【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度，還要以銅為活性組分的催化劑作用下，進(jìn)行低溫變換。它的變換溫度一般在200～250℃，這樣的低溫下，就能使CO的變換進(jìn)行的比較徹底，％以下。由第二廢熱鍋爐來的轉(zhuǎn)化氣約含有12－14％的CO，進(jìn)入高變爐（104－DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉(zhuǎn)化成CO2，經(jīng)高溫變換后CO含量降到3％左右，然后經(jīng)第三廢熱鍋爐（103－C）回收部分熱能，經(jīng)換熱器（104－C）進(jìn)入低變爐（104－DB）在低變觸媒的作用下將其余CO轉(zhuǎn)化為CO2，％左右。給水、爐水、蒸汽系統(tǒng)合成氨裝置開車時(shí)，、327℃的中壓蒸汽約50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車間引入，用并聯(lián)的低變出口氣加熱器（106－C）和甲烷化出口氣加熱器（134－C）預(yù)熱到100℃左右，進(jìn)入除氧器（101－U）脫氧段，在脫氧段用低壓蒸汽脫除水中溶解氧后，然后在儲(chǔ)水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解氧。最終溶解氧含量小于7PPb。－，經(jīng)鍋爐給水泵104－J/JA/JB經(jīng)并聯(lián)的合成氣加熱器（123－C），甲烷化氣加熱器（114－C）及一段爐對(duì)流段低溫段鍋爐給水預(yù)熱盤管加熱到295℃左右進(jìn)入汽包（101－F），同時(shí)在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經(jīng)101－CA/CB、102－C、103－C一段爐對(duì)流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進(jìn)入汽包，經(jīng)汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對(duì)流段過熱后送至103－JAT，經(jīng)103－、327℃中壓蒸汽，供各中壓蒸汽用戶使用。103－JAT停運(yùn)時(shí)，高壓蒸汽經(jīng)減壓，全部進(jìn)入中壓蒸汽管網(wǎng)，中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用，其余供背壓透平使用，并產(chǎn)生低壓蒸汽，供111－C、101－U使用，其余為伴熱使用在這個(gè)工段中，縮合/脫水反應(yīng)是在三個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器中進(jìn)行的，接著是一臺(tái)分層器，用來把有機(jī)物從液流中分離出來。 合成氨裝置凈化工段脫碳經(jīng)變換工序后的工藝氣，CO2含量一般在17％左右。本裝置采用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶液的吸收和再生可以用如下反應(yīng)方程式表示：K2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2KHCO3 + 熱量這是一個(gè)可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成K2CO3。前一個(gè)過程是吸收過程，后一個(gè)過程是再生過程。％；％。從變換工序來變換氣溫度60℃，(101E)下部，在吸收塔中經(jīng)塔板逆流向上與塔頂加入的貧液（40℃）接觸，脫去工藝氣中所含二氧化碳，再經(jīng)塔頂洗滌段后出CO2吸收塔，出吸收塔凈化氣在管路上由噴射器噴入變換氣分離器(102F)來的工藝?yán)淠哼M(jìn)一步洗滌，經(jīng)凈化氣分離器(121F)分離出噴入的工藝?yán)淠?，溫?4℃，液體與變換冷凝液匯合去工藝?yán)淠禾幚硌b置。從CO2吸收塔塔底出來的富液（74℃）先經(jīng)溶液換熱器(109CB)加熱，再經(jīng)溶液換熱器(109CA)進(jìn)一步升溫至105℃后，進(jìn)入CO2汽提塔(102E)頂部，102E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中靠變換氣煮沸器()蒸汽煮沸器(111C)提供的熱量蒸發(fā)出大量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經(jīng)過CO2汽提塔冷凝器(110C)，再經(jīng)CO2汽提塔回流液槽(103F)分離出液體后，CO2氣體送尿素裝置。從CO2汽提塔底部出來的熱貧液先經(jīng)溶液換熱器(109CA)與富液換熱降溫后進(jìn)貧液泵，經(jīng)貧液泵(107JA/JB/JC)升壓后的貧液再經(jīng)溶液換熱器(109CB)降溫，并經(jīng)貧液冷卻器(108C)進(jìn)一步冷卻至40℃左右進(jìn)CO2吸收塔上塔。