【正文】 應(yīng)注意什么？ 答：經(jīng)常檢查合成塔塔壁溫度，當(dāng)溫度降到38℃時(shí)，應(yīng)卸壓至14kg/cm2下，在卸壓時(shí)應(yīng)控制卸壓速度，不能過快，以防壓差過大損壞設(shè)備，當(dāng)合成回路中壓力較低時(shí)，應(yīng)用合格的N2充壓保護(hù)。什么叫飽和蒸汽壓？答：在一定溫度下，氣、液兩相處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，我們稱它為飽和狀態(tài)。本崗位停車交出檢修，應(yīng)做哪些工作？答：停合成塔、降溫、卸壓、然后充N2置換至合格。 冷凍系統(tǒng)的作用是什么？答：1）液氨連續(xù)閃蒸到比較低的壓力，把融解的氣體放出并送至燃料氣系統(tǒng)，2）作用為冷凍系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，工藝氨冷器從合成回路的合成氣中取出熱量并把循環(huán)氣冷卻至－23℃，使合成回路中生成的凈氨，能很好的分離下來并引出。循環(huán)氣中H2/N2變化的原因有哪些？答：從液氮洗系統(tǒng)來的合成氣組分有變化，新鮮氣量變化，循環(huán)氣中氨含量有變化，循環(huán)氣中惰性氣量變化。7）暫時(shí)中毒的觸媒活性恢復(fù)。5）入塔冷氣降低。3）氫氮比接近最佳值。第十章 崗位試題一、問答題合成塔觸媒溫度升高的原因有哪些？答：1）新增氣量增加。（4）液氨被吸入機(jī)體內(nèi)。（2）壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)不同軸。（2）泵與管路徹底排液或完全灌液（3）管路內(nèi)形成氣泡 可改變管路布置也可安裝排氣閥（4）清除管路及泵內(nèi)堵塞物（5）改變?nèi)嚯妱?dòng)機(jī)的二相接線（6）擰緊螺栓，裝新的墊圈7. 氨泵軸承溫度過高原因：(1) 軸向力太大(2) 潤(rùn)滑油太多或太少潤(rùn)滑介質(zhì)不合適(3) 聯(lián)軸器沒有按規(guī)定調(diào)好(4) 泵轉(zhuǎn)子不平衡處理方法：（1）清洗葉輪平衡孔，裝新的口環(huán)（2）增加或減少潤(rùn)滑油，或調(diào)換潤(rùn)滑油（3）調(diào)好聯(lián)軸器間隙，使之與裝配圖上規(guī)定的一致。注意：聯(lián)鎖動(dòng)作情況?，F(xiàn)象: （1）有蒸汽放空聲（2）閃蒸槽液位下降（3）105J報(bào)警、轉(zhuǎn)速下降原因: （1）油系統(tǒng)故障（2）閃蒸槽液位高（3）105J調(diào)速器故障處理方法: 判斷原因，排除故障。合成系統(tǒng)按一級(jí)停車處理。 (3)如果發(fā)生H2/N2失調(diào)首先要迅速降低入合成塔氣體流量，開PIC1004和防喘振閥，可根據(jù)失調(diào)的嚴(yán)重性判斷開度，開這幾個(gè)閥門要做到循序漸進(jìn)、連貫并且快速，同時(shí)關(guān)小、HIC1044/1046/1025，開大惰性氣體排放閥，并通知液氮洗調(diào)整配氮量，必要時(shí)可點(diǎn)102B。如果是負(fù)荷突然下降引起的變化就迅速將負(fù)荷提至合理范圍。(2)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及當(dāng)時(shí)的負(fù)荷、103J轉(zhuǎn)數(shù)判斷此時(shí)需要的新鮮氣量，然后迅速做出調(diào)整，降低新鮮氣量，流量應(yīng)該比正常略低，通知液氮洗調(diào)整配氮量。等H2/N2呈下降趨勢(shì)時(shí)在適當(dāng)降低。