【正文】 凈化車間使用變壓吸附脫碳，雖然生產(chǎn)工藝先進，凈化度高，能耗低，成本低，但該系統(tǒng)在運行中有效氣體損失較大是個比較關(guān)鍵的問題。最大的收獲就是把在學(xué)校所學(xué)的專業(yè)知識綜合運用實踐，把握課本知識和實際的異同，提高運用理論知識到實際工作中去的技能，比較清楚的認識合成氨生產(chǎn)的方法和工藝流程，弄清主要工藝參數(shù)確定的理論依據(jù)，知道了生產(chǎn)中的技術(shù)革新措施，從而注意新技術(shù)發(fā)展趨勢，還接受企業(yè)安全與消防知識教育，增強安全生產(chǎn)集體觀念，有機會與工程技術(shù)人員接觸，學(xué)習(xí)他們對生產(chǎn)的高度責任感以及理論聯(lián)系實際、解決實際問題的經(jīng)驗。a)反應(yīng)：以尿素為原料，以氨為載氣，硅膠為催化劑，已脫除二氧化碳的干燥氨氣，經(jīng)氨預(yù)熱器加熱送入流化床底部，通過彎形管預(yù)分布，再經(jīng)分布板上稚形泡罩的縫隙均勻吹入床內(nèi)，使床內(nèi)催化劑呈流化態(tài)，尿素過篩后以壓縮空氣送至尿素罐，通過加料管用稍高于床內(nèi)壓力的冷氨氣，吹入流化床反應(yīng)生成的三聚氰胺和副產(chǎn)物由進床氨氣攜帶，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收夾帶的部分硅膠催化劑后進入熱氣過濾器，濾除硅膠和副產(chǎn)物，再經(jīng)干捕器降溫，得粗品。d)尿素溶液蒸發(fā)和造粒：從分離器送來的熔融尿素由熔融泵送往造粒塔頂部的旋轉(zhuǎn)噴頭進行造粒，塔底得到的成品顆粒尿素由傳送帶送包裝樓稱量包裝。c)高壓醇化系統(tǒng)：深度凈化合成氨原料氣，將氣體中一氧化碳和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，出高壓醇化系統(tǒng)氣體中的CO+CO2達到200ppm以下。由兩個系統(tǒng)組成，即CO2提純系統(tǒng)和CO2凈化系統(tǒng)，提純系統(tǒng)將變換氣進行多塔吸附和脫附，%以上，供尿素生產(chǎn)用和作為制取高純CO煤氣裝置的氣源；出提純系統(tǒng)的中間氣進入凈化系統(tǒng)，進行多塔循環(huán)吸附和脫附，將CO2凈化到≤%，供生產(chǎn)合成氨用。吸收反應(yīng)：NH3+H2S→NH4HS 再生反應(yīng)：2NH4HS+O2→2NH3+2S+2H2O e)脫碳崗位：清除變換氣中的CO2，獲得合格的凈化氣，分為MDEA脫碳和變壓吸附脫碳。b)脫硫崗位：栲膠脫硫法，是以純堿為吸收劑，以栲膠為載氧體，以NaVO2為氧化劑，在吸收塔內(nèi)原料氣與脫硫液逆流接觸硫化氫與溶液中純堿作用被吸收，在反應(yīng)槽內(nèi)硫氫根被高價金屬離子氧化生成單質(zhì)硫，在噴射再生槽內(nèi)空氣將酚態(tài)物氧化為醌態(tài)，按順序連續(xù)進行從而完成氣體脫硫凈化。a)間歇制氣有5個階段：空氣吹風(fēng)階段：空氣→煤氣爐→燃燒爐→廢熱鍋爐→煙囪（或送吹風(fēng)氣余熱回收裝置）上吹制氣階段：蒸汽、加氮空氣→煤氣爐→燃燒爐（或旋風(fēng)除塵器）→廢熱鍋爐→洗氣箱→洗氣塔→氣柜下吹制氣階段：蒸汽→燃燒爐（或旋風(fēng)除塵器）→煤氣爐→洗氣箱→洗氣塔→氣柜 二次上吹階段：與上吹制氣階段流程相同空氣吹凈階段：空氣→煤氣爐→燃燒爐（或旋風(fēng)除塵器）→廢熱鍋爐→洗氣箱→洗氣塔→氣柜 b)富氧連續(xù)制氣，分為兩路：一路經(jīng)過減壓后，與羅茨機來的空氣混合進入19爐富氧加氮總管；另一路經(jīng)減壓后送到新系統(tǒng)富氧加氮管，再進入混合噴射器和從4風(fēng)機出口DN400管引來的空氣進行充分混合進入DN400的富氧空氣總管后，經(jīng)DN300的截止閥送到1113爐各臺的富氧空氣總管，經(jīng)流量計、截止閥、止逆閥、加氮總閥、上吹加氮閥、富氧空氣調(diào)節(jié)閥，與入爐的低壓蒸汽在混配器進行混合后從爐子底部進入煤氣爐。d)進入工廠區(qū)必須佩戴安全帽，不能脫離組織，不要妨礙正常生產(chǎn)操作。因此由工廠的安全工程師為我們做工廠勞動保護、安全技術(shù)、防火、防爆、防毒等內(nèi)容的安全生產(chǎn)教育。實習(xí)結(jié)束后，及時完成個人實習(xí)總結(jié)和實習(xí)報告，將本科學(xué)生實習(xí)手冊上交學(xué)院，作為畢業(yè)實習(xí)考核的依據(jù)。首先要進行實習(xí)動員，學(xué)習(xí)實習(xí)大綱和實習(xí)計劃，明確實習(xí)目的與要求、方法和步驟，做好準備。企業(yè)具有強烈的使命感和厚重的文化底蘊，“斑竹”和“聚星”是公司的著名商標。16．仿真裝置氨合成系統(tǒng)的開停車操作步驟？ 17．在仿真裝置中，氨合成塔的反應(yīng)壓力如何控制？ 18．在仿真裝置中，氨合成塔的反應(yīng)溫度如何控制？ 19．如何控制仿真裝置的換熱器換熱效果？ 20．仿真裝置操作中如何控制儲槽（罐）液位穩(wěn)定？七、實習(xí)參考資料1．仿真實習(xí)教學(xué)指導(dǎo)書2．劉曉勤.《化工工藝學(xué)》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 3．陳五平.《無機化工工藝學(xué)－合成氨》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 4．