從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經(jīng)回流液泵(108J)升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進(jìn)入系統(tǒng)。甲烷化碳氧化物（CO、CO2）是合成觸媒的毒物，在工業(yè)生產(chǎn)中要求入合成工序的氫氮?dú)庵械腃O、CO2含量小于10PPm。在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應(yīng)生成對(duì)合成觸媒無害甲烷。在鎳觸媒存在的條件下，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)： CO + 3H2 ＝ CH4 + H2O + + 4H2 ＝ CH4 + 2H2O + 甲烷化反應(yīng)是可逆強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫升很大，每反應(yīng)1％CO，溫升72℃左右；每反應(yīng)1％CO2，溫升60℃左右。因此，要嚴(yán)格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)，嚴(yán)防甲烷化觸媒超溫。甲烷化裝置的原料氣來自脫碳裝置，該原料氣（44℃、）先后經(jīng)合成氣一脫碳?xì)鈸Q熱器(136C)℃、高變氣—脫碳?xì)鈸Q熱器(104C)加熱到316℃，進(jìn)入甲烷化爐(106D)，爐內(nèi)裝有18mJ105型鎳催化劑，氣體自上部進(jìn)入106D，氣體中的CO和CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O。甲烷化爐(106D)的出口溫度為363℃，依次經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器(114C)，甲烷化氣脫鹽水預(yù)熱器(134C)和水冷器(115C)，溫度降至40℃，甲烷化后的氣體中CO和CO2含量降至10ppm以下，進(jìn)入104F進(jìn)行氣液分離。冷凝液回收系統(tǒng)自低變104D來的工藝氣（260℃）經(jīng)102F底部冷凝液萃冷后，再經(jīng)105C，106C換熱至60℃，進(jìn)入102F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進(jìn)入CO2吸收塔101E脫除CO2。102F的水一部分進(jìn)入103F，一部分經(jīng)換熱器C66401換熱后進(jìn)入E66401，由管網(wǎng)來的327℃的蒸汽進(jìn)入E66401的底部，塔頂產(chǎn)生的氣體進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)C66401，C66402換熱后排出。 合成氨裝置合成工段氨的合成是整個(gè)合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮?dú)錃庠诟邷馗邏杭拌F催化劑作用下合成為氨。由于在反應(yīng)過程中只有少部分氮?dú)錃夂铣蔀榘保虼朔磻?yīng)后的氣體混合物分離氨后，經(jīng)加壓又送回合成塔，構(gòu)成合成回路。氨合成的化學(xué)反應(yīng)式如下：1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量這是一個(gè)放熱和體積減少的可逆反應(yīng)。本裝置的合成塔采用了三段間接換熱式徑向合成塔，這樣合成塔觸媒層的溫度分布就更為合理，更加接近最佳溫度分布曲線，觸媒層的阻力降也更小。同時(shí)，在合成塔出口設(shè)置了合成廢鍋，利用合成氨余熱產(chǎn)生125105Pa（絕）的高壓蒸汽，能量回收更為充分。但是，由于轉(zhuǎn)化工序加入過量空氣，使合成系統(tǒng)氮過剩，加大了合成排放氣量。為此增加了氫回收裝置加以彌補(bǔ)，回收的氫返回合成系統(tǒng)。合成系統(tǒng)從甲烷化來的新鮮氣（40℃、H2/N2=3：1）先經(jīng)壓縮前分離罐(104F)，分離氣體中的水后，進(jìn)合成氣壓縮機(jī)(103J)低壓段，在壓縮機(jī)的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經(jīng)熱交換器（106C，與甲烷化進(jìn)料氣換熱）℃，再經(jīng)水冷器(116C)冷卻至38℃,最后經(jīng)氨冷器(129C)冷卻至7℃后與氫回收來的氫氣混合進(jìn)入中間分離罐(105F)，進(jìn)一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮?dú)庠龠M(jìn)合成氣壓縮機(jī)高壓段。合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮?dú)饣旌线M(jìn)壓縮機(jī)循環(huán)段，從循環(huán)段出來的合成氣進(jìn)合成系統(tǒng)水冷器(124C)。