【正文】 C)，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，進入104F進行氣液分離。2．2．3 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，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101E脫除CO2。102F的水一部分進入103F，一部分經(jīng)換熱器C66401換熱后進入E66401，由管網(wǎng)來的327℃的蒸汽進入E66401的底部，塔頂產(chǎn)生的氣體進入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)C66401，C66402換熱后排出。2．3合成氨裝置合成工段氨的合成是整個合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮氫氣在高溫高壓及鐵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氫氣合成為氨，因此反應(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。氨合成的化學反應(yīng)式如下：1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量這是一個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，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，回收的氫返回合成系統(tǒng)。2．3．1 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，進合成氣壓縮機(103J)低壓段，在壓縮機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)熱交換仿真實習報告書器（106C，（現(xiàn)場圖中錯標為136C）與甲烷化進料氣換熱）℃，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入中間分離罐(105F)，進一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環(huán)段，從循環(huán)段出來的合成氣進合成系統(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)氣一級和二級氨冷器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，在合成塔進氣和循環(huán)氣換熱器120C的殼側(cè)冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環(huán)氣三級氨冷器119C中用三級液氨閃蒸槽112F來的冷凍用液氨進行冷卻，℃。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進入高壓氨分離器（106F），在前幾個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)氣就進入合成塔進氣—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，然后又進入合成塔進氣出氣換熱器(121C)的管側(cè)，再由HCV11控制進入合成塔(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。主線合成氣進氣由HCV11控制，從冷激式合成塔105D的塔底進入，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)過各觸媒層進行反應(yīng)；一路副線合成氣進氣（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（開工時僅由這一路進氣），另一路副線冷激氣可以分別用MIC1MIC15和MIC16進行調(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)，把熱量傳給進來的氣體，再由105D的頂部出口引出。合成塔出口氣進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)與進塔氣換熱而進一步被冷卻，最后回到103J高壓缸循環(huán)段(最后一個葉輪)而完成了整個合成回路。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至高壓仿真實習報告書吹出氣分離缸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)中積累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐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。合成塔備有一臺開工加熱爐(102B)，它是用于開工時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)有一低流量報警器FAL85與FI62配合使用，MIC17調(diào)節(jié)102B燃料氣量。2．3．2冷凍系統(tǒng)合成來的液氨進入中間閃蒸槽(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)進入三級閃蒸罐(112F)，進一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進入系統(tǒng)中。冷凍的一、二、三級閃蒸罐操作壓力分別為：(G)、(G)、(G)。三臺閃蒸罐與合成系統(tǒng)中的第一、第二、第三氨冷器相對應(yīng)，它們是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發(fā)循環(huán)操作的。