【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 排氣壓力 進(jìn)氣溫度 30 38 38 38 38 38排氣溫度 145 147 142 147 147 140事故槽壓力≤液位50% 冷卻水總管壓力：— 循環(huán)油壓力：— 油溫：35—43℃ 升降壓速度： 醇化工序的工作原理：主反應(yīng)：CO + 2H2 = CH3OH + QCO + 3H2 = CH3OH + H2 + Q副反應(yīng)：2CO + 4H2 = CH3OH + H2O + Q CO + 3H2 = CH4 + H2O + Q 4CO + 8H2 = C4H9OH + 3H2O + Q烴化工序的工作原理： nCO + 2nH2 = CH2n+2O + (n1)H2O CO + (2n+1)H2 = CH2n+2 + nH2O nC + (3n+1)H2 = CH2n+2 + 2nH2O醇化系統(tǒng)（1）壓力：補(bǔ)氣油分壓力≤ 醇化塔壓差≤ 系統(tǒng)壓差≤ 甲醇中間槽壓力≤ 循環(huán)機(jī)出口壓力≤(2)溫度：醇化塔催化劑床層熱點(diǎn)溫度：初期220—280℃ 后期280177。5℃醇化塔零米溫度：190—200℃醇化塔第二層各點(diǎn)溫度比熱點(diǎn)低10—20℃醇化塔第三層各點(diǎn)溫度比熱點(diǎn)低10—20℃水冷器出口氣體溫度＜35℃醇化塔壁溫度≤120℃循環(huán)及進(jìn)口溫度≤40℃循環(huán)及出口溫度≤50℃（3）氣體成分醇化前：CO（凈化為主）：—% 產(chǎn)醇為主時(shí)：%≤% 總NH3≤105 總S≤106醇化后： CH3OH≤㎡ CO+＜%（1）壓力：系統(tǒng)壓力≤ 烴化塔壓差≤ 系統(tǒng)壓差≤(2)溫度：烴化塔床層熱點(diǎn)溫度：初期230177。5℃ 后期280177。5℃烴化氨冷器溫度5—15℃ 塔壁溫度≤120℃（3）氣體成分：系統(tǒng)進(jìn)氣 CO+＜% 烴氣中 CO+≤15ppm控制方案：氨合成工段中主要工藝參數(shù)的優(yōu)化控制非常重要，直接影響合成氨的產(chǎn)量和消耗指標(biāo)?？刂品桨敢越档蛧嵃毕臑槟繕?biāo)，控制參數(shù)為催化劑溫度、惰性氣體的含量、氨冷出口溫度及氨冷器、冷交換路、氨分離器的三大液位。氫氮比調(diào)節(jié)：氫氮比自調(diào)是合成控制中的難點(diǎn)，從造氣到合成的滯后時(shí)間，開滿量時(shí)，一般小化肥廠為30分鐘，開聯(lián)醇為45分鐘。正確認(rèn)識(shí)從造氣到合成整個(gè)流程中氫比演變規(guī)律是搞好調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。規(guī)律主要為二點(diǎn)；從造氣到合成塔入口基本為純滯后，各點(diǎn)氫比測(cè)量曲線呈簡(jiǎn)單相似現(xiàn)象，并含有一定的容量滯后，合成塔塔前塔后氫比信號(hào)呈微積分關(guān)系。記錄各測(cè)量點(diǎn)氫比偏差記錄曲線，據(jù)此可發(fā)現(xiàn)演變規(guī)律，監(jiān)視分析調(diào)節(jié)效果，計(jì)算開表數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)二維查表控制閥門輸出能達(dá)到較好的控制效果。合成塔內(nèi)觸媒層熱點(diǎn)溫度控制合成塔各催化劑層熱點(diǎn)溫度的控制，是采用調(diào)節(jié)未反應(yīng)的冷氣體加入量的方法來控制各段溫度，由于反應(yīng)溫度比較容易穩(wěn)定，所以一般采用手動(dòng)遙控。循環(huán)氣氨冷器出口溫度和液位控制為了更好地控制溫度；采用串級(jí)控制方案，以溫度回路為主回路，液位為副回路。為了保證液位，當(dāng)液位超限時(shí)，切斷串級(jí)回路，使回路的串級(jí)狀態(tài)切換為副回路的自動(dòng)狀態(tài)；確保液位在安全值內(nèi)。