有關(guān)“化工過程及裝置仿真”書籍 5．機房服務(wù)器和網(wǎng)站所列的相關(guān)東方仿真文檔南京工業(yè)大學(xué)合成氨仿真實習(xí)報告書學(xué) 院： 班級、學(xué)號： 姓名（簽名）：年月第五篇：合成氨工廠實習(xí)報告實習(xí)報告山鐘情，水毓秀，三明的山水和人文名聞海西。選做5題實習(xí)思考題。六、合成氨仿真實習(xí)報告主要內(nèi)容實習(xí)的目的、意義。五、實習(xí)考核要求平時成績（20%）熟悉實習(xí)裝置原理及流程，能熟練對仿真實習(xí)裝置進行操作，多思考，勤于記錄。1）聽講座（擬安排工藝及設(shè)備、仿真裝置及操作等講座）；2）現(xiàn)場實習(xí)：熟悉工藝流程、設(shè)備、及仿真軟件操作，熟悉仿真模型；3）閱讀實習(xí)指導(dǎo)書、流程圖、設(shè)備圖及其它文獻資料。建議：個人認為在學(xué)生操作一下軟件之后，再講一遍工藝原理及流程的效果是更好一些的，因為操作之后會有更直觀的了解，并且會知道自己在哪一步不清楚，再聽一遍講解的話就會有針對性的去聽，然后加深理解。其次要細心和耐心，冷凍工段調(diào)液位以及合成工段溫度的時候都需要反復(fù)的調(diào)，液位要格外注意109和107，液位過高或過低都特容易爆。將催化劑分為幾層，在層間設(shè)置換熱器，上一層反應(yīng)后的高溫氣體進入換熱器降溫后，再進入下一層進行反應(yīng)。（2）冷激式。4．氨合成塔的主要結(jié)構(gòu)？答：按降溫方法不同，氨合成塔可分為以下三類：（1）冷管式。合成工段106F的液體流至冷凍工段的107F。109F液位無法進行自動控制，只能通過VV066手動控制。五、合成氨合成工段的工藝儀表流程圖開工加熱爐氨合成塔廢熱鍋爐熱交換器氣體冷卻器冷交換器急冷器惰氣冷卻器速冷器分離器氨泵開工加熱爐NH3合成六、合成氨合成工段自動控制的要點整個塔的溫度控制: 工藝氣正常進氣后，關(guān)小進氣總閥HCV11，由于反應(yīng)氣進料量減少，反應(yīng)放熱減少，整個塔的溫度都將有所下降。閃蒸槽來的馳放氣入吸收塔底部，出吸收塔氣體送往燃料氣系統(tǒng)。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。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。圖3 合成氨工段現(xiàn)場圖 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。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)。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。因此，要嚴格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規(guī)定指標范圍內(nèi)，嚴防甲烷化觸媒超溫。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汽提塔頂部進入系統(tǒng)。％；％。由第二廢熱鍋爐來的轉(zhuǎn)化氣約含有12－14％的CO，進入高變爐（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。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。一段轉(zhuǎn)化氣進入二段爐（103－D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101－J）加入少量中壓蒸汽并經(jīng)對流段高溫段預(yù)熱，轉(zhuǎn)化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產(chǎn)生的熱量供給轉(zhuǎn)化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉(zhuǎn)化，％左右，經(jīng)并聯(lián)的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)第二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。在一段爐中，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。氧化鋅脫硫反應(yīng)：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然氣在原料氣預(yù)熱器（141－C）中被低壓蒸汽預(yù)熱后，進入活性碳脫硫槽（101－DA、102－DA一用一備），進行初脫硫后，經(jīng)壓縮機（102－J）加壓。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。1 原料氣壓縮和脫硫原料天然氣進入壓縮機，經(jīng)四段壓縮至51105Pa，溫度加熱至390℃，進入鈷鉬加氫反應(yīng)器中反應(yīng)，將有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫。