【文章內(nèi)容簡介】 容器，這是實際操作中必須注意的問題。 流程敘述： 從吸收塔出來的工藝氣體（ 700C）經(jīng)分離罐（ 103— F），將氣體中夾帶的溶液分離下來，（ ㎡ /H）送往回流罐（ 113— F），工藝氣再去合成氣壓縮機（ 103— J）一段出口的合成氣甲烷化預熱器（ 136— C）。預熱后進入高變爐后的甲烷化預熱器（ 104— C）進一步預熱，在104— C 出口設有旁路伐 TCV— 12 調(diào)節(jié)進甲烷化器的溫度為 3160C，進入甲烷化器（ 106— D）的氣體流量為 ， CO， CO2 總含量小于 %。甲烷化器內(nèi)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(chǎn) CH4， H2O，出口溫度為 3450C，經(jīng)鍋爐給水換熱器（ 114— C）降至 1350C，再經(jīng)鍋爐給水預熱器 115Ca降至 600C，再經(jīng)過水冷器（ 115— C）降至 。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)。 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(chǎn)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。 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。 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 %。一段出口氣排出 4000Nm3/H，作脫硫加氫用外，其余氣體分成兩路（約各占 50%），一路去甲烷化預熱器加熱洗氣后與另一路混合去水冷器（ 170— C），（從氫氨回收有 Nm3/H、溫度為 40 度的高壓氫回收入系統(tǒng)）一段出口氣壓力為 ，溫度 1700C，兩路器匯合后溫度為 1390C，再進入氨冷器（ 129— C），其冷凍側(cè)背壓控制在 ，防止凍結(jié)。出氨冷器后的溫度為 ，進入分離罐（ 142— F）分離水分后再進入 103— J 二段壓縮，設氨冷器的目的是在于節(jié)省高壓段的功 耗，并可減少合成氣中的水分，以保護壓縮機的轉(zhuǎn)子和提高產(chǎn)品氨質(zhì)量，第二段壓縮后氣體溫度為 1380C，壓力為 經(jīng)水冷器（ 116— C）溫度降到 380C，再進入氨冷器（ 1130C），其冷凍側(cè)背壓控制在 ， 出氨冷器后的溫度為 20度去分離罐（ 105— F），分離出水后進入第三段壓縮，三段壓出口溫度 ，壓力為，流量 Nm3/H，三段壓縮出的新鮮氣與合成塔出來的循環(huán)氣（溫度 ，流量 Nm3/H）混合，混合氣溫 ，經(jīng)水冷器（ 124— C）冷卻到 360C，又分成兩路（每路氣量約 50%），一路經(jīng)第一氨冷器（ 117— C），第二氨冷器（ 118— C），使溫度從360C → → ，另一路經(jīng)熱交換器與、從氨分離出來的較冷的混合氣換熱，溫度降到 ，進入氨分離器（ 106— F）分離出液氨后，氣體再通過熱交換器（ 120— C）提高溫度為 ，進入循環(huán)段壓縮提壓到 209 ㎏ /㎝ 2，溫度 ，先去合成塔（ 105— D）進出氣換熱器（ 121— C），與出塔氣換熱，溫度提高 1410C，再去合成塔進行氨合成反應。 合成塔的 設計是塔外預熱，塔內(nèi)有多層冷激式的縮口塔，塔內(nèi)換熱器置于的塔的上部，以利于安裝配管及修理。合成塔（ 105— D）內(nèi)裝有三層鐵觸媒，（第一層 死二層 m3，第三層 m3）共 m3。 進塔氣分成兩部分，一部分是主線氣體經(jīng)過觸媒筐和筒體間的環(huán)隙得到部分預熱并使塔壁溫度保持在安全范圍，然后再與出塔氣在上部換熱器（ 122— C）換熱提溫進入第一層觸媒開始反應，另一部分氣體，分三路進入第一、第二層觸媒上部冷激調(diào)溫和第三層內(nèi)部換熱器進行換熱調(diào)溫。 出塔氣溫度為 ，經(jīng)過鍋爐給水預熱 器（ 123— Ca、 123C）把溫度降到 1600C，再經(jīng)過塔進出氣換熱器（ 121— C）進一步降到 ，然后與 103— J 三段壓縮出口新鮮氣混合，如此往復循環(huán)。 另外在合成系統(tǒng)設置了一個塔外開工加熱器（ 102— B），以燃料天然氣燃燒來加熱進合成塔氣體，作為氨觸媒升溫還原用，也可以用于停車后再升溫用，被加熱的氣體直接在第一冷激線上進入氨觸媒層的零米。 