【文章內(nèi)容簡介】 ..........91 熱處理 .......................................................92 無損探傷 .....................................................92 總裝配圖的技術(shù)條件編制 ............................................92 零部件圖的技術(shù)條件編制 ............................................93 管箱部件圖的技術(shù)條件編制 .....................................93 管束技術(shù)部件圖的技術(shù)條件編制 .................................93 管板零件圖的技術(shù)條件編制 .....................................93 容器法蘭零件圖的技術(shù)條件編制 .................................93 折流板的技術(shù)條件編制 .........................................94 滑道的技術(shù)條件編制 ...........................................94 墊片的技術(shù)條件編制 ...........................................94 帶肩雙頭螺柱和拉桿的技術(shù)條件編制 .............................94 分程隔板的技術(shù)條件編制 .......................................95 支座的技術(shù)條件編制 ..........................................95 參考文獻 ...................................................................96 結(jié) 束 語 .................................................................97 1 1 緒 論 合成氨生產(chǎn)工藝介紹 氨是重要的無機化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。目前工業(yè)普遍采用直接合成法。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮氣合成轉(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應(yīng)。 造氣工段 造氣實質(zhì)上是碳與氧氣和蒸汽的反應(yīng)，主要過程為吹風(fēng)和制氣。具體分 為吹風(fēng)、上吹、下吹、二次上吹和空氣吹凈五個階段。原料煤間歇送入固定層煤氣發(fā)生爐內(nèi)，先鼓入空氣，提高爐溫，然后加入水蒸氣與加氮空氣進行制氣。所制的半水煤氣進入洗滌塔進行除塵降溫，最后送入半水煤氣氣柜。 脫硫工段 煤中的硫在造氣過程中大多以 H2S 的形式進入氣相，它不僅會腐蝕工藝管道和設(shè)備，而且會使變換催化劑和合成催化劑中毒，因此脫硫工段的主要目的就是利用 DDS 脫硫劑脫出氣體中的硫。氣柜中的半水煤氣經(jīng)過靜電除焦、羅茨風(fēng)機增壓冷卻降溫后進入半水煤氣脫硫塔，脫除硫化氫后經(jīng)過二次除焦、清洗降溫送往壓縮機 一段入口。