要求了解并熟悉生產(chǎn)過程及控制，包括： 1）生產(chǎn)方法和原理，原料、催化劑及產(chǎn)品特性；2）生產(chǎn)工藝流程（流程中設(shè)備、主副管線，過程操作和控制）； 3）各工序工藝條件及控制：主要設(shè)備操作溫度、壓力和組成； 4）主要設(shè)備型式、結(jié)構(gòu)；5）主要設(shè)備及管線上的控制儀表及調(diào)節(jié)方法。合成仿真實習(xí)是理論聯(lián)系實際，應(yīng)用和所學(xué)專業(yè)知識的一項重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我們動手能力和學(xué)習(xí)能力的一個重要手段。這不僅是學(xué)校給我們的一個課程，而且還是我 們對以后在工廠 “中控室”的一種初步了解,讓我們受益匪淺!通過使用仿真軟件以及觀看化工廠模型并對其進行畫圖分析，更進一步加深了我們對氨合成等項目的印象和認識，將我們之前的理論盡最大可能的于實際結(jié)合起來，加深我們對氨合成的認知。在老師的指導(dǎo)下我們學(xué)習(xí)了仿真軟件中的“合成氨”的仿真操作。c、液氮洗滌法：用高純度氮在190℃左右將原料氣中所含的少量一氧化碳脫除的分離過程，由于甲烷和氬的沸點都比一氧化碳高，所以在脫除一氧化碳的同時，也可將這些組分除去5．在仿真裝置中，氨合成塔的反應(yīng)壓力如何控制？ 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)熱交換器（106C，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。在實際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)分別是在一段爐和二段爐中完成。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。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。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。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。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。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)。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。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，℃。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。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。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。在鎳觸媒存在的條件下，進行如下化學(xué)反應(yīng)： CO + 3H2 ＝ CH4 + H2O + + 4H2 ＝ CH4 + 2H2O + ，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。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)進一步冷卻至40℃左右進CO2吸收塔上塔。前一個過程是吸收過程，后一個過程是再生過程。－，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）及一段爐對流段低溫段鍋爐給水預(yù)熱盤管加熱到295℃左右進入汽包（101－F），同時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、一段爐對流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進入汽包，經(jīng)汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對流段過熱后送至103－JAT，經(jīng)103－、327℃中壓蒸汽，供各中壓蒸汽用戶使用。由第二廢熱鍋爐來的轉(zhuǎn)化氣約含有12－14％的CO，進入高變爐（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。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。一段轉(zhuǎn)化氣進入二段爐（103－D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101－J）加入少量中壓蒸汽并經(jīng)對流段高溫段預(yù)熱，轉(zhuǎn)化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產(chǎn)生的熱量供給轉(zhuǎn)化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉(zhuǎn)化，％左右，經(jīng)并聯(lián)的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)第二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。在一段爐中，烴