循環(huán)氣氨冷器出口溫度和液位控制原理框圖新鮮氣氨冷器液位控制在新鮮氣氨冷器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，水位測(cè)量值與給定常數(shù)進(jìn)行PID 運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果調(diào)節(jié)氨冷液位調(diào)節(jié)閥開度，從而維持氨冷液位恒定。氨分離器的液位控制、冷交換器的液位控制、廢熱鍋爐的液位控制，這幾個(gè)回路采用單回路控制。單回路調(diào)節(jié)框圖 合成塔進(jìn)入合成塔的其他主要由兩部分組成，一部分是占?xì)怏w總量65%70%的主反應(yīng)氣，從塔底進(jìn)入位于塔內(nèi)最底層的換熱器和中心管進(jìn)行加熱，升溫至360℃370℃，進(jìn)入第一催化劑床層反應(yīng)，反應(yīng)溫度達(dá)到470℃480℃，另外一部分為為熱護(hù)氣和冷護(hù)氣的混合氣體，約占總氣體量的30%35%，由下而上進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層的環(huán)隙，從塔頂頂部進(jìn)入催化劑層冷管束，被管外熱氣加熱至250℃，上升至冷激分氣盒進(jìn)入催化劑第二床層。主反應(yīng)氣與熱護(hù)氣和冷護(hù)氣的混合氣體在第一反應(yīng)床層混合后依次進(jìn)入第二、第三床層反應(yīng)。進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層環(huán)隙的氣體主要起保護(hù)作用：因?yàn)楹铣砂钡姆磻?yīng)條件為高溫高壓，而塔設(shè)備的材料決定了其只能在反應(yīng)時(shí)承受高溫或者高壓，而不能同時(shí)承受高溫高壓，進(jìn)入環(huán)隙的保護(hù)氣在加壓后壓力和塔內(nèi)的壓力相當(dāng)，避免了塔內(nèi)件承受高壓而只承受高溫，同時(shí)氣體處于低溫狀態(tài)可以吸收反應(yīng)放出的熱量，避免了塔的殼層承受高溫而只承受高壓。反應(yīng)放出的熱量對(duì)保護(hù)氣加熱也實(shí)現(xiàn)了能量的充分利用。一段轉(zhuǎn)化爐為方格式爐子，整個(gè)爐子由輻射段、過渡段、對(duì)流段、出口煙道、引風(fēng)機(jī)組成。輻射段是爐子的主體，里面設(shè)置完成轉(zhuǎn)化過程的“豎琴” 系統(tǒng)，它由進(jìn)口急風(fēng)管、豬尾管、轉(zhuǎn)化管、下集氣管、上升管和輸氣總管組成、爐頂設(shè)燒嘴向下噴燒供熱，對(duì)流段有多組換熱器，用煙道氣加熱其他介質(zhì)。原料氣脫硫后，則希望以比較經(jīng)濟(jì)的方法將原料氣轉(zhuǎn)化生成氫氣。原料氣蒸汽混合氣與鎳催化劑接觸，同時(shí)提高溫度和壓力來促進(jìn)此反應(yīng)。該反應(yīng)是一吸熱反應(yīng)，需要一段爐供給恒定的熱量以維持適合一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度。在一段爐和二段爐中，催化劑促使兩個(gè)同時(shí)發(fā)生的平衡反應(yīng)，它們是蒸汽甲烷反應(yīng)：但事實(shí)上不是這樣的，二段爐出口氣中含有大量的CO，大部分未變換的CO再變換中氧化成從而提高產(chǎn)氫率。一段轉(zhuǎn)化爐爐管內(nèi)裝有環(huán)狀或圓柱狀的鎳催化劑，各爐管內(nèi)催化劑裝填應(yīng)均勻，從而保證其壓降相等，使通過每根轉(zhuǎn)化管的氣體分配均勻。如果某根轉(zhuǎn)化管的壓降不正常，則可能會(huì)發(fā)生過熱或轉(zhuǎn)化不充分，造成操作不正常。 二段轉(zhuǎn)化爐二段轉(zhuǎn)化爐為立式圓筒形反應(yīng)器。