脫硫液再生后循環(huán) 2 使用。 變換工段 變換工段的主要任務(wù)是將半水煤氣中的 CO 在催化劑的作用下與水蒸氣發(fā)生放熱反應(yīng)，生成 CO2和 H2。 河南中科化工有限責(zé)任公司采用的是中變串低變工藝流程。經(jīng)過兩段壓縮后的半水煤氣進入飽和塔升溫增濕，并補充蒸汽后，經(jīng)水分離器、預(yù)腐蝕器、熱交換器升溫后進入中變爐回收熱量并降溫后，進入低變爐，反應(yīng)后的工藝氣體經(jīng)回收熱量和冷卻降溫后作為變換氣送往壓縮機三段入口。 3 變換氣脫硫和脫碳 經(jīng)變換后，氣體中的有機硫轉(zhuǎn)化為 H2S，需要進行二次脫硫， 使氣體中的硫含量在25mg/m3。脫碳的主要任務(wù)是將變換氣中的 CO2脫除，對氣體進行凈化，河南中科化工有限責(zé)任公司采用變壓吸附脫碳工藝。來自變換工段壓力約為 左右的變換氣，進入水分離器，分離出來的水排到地溝。變換氣進入吸附塔進行吸附，吸附后送往精脫硫工段。 被吸附劑吸附的雜質(zhì)和少量氫氮氣在減壓和抽真空的狀態(tài)下，將從吸附塔下端釋放出來，這部分氣體稱為解析氣，解析氣分兩步減壓脫附，其中壓力較高的部分在順放階段經(jīng)管道進入氣柜回收，低于常壓的解吸氣經(jīng)阻火器排入大氣。 4 碳化工段 氣體流程 來自變換工段的變換氣，依次由塔底進入碳化主塔、碳化付塔，變換氣中的二氧化碳分別在主塔和付塔內(nèi)與碳化液和濃氨水進行反應(yīng)而被吸收。反應(yīng)熱由冷卻水箱內(nèi)的冷卻水移走。氣體從付塔頂出來，進入尾氣洗滌塔下部回收段，氣體中的少量二氧化碳和微量的硫化氫被無硫氨水繼續(xù)吸收，再進入上部清洗段。氣體中微量二氧化碳被軟水進一步吸收，最后達到工藝指標(biāo)經(jīng)水分離后，送往精脫硫塔進一步脫硫后，送往壓縮機三段進口。 液體流程 濃氨水由濃氨水泵從吸氨崗位濃氨水槽打入付塔，一方面溶解塔內(nèi)的結(jié)疤，另一方面 吸收主塔尾氣中的剩余二氧化碳，逐步提高濃氨水的碳化度。然后，付塔的溶液由碳化泵從底部抽出，打入主塔，在主塔內(nèi)進一步吸收變換氣中的二氧化碳，生成含碳酸氫銨結(jié)晶的懸浮液，再由底部取出管壓入分離崗位進行分離。 回收塔回收段中的無硫氨水來自合成或銅洗工段使用過的無硫氨水和回收段的稀氨水壓入稀氨水壓入吸氨崗位母液槽和稀氨水槽或送脫硫崗位使用，從回收段出來的水直接排污水溝 。 5 甲醇合成工段 聯(lián)醇是將經(jīng)變換、脫碳后的凈化氣中的 CO： 15%、 CO2＜ %（其含量可根據(jù)生產(chǎn)所要求的醇氨比調(diào)節(jié)）與 氣體中的 H2經(jīng)壓縮機加壓到 15MP 后，依次經(jīng)過洗氨塔、油分、預(yù)熱器、廢熱鍋爐進入合成塔，在催化劑的作用下合成為甲醇，同時起到氣體凈化的作用。醇后氣中 CO＜ %、 CO2＜ %。出塔氣體經(jīng)水冷卻到 40℃左右，將氣體中的甲醇冷凝，使氣體中的甲醇含量小于 %，經(jīng)醇分離器分離出甲醇后，一部分氣體經(jīng)甲醇循環(huán)機返回甲醇合成塔，大部分氣體進入精煉工段。 精煉工段 醇后工藝氣中還含有少量的 CO 和 CO2。但即使微量的 CO 和 CO2也能使氨催化劑中毒，因此在去氨合成工序前，必須進一步將 CO 和 CO2脫除。我們公司是采用醋酸銅氨液洗滌法，銅洗后的工藝氣體中的含量將至 25ppm 以下。醇后氣體由銅洗塔底部進入，與塔頂噴淋的醋酸銅氨液逆流接觸，將工藝氣中的 CO 和 CO2脫除到 25ppm 以下，經(jīng)分離器將吸收液分離后送往壓縮機六段進口。