從氨分離器（ 106— F）分離出來的液氨 ㎏ /H 進入液氨中間貯槽 107— F（壓力，溫度 ）。 二、冷凍分離 氨冷系統(tǒng)是 為了供給合成系統(tǒng)冷凍量，并按合成系統(tǒng)的溫度及流量輸送成品液氨，冷凍系統(tǒng)的設計書適應合成壓力較低和節(jié)省冰機負荷的三級氨冷系統(tǒng)。 流程敘述： 液氨中間貯槽（ 107— F）來的液氨，一部分直接送閃蒸罐（ 112— F）流量 30315 ㎏ /H，一部分（流量 2096 ㎏ /H，）送到冰機貯槽閃蒸氣氨冷器（ 126— C），其余（ 17446 ㎏ /H）送到第二閃蒸罐（ 111— F），以保持液氨中間貯槽的液位穩(wěn)定。 第一，二，三閃蒸罐與相應的合成系統(tǒng)中的第一，二，三氨冷器是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發(fā)循環(huán)操作的，第一閃蒸罐（ ， ）出來液氨除送第一氨冷器外，另外還要作為 103— J 一段出口氨冷器（ 129— C）、 103— J 二段出口氨冷器（ 1130— C）和馳放氣回收循環(huán)氨水氨冷器（ A— EA701）冷卻用，后三者用戶蒸發(fā)的氣氨進入第二閃蒸罐，多余的液氨也送往第二閃蒸罐，第二閃蒸罐（ ， 00C）的液氨除送第二氨冷器外，另外還要作為吹除氣氨冷器（ 125— C）冷凍用，吹除氣氨冷器和冰機貯槽閃蒸汽氨冷器的氣氨送往第三閃蒸罐。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。 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。 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(nèi)混合進行二段壓縮，二段出口氣先經(jīng)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）。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。 冰機貯槽的液氨一部分（ ㎏ /H）送往第一閃蒸罐，余氨（ 46300 ㎏ /H）經(jīng)熱氨泵（ 109— J， JA）提壓與氨冷匯合，送往尿素。每小時產(chǎn)品液氨 ㎏ /H（ 1200 噸 /天），壓力 溫度 300C 尿素停車時，產(chǎn)品氨全送氨球 冷凍系統(tǒng)中設有氨注射泵（ 117— J），其作用是從冰機貯槽吸取液氨噴射到合成氣壓縮機一段出口水冷器（ 170— C），前和二段出口水冷器（ 116— C）前吸收合成氣中微量的二氧化碳，隨后在 142— F， 105— F 作為冷凝液排出，另外還有一噴射點是在合成循環(huán)系統(tǒng)水冷器（ 124— C）之后，作為開工時合成系統(tǒng)防凍結(jié)之用。（見圖 2— 1） 三、馳放氣回收系統(tǒng)： 為了統(tǒng)一較多氨產(chǎn)量和降低消耗定額這一矛盾，就要控制進合成塔氣體中的惰性氣體含量在 %，為此設置了塔后吹出氣的液氨回收系統(tǒng)，即吹出氣先經(jīng)過一個氨冷器（ 125— C），降溫后在分離罐（ 108— F）將 ㎏ /H 液氨分離出來，送入液氨中間貯槽（ 107— F），吹出氣的氨含量將由 %降為 %，流量為 8148 Nm3/H， ,送到氫氨回收的高壓馳放氣洗滌塔（ C211）洗滌，洗滌后的馳放氣流量為 Nm3/H（氨含量小于 5ppm）經(jīng)洗滌塔出口加熱器（ E216a、 b）加熱到 400C 后進入一段、二段膜分離器進行分離（有 Nm3/H 的高壓氫回到 170C 后、其中有 2912 Nm3/H 低壓氫回到 103J 進口、膜分離尾氣有 Nm3/H）。中間液氨貯槽的貯罐氣 Nm3/H（ NH3 含量 %）以及冰機貯槽出來的經(jīng)氨冷分離后的閃蒸氣 ，（ NH3 含量 %）匯合在一起，共計 Nm3/H，壓力 進入低壓閃蒸氣洗滌塔（ C231）洗滌，洗滌后的馳放氣計有 Nm3/H 匯同膜分離尾氣 Nm3/H 送入一段爐混燒。高壓洗滌塔產(chǎn)生的氨水和低壓洗滌塔產(chǎn)生的氨水一起送人氨蒸餾塔進行蒸氨，計有 的液氨返回 FRS100 前。 四、氨貯存系統(tǒng) 氨球的作用是貯存和調(diào)節(jié)液氨量。