【正文】 處理結碳的措施 （ 1）、蒸汽燒碳：降低爐溫，停止原料氣的導入，但仍保留蒸汽量在 50%以上，控制床層溫度在 550～ 810℃ ，蒸汽燒碳 8～ 16 小時后再轉入觸媒還原和正常生產（此法對輕微結碳有效）。C 還原時水氣比是 5～ 。 當天然氣中或蒸汽中含有有機硫，硫化氫，砷化物，氯化物等雜質，都會使觸媒中毒而失去活性。除了在混合器的表面噴鍍氧化鋯耐熱鍍層以外，在操作中一定要保持足夠的空氣蒸汽混合氣流量，以免混合器過熱損壞，本裝置當操作負荷低于 45%后時，此時因空氣流量過低，必須增加蒸汽量保證有足夠流量的氣流通過混合器，加入 蒸汽還可以防止在不正常情況下，天然氣倒入空氣管道內，關于二段爐加入蒸汽的具體指標祥見第七章原始開車附圖。在長期的高溫下工作會發(fā)生蠕變破壞，按平均使用壽命 100000 小時的要求，其管材的設計極限溫度是 9320C，由于各方面的原因爐管受熱是不均勻的，一般應限制在 900—9200C 以下操作，管內工藝混合氣反應所需要熱量是靠爐管壁傳熱得到的，由于有一個傳熱溫差，所以工藝混合氣溫度只能控制 在 780—8500C 范圍內，為了保護 價格昂貴的轉化管，操作的原則是在保證二段爐出口殘余甲烷一定值的條件下，盡量把一段爐下集氣管溫度維持在低限操作，而二段爐出口殘余甲烷控制要根據(jù)整個工藝系統(tǒng)設備能力來綜合考慮。如卸出觸媒著火時，可用水撲滅。 不同原料要求不同的反應時間，一般原料氣中氮含量高時，應選較小的空間速度。 CS＋ 2HO=2 H2S+CO （六） 氧硫化碳（ COS） 是無色無味氣體，微溶于水。能和堿作用生成鹽，所以可用堿性溶液吸收硫化氫的辦法來脫硫。 一、鍋爐給水系統(tǒng) 鍋爐給水系統(tǒng)的主要任務是： （ 1）保證連續(xù)安全可靠的供給各臺鍋爐用水。 由第三閃蒸罐出來的氣氨（ 26311 ㎏ /H）送入冰機一段壓縮，一段出口與第二閃蒸罐出來的氣氨（ ㎏ /H）在缸內混合進行二段壓縮，二段出口氣先經水冷器（ 128— C）冷卻后，再與第一閃蒸罐出來的氣氨（ 9416 ㎏ /H）匯合后進入底三段壓縮，三段出口的氣氨進水冷器（ 127— CACB）冷卻后成為液氨（ ㎏ /H），送入冰機貯槽（ 109— F）。 第四 節(jié) 合成氣的壓縮與氨的合成 合成系統(tǒng)是合成氣氣氨生產的最后一道工序，這個工序主要包括合成氣的壓縮和氨的合成，冷凍分離，馳放氣的回收和氨貯存裝置。燃料空氣由一臺電動送風機強制送入。 4NH3+3O2 ———— 2N2+6H2O 4NH3+5O2———— 4NQ+6H2O 在高溫下氣態(tài)可分解成氫和氮： 2NH2———— 3H2+N2 在工業(yè)上，氨主要是和酸進行中和反應。概 述 第一 節(jié) 產品敘述 合成氨是重要的基本化學產品，在國民經濟中占有重要的地位。三種主要化肥硝酸銨，硫酸銨和磷酸銨或磷酸氫銨都是由相應的酸和氨反應制成的 在化肥生產中另一個主要反應是氨和二氧化氮反應生成氨基甲酸銨，然后脫水生產尿素。 二，變換過程 變換過程分二段進行，第一段在較高溫度下進行，使大量的一氧化碳進行變換反應，第二段在較低溫度下進行，力求接近平衡，以降低變換氣中一氧化碳含量。 一、壓縮和氨的合成 新鮮合成氣和循環(huán)的壓縮是用一臺抽氣冷凝液式的高壓蒸汽透平帶動的三缸四段（第四段為循環(huán)段）離心壓縮機（ 103— J）進行的。