銅氨液從銅洗塔經(jīng)減壓還原、加熱、再生后，補充總銅、 6 水冷卻、過濾、氨冷后經(jīng)銅氨液循環(huán)泵加壓循環(huán)使用。 壓縮工段 壓縮工段的壓縮機為六段壓縮。由于合成氨生產(chǎn)過程中，變換、脫碳、粗醇與氨合成分別在 、 、 15MPa、 27MPa 條件下進行，壓縮工段的任 務(wù)就是提高工藝氣體壓力，為各個生產(chǎn)工段提供其所需的壓力條件 。 7 氨合成工段 氨合成工段的主要任務(wù)是將銅洗后制得的合格 N H混合氣，在催化劑的存在下合成為氨。壓縮機六段來的壓力為 27 MPa 的新鮮補充氣，與循環(huán)氣混合后進入氨冷器、氨分離器、冷交換器，經(jīng)循環(huán)機升壓并經(jīng)過油分離器除油后進入氨合成塔的內(nèi)件與外筒的環(huán)隙，冷卻塔壁，出來后經(jīng)預(yù)熱器升溫后進入氨合成塔內(nèi)件，完成反應(yīng)后離開反應(yīng)器，分別進入廢熱鍋爐、預(yù)熱器、軟水加熱器回收熱量，最后經(jīng)水冷器、冷交換器、氨冷器降溫冷卻，將合成的氨液化分離出 系統(tǒng)，未反應(yīng)的氮氫氣循環(huán)使用。 冷凍工段 由于氨合成工段需要通過液氨氣化來產(chǎn)生低溫生產(chǎn)條件，因此冷凍工段的任務(wù)就是把氣態(tài)的氨重新液化。由氨蒸發(fā)器蒸發(fā)的氣氨經(jīng)氣氨總管進入冰機前分離器，分離出液氨后進入氨壓縮機加壓，加壓后的氣氨經(jīng)油分離器后進入水冷器，在此氣氨冷凝為液氨并回到冰機液氨貯槽，由支出閥送給氨蒸發(fā)器循環(huán)使用或氨庫。 8 . 低溫甲醇洗工藝簡介 工藝原理簡介 凈化裝置的目的是去除變換氣中的酸性氣體成分。該過程是一種物理過程 ,用低溫甲醇作為洗液 (吸收劑 )。在設(shè)計 溫度 ( 50℃ )時 ,甲醇對于 CO2 ,H2 S 和 COS 具有較高的可溶性。在物理吸收過程中 ,含有任何成分的液體負載均與成分的分壓成比例。吸收中的控制因素是溫度、壓力和濃度。富甲醇通過用再沸器中產(chǎn)生的蒸氣進行閃蒸和汽提再生。富甲醇的閃蒸為該過程提供額外的冷卻。閃蒸氣通過循環(huán)壓縮 ,然后再循環(huán)到吸收塔 ,其損耗量最低。甲醇水分離塔保持甲醇循環(huán)中的水平衡。尾氣洗滌塔使隨尾氣的甲醇損耗降低到最大限度。變換氣冷卻段的氨洗滌塔使變換氣中的氨液位保持在甲醇放氣量最小的液位。酸性氣體通到克勞斯氣體裝置進行進一步凈化。 工藝流程簡介 裝置中低溫甲醇在主洗塔中 (5. 4MPa)脫硫脫碳 ,之后富液進入中壓閃蒸塔 (1. 6MPa)閃蒸 ,閃蒸氣通過壓縮 ,然后再循環(huán)到主洗塔。閃蒸后的富液進入再吸收塔 ,在常壓下閃蒸、氣提 ,實現(xiàn)部分再生。然后甲醇富液進入熱再生塔利用再沸器中產(chǎn)生的蒸汽進行熱再生 ,完全再生后的貧甲醇經(jīng)主循環(huán)流量泵加壓后進入主洗塔。 操作要點 循環(huán)甲醇溫度 溫度越低 ,溶解度越大 ,所以較低的貧甲醇溫度是操作的目標(biāo) (貧甲醇溫度為 50℃ )。系統(tǒng)配有一套丙烯制冷系統(tǒng)提供冷量補充 ,用尾氣 的閃蒸 (氣提 )帶來的冷量達到所需要的操作溫度。影響循環(huán)甲醇溫度的主要因素有 : a丙烯冷凍系統(tǒng)冷量補充 b氣提氮氣流量 c循環(huán)甲醇的流量與變換氣流量比例 9 甲醇循環(huán)量 控制出工段的氣體成分指標(biāo) (Σ S≤ 0. 1ppm) ,甲醇循環(huán)量是最主要的調(diào)節(jié)手段。