高壓合成氣自水冷卻器124C出來后，分兩路繼續(xù)冷卻，第一路串聯(lián)通過原料氣和循環(huán)氣一級(jí)和二級(jí)氨冷器117C和118C的管側(cè)，冷卻介質(zhì)都是冷凍用液氨，另一路通過就地的MIC23節(jié)流后，在合成塔進(jìn)氣和循環(huán)氣換熱器120C的殼側(cè)冷卻，兩路會(huì)合后，又在新鮮氣和循環(huán)氣三級(jí)氨冷器119C中用三級(jí)液氨閃蒸槽112F來的冷凍用液氨進(jìn)行冷卻，℃。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進(jìn)入高壓氨分離器（106F），在前幾個(gè)氨冷器中冷凝下來的循環(huán)氣中的氨就在106F中分出，分離出來的產(chǎn)品液氨送往低壓氨分離器(107F)。從高壓氨分離器出來后，循環(huán)氣就進(jìn)入合成塔進(jìn)氣—新鮮循環(huán)氣換熱器120C的管側(cè)，從殼側(cè)的工藝氣體中取得熱量，然后又進(jìn)入合成塔進(jìn)氣出氣換熱器(121C)的管側(cè)，再由HCV11控制進(jìn)入合成塔(105D)，在121C管側(cè)的出口處分析氣體成分。SP35是一專門的雙向降爆板裝置，是用來保護(hù)121C的換熱器，防止換熱器的一側(cè)卸壓導(dǎo)致壓差過大而引起破壞。主線合成氣進(jìn)氣由HCV11控制，從冷激式合成塔105D的塔底進(jìn)入，自下而上地沿內(nèi)件與外筒之間的環(huán)隙上升，被預(yù)熱至合成塔頂部。再向下依次經(jīng)過各觸媒層進(jìn)行反應(yīng)；一路副線合成氣進(jìn)氣（冷激氣）經(jīng)由MIC13控制，直接到第一層觸媒的入口，用以控制該處的溫度（開工時(shí)僅由這一路進(jìn)氣），另一路副線冷激氣可以分別用MIC1MIC15和MIC16進(jìn)行調(diào)節(jié)，分別控制第二、第三、第四層觸媒的入口溫度。氣體經(jīng)過最底下一層觸媒床后，又自下而上地把氣體導(dǎo)入中心內(nèi)部換熱器的管側(cè)，把熱量傳給進(jìn)來的氣體，再由105D的頂部出口引出。合成塔出口氣進(jìn)入合成塔鍋爐給水換熱器123C的管側(cè)，把熱量傳給鍋爐給水，接著又在121C的殼側(cè)與進(jìn)塔氣換熱而進(jìn)一步被冷卻，最后回到103J高壓缸循環(huán)段(最后一個(gè)葉輪)而完成了整個(gè)合成回路。合成塔出來的一部分氣體（吹出氣，又叫馳放氣），經(jīng)氨冷器125C至高壓吹出氣分離缸108F，經(jīng)MIC18調(diào)節(jié)并用FI63指示流量后，送往氫回收裝置或送往一段轉(zhuǎn)化爐燃料氣系統(tǒng)。從合成回路中排出一部分氣是為了控制循環(huán)氣中的甲烷和氬的濃度，甲烷和氬在系統(tǒng)中積累多了會(huì)使氨的合成率降低。吹出氣在進(jìn)入分離罐108F以前先在氨冷器125C中冷卻，由108F分出的液氨送低壓氨分離器107F回收。合成塔備有一臺(tái)開工加熱爐(102B)，它是用于開工時(shí)把合成塔引溫至反應(yīng)溫度，開工加熱爐的原料氣流量由FI62指示，另外，它還設(shè)有一低流量報(bào)警器FAL85與FI62配合使用，MIC17調(diào)節(jié)102B燃料氣量。冷凍系統(tǒng)合成來的液氨進(jìn)入中間閃蒸槽(107F，即低壓氨分離器)，閃蒸出的不凝性氣體通過PICA8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。分離器107F裝有液面指示器LI12。液氨減壓后由液位調(diào)節(jié)器LICA12調(diào)節(jié)進(jìn)入三級(jí)閃蒸罐(112F)，進(jìn)一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進(jìn)入系統(tǒng)中。冷凍的一、二、三級(jí)閃蒸罐操作壓力分別為：(G)、(G)、(G)。三臺(tái)閃蒸罐與合成系統(tǒng)中的第一、第二、第三氨冷器相對(duì)應(yīng)，它們是按熱虹吸原理進(jìn)行冷凍蒸發(fā)循環(huán)操作的。液氨由各閃蒸罐流入對(duì)應(yīng)的氨冷器，吸熱后的液氨蒸發(fā)形成的氣液混合物又回到各閃蒸罐進(jìn)行氣液分離，氣氨分別進(jìn)氨壓縮機(jī)(105J)各段氣缸，液氨分別進(jìn)各氨冷器。由液氨接收槽(109F)來的液氨逐級(jí)減壓后補(bǔ)入到各閃蒸罐。一級(jí)閃蒸罐(110F)出來的液氨除送第一氨冷器(117C)外，另一部分作為合成氣壓縮機(jī)(103J)一段出口的氨冷器(129C)和液氨接收槽(109F)的氨冷器(126C)的冷源（126C）。氨冷器(129C)和(126C)蒸發(fā)的氣氨進(jìn)入二級(jí)閃蒸罐(111F)，110F多余的液氨也送往111F。111F的液氨除送第二氨冷器(118C)和弛放氣氨冷器(125C)作為冷凍劑外，其余部分送往三級(jí)閃蒸罐(112F)。