受壓主體為碳鋼制圓筒殼，兩端為錐形封頭，由于內(nèi)部溫度高，在殼外部有水夾套，這樣既可降低殼體溫度，也可是殼體受熱均勻?？諝庹羝苫旌掀骶鶆驀姵?，工藝氣則通過帶孔的環(huán)形分布板，這樣可保證空氣蒸汽和工藝氣均勻混合燃燒。轉(zhuǎn)化爐下部為帶孔的耐火金剛玉磚拼成的球形承重拱。出一段爐的經(jīng)部分轉(zhuǎn)化的氣體經(jīng)過一段有水夾套的輸送管線107D，沿切線方向進(jìn)入二段爐（103D）的入口室，二段轉(zhuǎn)化爐進(jìn)口的溫度大約830℃。一段轉(zhuǎn)化后的氣體仍含有較多的甲烷，為了進(jìn)一步轉(zhuǎn)化則需要更高的溫度。這個(gè)任務(wù)在內(nèi)熱式二段爐里完成。在此加入空氣，于是氣體中的H2與空氣中的氧燃燒，同時(shí)氣體中的CHCO也可能燃燒，放出大量的熱，溫度可達(dá)12001250℃，因此，殘余的CH4繼續(xù)轉(zhuǎn)化。出口溫度降到9001000℃左右。進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化的空氣，也為合成提供了N2。熱交換器為管式換熱器，進(jìn)熱交換器的冷氣不經(jīng)過合成塔的間隙，這樣使溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低，提高了合成反應(yīng)熱利用，同時(shí)也降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。循環(huán)機(jī)設(shè)與冷交換熱氣之后，氣體經(jīng)循環(huán)機(jī)加壓后直接進(jìn)塔，使合成反應(yīng)處于系統(tǒng)壓力最高點(diǎn)，有利于反應(yīng)。氣體在設(shè)備中流動(dòng)和反應(yīng)都會(huì)使得整個(gè)體系的壓力降低，循環(huán)機(jī)起到補(bǔ)充系統(tǒng)壓力的作用 往復(fù)式空壓機(jī):往復(fù)式空壓機(jī)是變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。這種壓縮機(jī)將封閉在一個(gè)密閉空間內(nèi)的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高其氣壓。往復(fù)式空壓機(jī)以汽缸內(nèi)的一個(gè)活塞作為壓縮位移的原件來完成以上的壓縮過程。當(dāng)壓縮過程僅靠活塞的一側(cè)來完成時(shí)，該往復(fù)式稱為單作用空壓機(jī)，如果靠活塞的二頭來完成時(shí)稱為雙作用。往復(fù)式空壓機(jī)在每一個(gè)氣缸上有許多彈簧式閥門，只有當(dāng)閥門兩側(cè)的壓差達(dá)到一定值后閥門才會(huì)打開。當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略低于進(jìn)氣壓力時(shí)，進(jìn)氣閥門打開，當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略高于排氣壓力時(shí)排氣閥門打開。如果壓縮過程由一個(gè)汽缸或一組單級(jí)的汽缸完成時(shí)，該空壓機(jī)稱為單級(jí)空壓機(jī)。許多實(shí)際使用工況要超過單級(jí)空壓機(jī)的能力。壓縮比大?。ㄅ艢?進(jìn)氣壓力）會(huì)引起排氣溫度過熱或其他設(shè)計(jì)上的問題。許多功率超過75Kw的往復(fù)式空壓機(jī)被設(shè)計(jì)為多級(jí)機(jī)組，壓縮過程由雙級(jí)或多級(jí)組成，級(jí)級(jí)之間一般有冷卻功能以降低進(jìn)入下一級(jí)的氣溫。多缸壓縮機(jī)可以使往復(fù)慣性力在機(jī)器內(nèi)部彼此得到部分或全部抵消．所采用的方法，一是合理配置各缸曲柄間的錯(cuò)角，是慣性力得到部分或全部抵消；二是合理布置同一曲拐上的各氣缸軸線間的夾角。