系統(tǒng)配有比例調(diào)節(jié)系統(tǒng) ,使循環(huán)量與氣量成比例 ,得到合格的精制氣。 壓力 (主洗塔的操作壓力 ) 由亨利定律知壓力越高 ,吸收效果愈好。凈化主洗塔的壓力取決于氣化來的變換氣壓力 ,系統(tǒng)氣化采用德士古氣化爐造氣 ,進系統(tǒng)的變換氣壓力為 5. 4MPa ,由于壓力較高 ,吸收效果有很大提高。 濃度 (水含量、甲醇的再生度 ) 貧甲醇中的水含量是正常生產(chǎn)中的重要控制指標(biāo) ,系統(tǒng)控制水含量 ≤ 1 % ,較高的水含量不但會影響甲醇的吸收效果 ,還會增大對設(shè)備的腐蝕。為了實現(xiàn)甲醇的循環(huán)利用 ,達到良好的吸收效果 ,必須很好的實現(xiàn)甲醇的再生 ,系統(tǒng)利用甲醇再生的方法有閃蒸、氣提、熱再生。利用甲醇水分離塔控制溶液系統(tǒng)中的水平衡。 變換氣的指標(biāo) 變換氣的指標(biāo)直接影響著凈化循環(huán)量的操作 ,系統(tǒng)由氣化工段控制變換氣的成分 ,通過控制炭洗塔的溫度來 調(diào)節(jié) HPC 比。系統(tǒng)進工段的變換氣成分為 H244 %、 CO19 %、 CO234 %、H2S1. 3 %。 主要控制指標(biāo) 貧甲醇的溫度 :控制入主洗塔的貧甲醇溫度 50℃控制出主洗塔的凈化氣中 COS + H2S≤ 0. 1ppm CO2≤ 3 %貧甲醇中的水含量 : 1 %貧甲醇中的總硫含量 : 100ppm 熱再生塔回流槽中 : NH3 5gPl 出工段的克勞斯氣體 H2 S 濃度 ≥ 25 %。 主要保護裝置（連鎖） 10 裝置還有下列緊急跳閘。 (1)每臺泵將在入口罐低液位 時停機。將高壓段連接到低壓段的液位控制器裝有低液位跳閘 ,以防止氣體穿透到低壓側(cè)。 (2)熱再生甲醇從低壓側(cè)進到高壓側(cè)。當(dāng)泵故障時 ,變換氣可能返回到熱再生塔。因此 ,流量控制閥裝有在低流量時關(guān)閉閥門的跳閘機構(gòu)。 (3)在循環(huán)氣壓縮機進氣分離器中裝有高液位開關(guān) ,以防止液體流到循環(huán)氣壓縮機。 11 2. 工藝計算 . 設(shè)計溫度 本次設(shè)計中 合成氣 的最 高 溫度為 27℃， 因次取殼程的設(shè)計溫度為 30℃ 。對管程的 冷煤氣 ，它的最 高 溫度為 37℃ ，因此它的設(shè)計溫度取為 40℃ 。 . 設(shè)計壓 力 對殼程合成氣 的操作壓力為 ，對管程 冷煤氣 的操作壓力為 。設(shè)計壓力一般取~倍的最高壓力。這里取殼程的操作壓力。因次取殼程的設(shè)計壓力為： 3 9 6 0 7 8 ?? ，取為 。管程的設(shè)計壓力取為： 9 8 3 7 1 2 ?? ，取為 。 . 密度 因合成氣和冷煤氣在此工段均為氣體，所以其定性溫度為： 2 )( oi TTT ?? 。 1） 、合成氣的組分及其體積含量： 物質(zhì) 2N 2H rA 4CH 體積含量 % % % ≤ 1% 忽略 4CH 合成氣的定性溫度為： ??? ）（ ℃ 由0 TPPMT?? 可求得合成氣各組分在 T、 P 下的密度。 計算得 ?N? ㎏ /m179。、 ?H? ㎏ /m179。、 ?A? ㎏ /m179。 %%% ???????? ?i ii??? ㎏ /m179。 12 2） 冷煤氣的組分及其體積含量： 忽略 Ar、 SH2 冷煤氣的定性溫度為： 28372 )( ????? 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