液氨由各閃蒸罐流入對應(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行氣液分離，氣氨分別進氨壓縮機(105J)各段氣缸，液氨分別進各氨冷器。由液氨接收槽(109F)來的液氨逐級減壓后補入到各閃蒸罐。一級閃蒸罐(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(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冷卻管道圖中省略）。氨冷器(129C)和(126C)蒸發(fā)的氣氨進入二級閃蒸罐(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。由三級閃蒸罐(112F)出來的氣氨進入氨壓縮機(105J)一段壓縮，一段出口與二級閃蒸罐111F來的氣氨匯合進入二段壓縮，二段出口氣氨先經(jīng)壓縮機中間冷卻器(128C)冷卻后，與一級閃蒸罐110F來的氣氨匯合進入三段壓縮，三段出口仿真實習報告書 的氣氨經(jīng)氨冷凝器(127CA、CB)，冷凝的液氨進入接收槽(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。圖3 合成氨工段現(xiàn)場圖圖4 合成氨塔DCS圖仿真實習報告書圖5 冷凍工段現(xiàn)場圖三．畫出合成氨合成工段的工藝儀表流程圖（PID圖）見末頁附上的CAD圖四．合成氨合成工段自動控制的要點該工段包括合成氨工段和冷凍工段。合成氨工段：首先根據(jù)工藝流程，把管道連接好。步驟中的可操作步驟，先按照合理的順序，一一完成。其次要注意控制點的調(diào)節(jié)。在溫度上升的時候，把一段溫度、二段溫度、三段溫度按照步驟要求，調(diào)整好溫差。并且達到一定溫度時滅火，調(diào)整冷氣閥和相關(guān)閥門，讓一段溫度、二段溫度、三段溫度同步上升，一起達到工藝要求溫度，并且根據(jù)上下偏差調(diào)整好溫差變化。冷凍工段：首先根據(jù)工藝流程和可操作步驟，把管道和閥門調(diào)節(jié)好。這里主要的問題是調(diào)整液位，不能過低，也不能過高。高的時候，要能夠及時有效的排液。低的時候，一方面要補充液體，另一方面要及時減少排液量。最后，還要注意，好的液位既要在安全范圍內(nèi)，而且要穩(wěn)定。仿真實習報告書五．選做5題實習思考題1．為什么天然氣要預(yù)先脫硫才能進行轉(zhuǎn)化？硫?qū)铣砂眮碇v是有害物質(zhì)，預(yù)先脫硫是想降低后工段脫硫的負荷，降低硫化物的危害。①硫化物腐蝕管道、單質(zhì)硫和部分硫化物堵塞管道。②硫含量超標會使觸媒（合成、變換）中毒，影響觸媒活性。③硫化物高低影響脫碳碳丙消耗。④影響精煉工段銅液成分。2．一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？中變催化劑，即以三氧化二鐵為主體，以氧化鉻為主要添加物的多成分鐵鉻系催化劑。適用于一氧化碳或氫的含量不高，升溫速度緩慢的情況下。低變催化劑，主要是以氧化銅為主體。適用于操作溫度高于氣體的露點溫度的情況下。3．影響氨平衡濃度的因素有哪些？溫度：放熱反應(yīng)，溫度升高平衡相反方向移動，氨平衡濃度降低。壓力：體積縮小反應(yīng)，壓力升高，反應(yīng)正向移動，氨的平衡濃度升高。濃度：氫氮氣濃度越高，反應(yīng)正向移動，平衡濃度升高。催化劑：催化劑只影響反應(yīng)速率，與平衡濃度沒什么關(guān)系。4．溫度和壓力對氨合成反應(yīng)速率的影響 ？溫度和壓力都加快反應(yīng)速率，溫度使活化分子數(shù)增加，壓力使碰撞機會增加。5．Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點？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硫轉(zhuǎn)化為無機硫。加氫轉(zhuǎn)化不能達到直接脫硫的目的，但經(jīng)轉(zhuǎn)化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉(zhuǎn)化的同時，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硫化物的能力極高，可將。仿真實習報告書六．仿真軟件、仿真模型操作的收獲、體會和建議為期一周的仿真實習結(jié)束啦，雖然星期五的考試成績不是很優(yōu)異，但是對這次實習還是挺有感觸的。周一早上，抱著輕松的心態(tài)去A樓聽老師講合成氨工藝流程與原理，頓時就感受到了壓力，因為沒有之前想象的那么輕松。在老師講完之后，并沒有全部聽懂，發(fā)現(xiàn)自己對基礎(chǔ)知識掌握不夠。這次從實踐中得到了教訓，在今后的的學習中，要嚴謹治學。周一下午，老師開始講計算機仿真軟件的使用，已經(jīng)做好了奮斗的準備。事實上也確實探索練習了三天后，在周五的考試才稍感輕松。周二上午開始練習仿真軟件，一開始跟著步驟操作，做到冷凍工段的時候，有一個儲罐爆掉了，心里一冷，隨后調(diào)液位也不順利，第一次順利以不及格而告終。接下來才發(fā)現(xiàn)，不及格不是最傷心的，最傷心的是一連幾次都是五十幾分，差一點點及格。后來經(jīng)過老師的指導(dǎo)和同學之間的相互討論，終于及格沒什么壓力啦。最后剩下一個大難題，調(diào)溫度。老師還專門就此問題講了一段時間。最后的兩天上機時間，根據(jù)老師講的方法，再次調(diào)溫度的時候，也有了些心得。盡管沒有完美的調(diào)好，但是進步是很明顯的。之后自己實驗了幾次，不斷的摸索和學習，終于調(diào)溫度也問題不大啦。經(jīng)過此次上機實踐，發(fā)現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的難度很大。比如之前以為，化工廠有了電腦自動控制，會很簡單，但是在用了仿真軟件之后，發(fā)現(xiàn)不是那么回事。在今后的學習專業(yè)知識中，理論要學好是首要的，與實際相結(jié)合是必要的。最后有個小建議：希望老師在仿真實習之前一段時間，讓同學們先了解工藝流程與原理，比如先下發(fā)那些有用的文檔可以。