后者使各缸慣性力的合力為某一不變值，且始終作用在曲柄的離心方向，這樣可以利用在曲柄相反方向加平衡塊的方法來平衡它。但是，在多缸壓縮機(jī)中，各缸慣性力組成了一個(gè)空間力系。因而，除了慣性力的平衡外，還出現(xiàn)了慣性力矩的平衡問題這種立式兩缸機(jī)的氣缸和曲柄布置形式可使倆只氣缸的一階往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力在機(jī)器內(nèi)平衡掉。旋轉(zhuǎn)慣性力矩可以用曲柄相反方向加平衡塊的方法來完全平衡。 用類似裝平衡塊的方法能適當(dāng)?shù)窒跉飧字行木€平面內(nèi)一階慣性力矩的一部分，但卻在垂直于氣缸中心線平面上產(chǎn)生了新的不平衡力矩.往復(fù)式壓縮機(jī)是利用容積的改變使氣體受到壓縮，石化裝置中通過往復(fù)式壓縮機(jī)提高氫氣壓力以 滿足工藝操作的要求，一般具有以下主要特點(diǎn)：（1）壓縮的氣體是烴類和氫氣的混合體，屬易燃、易爆氣體。（2）氫氣活動(dòng)性強(qiáng)，在一定的條件下，對(duì)金屬有強(qiáng)的腐蝕作用，此特性嚴(yán)重地影響了氫氣壓縮機(jī)的使用壽命。如碳鋼發(fā)生氫腐蝕的條件是：氫氣壓力 20MPa，溫度 200℃，而且溫度是主要指標(biāo)。對(duì)于氫氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的最高實(shí)際排氣溫度應(yīng)小149％，富氫壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的排氣溫度應(yīng)小于 135℃（富氫分子量 ≤12）。（3）通常進(jìn)出口壓差大 、排氣壓力高，需采用 多級(jí)壓縮實(shí)現(xiàn)較大的壓力比。往復(fù)式壓縮機(jī)對(duì)被壓 縮氣體的分子量不敏感 ，可以在每一壓縮級(jí)中達(dá)到 2～3的壓力比，適合用于新氫的壓縮。（4）要限制每一壓縮級(jí)的出口溫度不超過 135℃。氫氣和空氣相比具有較大的滑移位數(shù)，在壓縮過程中，易通過活塞環(huán)泄漏，造成溫度的升高，亦降低了容積效率。和其他石油氣相 比壓縮氫氣時(shí)的容積效率的降低，同時(shí)較低的氣體出口溫度 有利于氣閥的壽命和可靠性，還減少了氫氣在材料中的滲透。（5）氫腐蝕的潛伏期與晶界上氧化鐵的集中程度有直接關(guān)系。其中氫的壓力、溫度越高，氫腐蝕的潛伏期就越短。（6）從安全角度要求，盡量采用無油或少油潤滑。經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)氣缸采用過多的潤滑與潤滑不充分相比，對(duì)可靠性的危害更大。目前在無油或少油潤滑的壓縮機(jī)上，活塞環(huán)壽命可達(dá)到4000～8 000h，活塞支撐環(huán)和活塞桿密封環(huán)的壽命可達(dá)到3年（25 000h）或更長。往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)分析活塞部件由活塞、活塞桿、活塞環(huán)、支承環(huán)、活塞背帽等組成?；钊ǔＳ设T件或者鍛件制成。其材料按活塞力的大小分別選用：低壓級(jí)為HT2OHT2547等鑄鐵件。如果考慮各級(jí)間往復(fù)慣性力平衡也可選用鋁合金 ZL401等材料，中高壓級(jí)活塞選用 35 鍛制件。無油潤滑或少油潤滑氫壓機(jī)的活塞環(huán)、支承環(huán)選用填充四氟乙烯自潤滑性能好的材料?；钊麠U材料選用42CrMo鍛件，如果壓縮介質(zhì)為含有 HS成份（3％ ～11％）的富氫氣，其活塞桿材料選用 174PH鍛件或采用金屬表面非晶態(tài)硬化處理新工藝；在活塞桿摩擦表面利用激光技術(shù)噴涂陶瓷涂層等新材料，解決了介質(zhì)對(duì)活塞桿零件的腐蝕和磨損問題 ，提高了易損件的使用壽命。氫