冰機貯槽（ ）的閃蒸氣去閃蒸氣氨冷器，將氣體中氨冷凝分離出來（ 1031 ㎏ /H）送往第一閃蒸罐，閃蒸余氣將送往氨回收系統(tǒng)進一步回收氨。 （ 2）給水品質要達到規(guī)定指標。硫化氫具有強的還原能力，很容易被氧化成硫磺和水。干燥的氧硫化碳比較穩(wěn)定，在高溫下有可能分解，例如600℃ 時可能分解成二硫化碳和二氧化碳， 900℃ 時可分解出硫來。一般情況，鈷鉬催化劑空間速度 500~1500 時 － 1。 三、氧化鋅脫硫 A、 脫硫劑概況： 型號： CCL C72 規(guī)格： 3/16 〞 3/8 機械強度： 6—7 ㎏ 表面積： 30 ㎡ /g 堆比重： 1120177。 此外，提高天然氣蒸汽混合氣進入轉化管的溫度也能增加甲烷轉化率，根據(jù)經驗在相同的轉化率下，進口氣溫每增加 50C 可以相應降低管壁溫度 20C，這對于提高轉化率，保護爐管都是有好處的，本裝置設計入口溫度為 5100C。 如上所述，一段爐和二段爐是轉化工序中兩個極為密切，又有矛盾的兩個反應設備，操作時要全面考慮，互相配合，但是，要穩(wěn)定操作和使操作合理化，首先還是要穩(wěn)定一段爐的操作。 硫化氫能在鎳觸媒上作用生成硫化鎳： H2Ｓ ＋Ｎｉ =ＮｉＳ＋ H2 這時觸媒就會失去活性。當還原氣體中氫在 50～ 60%的情況下恒溫 8 小時即可結束。 （ 2）、空氣燒碳：結碳較嚴重時，按蒸汽驅碳方法通入 8～ 16 小時后，逐漸按比例加入少量空氣，床層溫度控制在 550～ 810℃ 內避免超溫燒壞觸媒。由于觸媒中毒而引起的結碳，要盡量降低原料氣中的硫含量。本裝置的還原溫度是 750 ～ 780176。Ｃ高溫下不收縮，不粉化，不燒結，目前大都選用路鋁酸鈣為載體。所以空氣要經過預熱，但不能把變更空氣溫度作為調節(jié)二段爐溫的手段， 3， 關于二段爐加入蒸汽量的溫度： 二段爐頂部工藝氣，空氣，蒸汽混合器的工作溫度升高到 1200—13000C。 1， 溫度 甲烷轉化是吸熱個反應，因此提高溫度可以加快反應速度，有利于平衡，溫度是操作中一個很重 要的控制條件，為了提高甲烷轉化率，多生產一氧化碳和氫氣及降低剩余甲烷，提高溫度是有利的，但是提高轉化溫度要受到爐管材料的限制，本裝置轉化盧管的材質為HK—40（ 含 Cr25Nj20）的離心澆鑄管。再生后觸媒要卸出容器時，應冷至121—1490C。本裝置設計是 10%（體積） 3． 空間速度（反應時間） 所謂空間速度是指每立方催化劑，每小時通過氣體的標準立方米數(shù)。在高溫下，與蒸氣幾乎可完全轉 化為硫化氫。硫化氫的水溶液呈弱堿性。整個系統(tǒng)產生蒸汽約 308T/H，除供給合成氨系統(tǒng)自用蒸汽以外，還供尿素用汽約 T/H，因此穩(wěn)定鍋爐水和蒸汽系統(tǒng)的操作是使合成氨工藝系統(tǒng)穩(wěn)定的關鍵。 一臺由中壓蒸汽透平帶動的二缸三段離心式冰機（ 105— J），用來平衡送往尿素及其它用戶所需要的成品液氨和合成系統(tǒng)所需要冷凍量，將氣氨再壓縮冷凍成液氨循環(huán)使用。進入凈化氣分離器（ 104— F），分離出冷凝液 ㎏ /H 排出，氣體中的一氧化碳和二氧化碳含量降到 10PPm 以下去合成壓縮系統(tǒng)。