種冷凝的做法，使得氣體中殘留一定量的氨分壓，參見圖（125）%到3%的氨保留在氣相中，這就使得循環(huán)到合成塔催化劑層進口處時可以減慢氨的生成反應(yīng)，因此也就避免了產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。第三氨合成塔出口氣中含氨可達21%，入塔氣中含氨4%左右。補充氣經(jīng)過壓縮冷卻后在循環(huán)段中與循環(huán)氣相混合，然后經(jīng)過預(yù)熱去合成塔（1），（2），（3）。合成氨培訓(xùn)教材布朗氨合成流程及合成氨培訓(xùn)教材由于布朗工藝{4}的特殊流程，合成氣最終要經(jīng)過深冷精制以除去其中所含多余的氮氣，因而氣體質(zhì)量與其他冷法精制流程的氮洗大體相當，即不含微量水分及二氧化碳。圖（4199）為布朗三臺合成塔，三臺廢熱鍋爐的氨合成工藝流程。此氨合成流程的合成壓力為15MPa。此法最大的特點在與催化劑床層的溫度控制，在高溫高壓下催化劑活性很易衰老，為此卡薩里對循環(huán)系統(tǒng)氨的分離使用冷凝的方法，出合成塔的氣體被冷卻到一定的溫度，其中反應(yīng)生成的氨就被冷凝分離掉。而克勞德法則更是用新鮮氫氮氣一次通過，故這兩種工藝對催化劑的反應(yīng)確實是要劇烈的多。雖然布什也使用在環(huán)隙通過冷氣的做法，但他用的是氮氣，這就造成塔內(nèi)氫氮比例的變動，因而沒有被他人所效仿。 由于這些特色，1927年全球合成氨產(chǎn)量的19%應(yīng)用此法。惠勒公司于1954年采用此法以后，當時就報到有40多座廠使用此法。 濃度可達25%，這相當于入塔氫氮氣有40%轉(zhuǎn)化為氨，每kg催化劑可產(chǎn)氨6kg/h,相比之下，~。由于采用了高壓提高了轉(zhuǎn)化率，并且又用串聯(lián)的方法進行多次的合成反應(yīng)，故而避免了循環(huán)的生產(chǎn)方法?？藙诘路ǖ暮铣伤面囥t合金的錠子鏜孔而成，內(nèi)部不設(shè)熱交換器，催化劑溫升很高，由500℃到650℃使用 克勞德的技術(shù)特色，導(dǎo)致在當時按此法建成了一批氨廠，1929年約占世界總量的9%。色尼斯合作，于1924年開發(fā)了10到15MPa的低壓合成氨法，并且由蒙特此法所用的催化劑雖屬鐵系，但與布什所用的明顯不同，不是磁性鐵系列，而是鐵氰化鉀。 90年代，中國從國外引進的低壓（）氨合成工藝，使用的是由伍德工程公司承建的ICIAMV低壓合成氨流程。 循環(huán)段送出的循環(huán)氣體（26℃），經(jīng)過預(yù)熱器升溫至240℃進入合成塔底部，沿合成塔外筒與內(nèi)件之間環(huán)隙上升至頂部，串聯(lián)通過第二床出口中間換熱器和第一床出口中間換熱器（管內(nèi)），預(yù)熱至第一床反應(yīng)溫度后，逐次通過第一，二，三床徑向?qū)蛹捌陂g的兩臺中間換熱器（管外），于400℃左右進入廢熱鍋爐，回收反應(yīng)熱副產(chǎn)高壓蒸汽后，氣體降溫至275℃，進預(yù)熱器在降至53℃，經(jīng)過水冷器降至38℃，順次通過冷交換器（℃），第一氨冷器（出口溫度1℃），第二氨冷器（出口溫度10℃），分離液氨后經(jīng)過冷交換器管外溫度升至23℃，再經(jīng)循環(huán)段壓縮后，構(gòu)成氨合成回路。合成壓力為16MPa，第一合成塔為二段徑向中間換熱式，出塔合成氣溫度為473℃，經(jīng)廢熱鍋爐副產(chǎn)高壓蒸汽后，在進入第二合成塔。催化劑填裝量為76m3.第4節(jié) 、氨合成塔氨合成塔是合成氨廠的關(guān)鍵設(shè)備。為了解決這問題，必須隨著反應(yīng)的進行采取降溫措施。冷管冷卻型發(fā)展較早，目前只用于中，小型氨廠。（3） 中間換熱器 在絕熱催化床層的層間安置中間換熱器，以預(yù)熱未反應(yīng)的合成氣，并降低反應(yīng)床層的溫度，中間換熱器較多的使用在大型的氨合成塔，雖然其結(jié)果復(fù)雜，但以成為現(xiàn)實的發(fā)展趨勢，因此現(xiàn)在在中，小型廠也開始使用。二 軸向流動和徑向流動的方式 氨合成塔為高壓操作的塔，受外筒強度的限制，一般制成長徑比很大的高壓容器，由填充床流體力學(xué)可知，湍流條件下相同的空速時，床層壓力降與床層高度的三次方成正比。這就未使用緊密填裝的小顆粒催化劑創(chuàng)造有利條件。通常無定型催化劑。90年代，新型氨合成塔開發(fā)成功，并流三套管式和單管并流式逐漸淘汰。在工業(yè)上這是不能實現(xiàn)的。絕熱層還包含因上層催化劑中毒失活所必需的安全兩以及還原過程催化劑總體縮減量在內(nèi)。傳統(tǒng)的三套管式和單管并流式的催化劑示意圖見圖（41912）和圖（41913），由圖可見，在進入催化劑筐的頂部各存在一定高度的絕熱層，而在隨后的床層中各安置與床層氣流并行流動的冷管進行冷卻。三套管和單管并流合成塔雖然具有基本符合反應(yīng)所需排熱要求的優(yōu)點，但是，他們存在下述兩個嚴重的缺陷。