在正常情況下，從合成氨沒有液氨進入氨球（ L—FB101），氨球貯存的液氨由液氨輸送泵（ L— GA101）將氨球內(nèi)液氨抽出，加壓至 18 ㎏ /㎝2 鍋爐給水的化學藥劑注入系統(tǒng)和三胺、雙硝和其他用戶。 在液氨輸出泵（ L— GA101）出口與老廠之間總管旁路上沒有氨蒸發(fā)器（ L— EA1003）用來加熱從老廠倒入經(jīng)渦輪流量計旁路來的液氨，將所產(chǎn)生的氣氨送入氨球，以免氨球在開始接受液氨時驟冷，同時氣氨也可以用來置換氨球，蒸發(fā)器外部有用蒸汽加熱的熱水來加熱液氨，正常運行 時蒸發(fā)器不用。 為了保持氨球的壓力（ ㎏ /㎝ ），設置小冰機（ L— GC101a）來抽氣氮進行冷凍循環(huán)，冰機的運轉(zhuǎn)是根據(jù)氨球的壓力變化，可在 0~33~66~100%范圍內(nèi)自動調(diào)整負荷，正常情況下，小冰機負荷在 70~80%范圍內(nèi)，在冬季或大冰機（ 105— J）能力有富裕時，可不開小冰機，氨球的氣氨通過 6NH547 管線輸往 112— F，并通過 L— PCV— 101 自動控制氨球壓力。 氨球的出口氣氨量，一般為 877 ㎏ /H 先經(jīng)過冰機入口分離罐（ L— FA1001），分離出液氨或油水后進入小冰機，使壓力提高到 ，送往油分離器（ L— FA1002），分離油水排入排放槽（ L— FA1004）。從排放槽回收氣氣氨進冰機入口循環(huán)壓縮，出油分離器的氣氨送入氨冷凝器（ L— EA1001），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— FA1003）一部分送去作惰性氣清楚器的冷凍劑用，大部分液氨被送回氨球，以此往復循環(huán)，維持氨球的壓力穩(wěn)定。 系統(tǒng)中氣氨的惰性氣，被聚集在氨冷凝器的頂部，送入惰性氣清楚器（ L— EA1002），用液氨冷卻，使夾帶的氣氨冷凝液為液氨，回收后送往氨球，惰性氣排入大氣放空。 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(jīng)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(chǎn)生蒸汽，用以作為工藝系統(tǒng)的重要動力來源，驅(qū)動透平壓縮機，泵和 工藝系統(tǒng)所需要的工藝蒸汽。整個系統(tǒng)產(chǎn)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、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。 （ 2）給水品質(zhì)要達到規(guī)定指標。 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(jīng)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。在除氧器上部同時通入壓力 的蒸氣 ，用來進一 步加熱鍋爐給水，并在除氧氣內(nèi)加入聯(lián)胺 ,以便徹底除氧 ,除氧器的操作壓力為 ,溫度 ,出除氧器的鍋爐給水殘氧含量 PPm， ,并在出口管線上加有通氨的管線調(diào)節(jié) PH值 ,(104— J)加壓送出 ,其中 (106— U),其余 噸 /時分別送人一段爐鍋爐給水加熱器（ AEC104），甲烷化鍋爐給水加熱器 (114— C),合成氣鍋爐給水加熱器 (123— C、 123Ca)進行進一步的加熱 ,使溫度由 ,分別上升到 2720C,2740C，3120C,匯合后送往汽包 (101— F),同時經(jīng)過注射泵往汽包注入磷酸鹽作為緩防垢劑 . 幾點說明 : (1)106— C,107— C 兩個預熱器前后的總管上設有副線 ,以調(diào)節(jié)工藝氣及溶液溫度 ,如果預熱器因腐蝕泄露 ,為防止污染鍋 爐給水 ,可以以改走副線 . (2)正常情況下 ,快鍋給水泵作備用 ,快鍋給水由 104— J/JA中間第五級葉輪抽出供給 ,當快鍋給水壓力在 PA— 81 降至 時 ,快鍋給水泵 (B— GA101)自啟動 ,以保證快鍋用水 . (3)104— J 有透平和電動機帶動的兩臺 ,電動泵處于備用 ,當給水量小于 200T/H,101— F 液位 LA— 122 低于 946mm 時 ,104— JA電動泵子起動 . 二 ,蒸發(fā)發(fā)生系統(tǒng) 本裝置有各種鍋爐六臺 (不包括快鍋 ),在合成氨生產(chǎn)滿負荷時 ,產(chǎn)生