由于熱量逐步回收，煙道氣溫度逐漸下降（ 982 0C→ 866 0C→ 8070C → 602 0C→ 4190C → 3670C → 2110C → 2040C→1550C），最后由中壓蒸汽透平帶動的引風機（ 101— BJ）抽至煙囪而排出，引風機能力為 277600 Nm3/H，進口壓力為 208㎜水柱。 表（ 1） 溫 度 蒸汽 壓力 蒸發(fā) 潛熱 熱 含 量 Kcae/kg 0C Mpa Kcae/kg 液體 蒸汽 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 氨是活潑的化合物，可與多種物質進行反應，氧化反應是其主要的一種。本裝置經增產節(jié)能改造后日產液氨 1200 噸，并付產二氧化碳氣體輸往尿素裝置制造顆粒狀尿素產品和尿液。 上述反應是本系統(tǒng)尿素裝置的反應過程 純凈的氣態(tài)或液態(tài)對大部分物質沒有腐蝕性，但含有水分的氨或有氧存在的條件下， 對銅，銀，鋅，等金屬有嚴重的腐蝕作用。 二段變換的段間冷卻方式一般二種形式，當流程需要熱源時，可采用熱交換器進行間接冷卻，不需要熱源時，可以噴灑冷凝液，即可降低溫度，又可節(jié)約蒸汽用量，本裝置采用前一種形式。 流程敘述： 進 103— J 第一段新鮮合成氣量為 （其中有 2912 Nm3/H 低壓氫），溫度為 380C，壓力為 氣體中甲烷含量 %， Ar含量 %，氮 %，氫 %。 冰機貯槽的液氨一部分（ ㎏ /H）送往第一閃蒸罐，余氨（ 46300 ㎏ /H）經熱氨泵（ 109— J， JA）提壓與氨冷匯合，送往尿素。 流程敘述： 水處理系統(tǒng)的精制水，用精制水泵（ W— GA404）送來，流量 ，溫度 400C，壓力 ， SIO2 含量 ＜ ，導電率 ＜ ㎝ ,先分別經過變換氣鍋爐給水 換熱器（ 106— C）、貧液鍋爐給水換熱器（ 107— C）和甲烷化鍋爐給水預熱器（ 115Ca）進行預熱到 1050C 左右，然后進入除氧器（ 101— C）上部。 硫化 氫還容易與金屬，金屬氧化物或者金屬的鹽類生成金屬硫化物。在高溫下，它能與蒸氣作用，轉化為 H2S。本裝置空速為 1180 時 —1 4． 反應壓力 提高壓力對轉化效果和延長觸媒使用壽命都有好處，因為這既有利 于轉化反應進行，同時可控制結碳。80 ㎏ /㎝ 3 組成： ZO80%， Si、 AI 氧化物 20% 裝填量： 2 臺 = *考慮 5%含量 空速： 1130 時 1 硫容： 18% 使用時間，在入口硫為 35PPm 條件下，每槽可使用半年。 注：轉化率是指氣體中已轉化的甲烷分子數(shù)與轉化前的甲烷分子數(shù)之比的百分數(shù)。 三、轉化用觸媒 甲烷的蒸汽轉化反應即使在 10000C。鎳吹催化劑的硫中毒在 600176。 氧化 還原后的觸媒不可與空氣直接接觸，在停車檢修時，觸媒須進行氧化（鈍化）操作。通空氣 8 小時后，如出口氣不凝氣體中測無 CO， CO2 可認為碳被燒掉，然后再進行觸媒還原并轉入生產。 觸媒結碳后要采取緊急措施，如適當?shù)販p輕負荷，加大水蒸氣 的比例等。C 時，還原的速度是很快的。為保持觸媒活性和較長壽命，同時在 1200～ 1300176。二段爐出口溫度可提高 10C。 （二） 一段轉化爐的工藝條件 一段轉化爐的操作中，壓力是一個己由裝置設計規(guī)定的參數(shù)，其余是溫度，空間速度和水碳比。 