112F的液氨除送119C作為冷凍劑外，還可以由冷氨產(chǎn)品泵(109J)作為冷氨產(chǎn)品送液氨貯槽貯存。由三級(jí)閃蒸罐(112F)出來的氣氨進(jìn)入氨壓縮機(jī)(105J)一段壓縮，一段出口與二級(jí)閃蒸罐111F來的氣氨匯合進(jìn)入二段壓縮，二段出口氣氨先經(jīng)壓縮機(jī)中間冷卻器(128C)冷卻后，與一級(jí)閃蒸罐110F來的氣氨匯合進(jìn)入三段壓縮，三段出口的氣氨經(jīng)氨冷凝器(127CA、CB)，冷凝的液氨進(jìn)入接收槽(109F)。109F中的閃蒸氣去閃蒸罐氨冷器(126C)，冷凝分離出來的液氨流回109F，不凝氣作燃料氣送一段爐燃燒。109F中的液氨一部分減壓后送至一級(jí)閃蒸罐(110F)，另一部分作為熱氨產(chǎn)品經(jīng)熱氨產(chǎn)品泵(13P1,2)送往尿素裝置。實(shí)習(xí)思考題1．以天然氣為原料生產(chǎn)合成氣過程有哪些主要反應(yīng)？ CH4+H2O ＝ CO+3H2CnH2n+nH2O ＝ nCO+（2n+1）H22．天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法制合成氣過程有哪些步驟？ a、經(jīng)過預(yù)熱器進(jìn)行加熱 b、脫硫c、在外加熱的反應(yīng)管中進(jìn)行烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)即一段轉(zhuǎn)化d、高溫的一段轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐并加入空氣，利用反應(yīng)熱將甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行到底e、利用廢熱鍋爐回收高溫轉(zhuǎn)換氣的熱量，產(chǎn)生高壓蒸汽 3．為什么天然氣要預(yù)先脫硫才能進(jìn)行轉(zhuǎn)化？天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設(shè)備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物－Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點(diǎn)？CoMo加氫轉(zhuǎn)化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫。加氫轉(zhuǎn)化不能達(dá)到直接脫硫的目的，但經(jīng)轉(zhuǎn)化后就大大的利于硫的脫除。在有機(jī)硫轉(zhuǎn)化的同時(shí)，也能使烯烴類加氫轉(zhuǎn)化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑析炭的可能性。氧化鋅是一種內(nèi)表面積頗大，硫容較高的接觸反應(yīng)型脫硫劑。除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機(jī)硫化物的能力極高，可將（108－D）？供熱形式是什么？由于轉(zhuǎn)化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在高溫條件下有利于反應(yīng)平衡及反應(yīng)速度。在實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)分別是在一段爐和二段爐中完成。在一段爐中（101－B），烴類和水蒸氣的混合氣在反應(yīng)管內(nèi)鎳催化劑的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，管外有燃料氣燃燒供給反應(yīng)所需熱量，出一段爐轉(zhuǎn)化氣溫度控制在800℃左右。實(shí)習(xí)收獲與體會(huì)為期三周的實(shí)習(xí)很快的結(jié)束了，這三個(gè)星期的實(shí)習(xí)讓我對(duì)自己的專業(yè)有了更深的認(rèn)識(shí)。在這次實(shí)習(xí)之前，我一直都在懷疑自己平時(shí)在學(xué)校里學(xué)的那些知識(shí)的實(shí)用性，學(xué)習(xí)的時(shí)候也找不到重點(diǎn)，常常只是為了應(yīng)付考試而被動(dòng)的去學(xué)。這次實(shí)習(xí)讓我意識(shí)到平時(shí)的學(xué)習(xí)是非常重要的，因?yàn)槿魏螌?shí)際的操作都依賴于一套理論體系，只有熟悉了理論，才可能在實(shí)際問題中找到解決的辦法。第一周去南化公司化機(jī)廠的實(shí)習(xí)讓我印象深刻。尤其是進(jìn)場(chǎng)的那兩天師父說過一句話，29個(gè)危險(xiǎn)源就會(huì)引起一小的事故，31個(gè)小的事故就會(huì)引起一大的事故?？梢娛鹿示褪菑男〉氖录e累起來的，安全就要從點(diǎn)點(diǎn)滴滴坐起。最后兩周的這次仿真實(shí)習(xí)讓我們充分了解了合成氨工藝的流程和主要的控制參數(shù)