再生后觸媒要重新使用時，應重新活化。所以氫的添加量除考慮反應消耗的氫外，還加入過量的氫，使反應后氣體中保持有 5~10%的氫氣。二硫化碳可以被氫還原，生成硫化氫，硫醇或其它有機硫化物。它能溶于水。 由于技改后 冰機（ 105J）的夏季能力不足，新設置一臺螺桿式小冰機（ L— GC101c），氨球的出口氣氨量，一般為 2600 ㎏ /H 先經過冰機入口分離罐（ L— FA1005），分離出液氨或油水后進入小冰機，使壓力提高到 ，氣氨送入氨立式冷凝器（ L— EA1003），用冷卻水冷凝，使氣氨降溫至 450C 成為液氨，液氨排入氨貯槽 （ L— FA1006）液氨被送回氨球， 第五節(jié) 鍋爐給水及蒸汽系統(tǒng) 本裝置的一個重要特點是充分利用合成氨工藝系統(tǒng)的余熱來加熱鍋爐給水產生蒸汽，用以作為工藝系統(tǒng)的重要動力來源，驅動透平壓縮機，泵和 工藝系統(tǒng)所需要的工藝蒸汽。多余的液氨送往第三閃蒸罐（ ）的液氨送往第三氨冷器，還要抽出 ㎏ /H， 冷氨泵（ 120— J， JA）送出作為成品液氨一部分，以防止冷凍系統(tǒng)水的積累影響氨冷器的冷凍效率。甲烷化器內裝有一層鎳觸媒（ ），操作壓力 ，氣體中的二氧化碳和一氧化碳與氫氣反應生產 CH4， H2O，出口溫度為 3450C，經鍋爐給水換熱器（ 114— C）降至 1350C，再經鍋爐給水預熱器 115Ca降至 600C，再經過水冷器（ 115— C）降至 。 一段爐對流段主要是回收煙道 氣中熱量，對流段中按煙氣流動方向設置的回收設備是天然氣蒸汽預熱器（ A— EC— 101），空氣蒸汽預熱器（ A— EC— 102），蒸汽過熱器（ A— EC— 103），煙道氣廢熱鍋爐（ A— EC— 106），鍋爐給水預熱器（ A— EC— 104），燃料氣預熱器（ A— EC— 105），燃料空氣預熱器。氨的溶液呈弱堿性，氨也可以溶于鹽類水溶液和各種有機溶液，但都低于在水中的溶解度。 （一）氨的用途 氨是碳素肥料的重要來源，液氨和氨水的很好的液體肥料。 （三） 產品規(guī)格（國家標準） 川化股份公司第二化肥廠液氨規(guī)格相同。 流程敘述： 進高溫變換爐的工藝氣中 CO 為 %,H2O/CO 比為 ,高變換爐內裝有氧化鋅觸媒59m3,氣體流經觸媒層 , CO 和蒸汽發(fā)生變換反應 ,出口溫度達到 4280C,出口氣中 CO 下降到%,高變出口工藝氣先經過高變廢鍋 ,(103— C)回收熱量 ,產生 高溫蒸汽 ,然后再經過甲烷化預熱器 (104— C),加熱去甲烷化的工藝氣 ,進低變爐 (104— DB),溫度在 2260C,低變爐內裝有銅 — 鋅 — 鋁觸媒 m3,使工藝空氣中 CO 和蒸汽在 H2O/CO 為 17 的條件下進一步反應 ,在出口溫度為 2440C 下 , CO 含量降為 %. 低變出口氣先進入低變廢熱鍋爐（ 1104C）產生 飽和蒸汽（經作為四級閃蒸用蒸汽后進入再生塔，作為再生熱源），工藝氣溫降到 ,再進入二個并聯(lián)的再沸器 (105— CA、 CB),加熱再生塔 (102— EA、 EB)下塔溶液 ,工藝氣溫降到 ,又進入鍋爐給水預熱器 (106— C),進一步冷卻 ,使工藝氣溫降到 ,進入粗氣分離器 (102— F),分離掉冷凝液后到脫碳系統(tǒng) .工藝氣流量