異常調(diào)整: 影響因素: (1)H2/N2迅速升高 (2)H2/N2迅速降低 (3)H2/N2失調(diào)處理方法: (1)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及當(dāng)時(shí)的負(fù)荷、103J轉(zhuǎn)速判斷此時(shí)需要的新鮮氣量，然后迅速做出調(diào)整。 (2)如果液氮洗配氮量增加或減少，調(diào)整至正常。 (3) 確認(rèn)147D內(nèi)是否有液位，如果沒有迅速建立正常液位。異常處理：壓力異常升高處理方法：（1）判斷H2/N2在線分析表是否準(zhǔn)確，及時(shí)調(diào)整，聯(lián)系化驗(yàn)分析合成塔入口H2/N2。（2）現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)合成系統(tǒng)所有放空閥、安全閥是否有泄露、起跳。也可以適當(dāng)增加馳放氣量，注意燃料氣量變化。（2）根據(jù)負(fù)荷變化如果需要降低系統(tǒng)壓力主要通過降低103J轉(zhuǎn)數(shù)。同時(shí)密切注意壓力變化。，防止氨罐的呼吸閥動(dòng)作氨泄露。一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即報(bào)告班長(zhǎng)及值班長(zhǎng)，并迅速開啟備用泵送氨，向值班調(diào)度匯報(bào)。液氨技術(shù)規(guī)格序號(hào)指標(biāo)名稱指 標(biāo)優(yōu)等品一級(jí)品合格品1氨含量 Wt％ ≥2殘留物含量Wt％ ≤3水份 Wt％ ≤4油含量mg/kg≤5(重量法)52（紅外線光譜）6鐵含量 mg/kg ≤1107第九章 合成崗位的崗位任務(wù)及事故處理預(yù)案第一節(jié) 崗位任務(wù)，確保生產(chǎn)出的液氨質(zhì)量合格：純度≥%。正常時(shí)氨火炬由天然氣供給常明燈燃燒。在氨壓縮機(jī)K40101A/B系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)除空氣器HX104。正常生產(chǎn)時(shí)，液氨儲(chǔ)罐里蒸發(fā)的氣氨送到氨合成系統(tǒng)的氨壓縮機(jī)105J一段中，當(dāng)冷凍系統(tǒng)停車或氨庫(kù)壓力高時(shí)，儲(chǔ)罐中的氣氨則送到氨再冷凝系統(tǒng)。液氨儲(chǔ)罐為常壓儲(chǔ)罐。氣氨去冷火炬總管，在火炬燃燒。主要用于負(fù)荷低時(shí)，用以蒸發(fā)液氨，以確保冰機(jī)各段有足夠的吸入流量，防止因冰機(jī)入口流量低而出現(xiàn)機(jī)組喘振現(xiàn)象。經(jīng)冰機(jī)三段壓縮后的氣氨出口溫度達(dá)110℃左右，然后進(jìn)入氨冷凝器的管外，被管內(nèi)循環(huán)水冷凝成38℃液氨進(jìn)入液氨收集槽149D內(nèi)。(A)下閃蒸出氣氨匯同甲醇洗單元、氨貯罐來的氣氨一起進(jìn)入氨壓縮機(jī)105J的一段壓縮；，℃，閃蒸出的氣氨同105J一段出口匯合，進(jìn)入105J的二段壓縮。 MPa(A)后,經(jīng)氨冷凝器127C冷凝后,液氨靠重力自流至液氨收集槽149D，溶解于液氨中的惰性氣體在氨收集槽149D分離，經(jīng)馳放氣急冷器160C冷卻后排放至火炬。合成氣壓縮及氨合成、冷凍工序按KBR公司技術(shù)設(shè)計(jì)。盡管相同制冷能力的氨壓縮機(jī)一次性投資比丙烯壓縮機(jī)略高，但軸功率比丙烯壓縮機(jī)小，且制冷劑為自產(chǎn)，不需外購(gòu)，因此本項(xiàng)目采用離心式壓縮機(jī)，為提高制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約能源和制取低蒸發(fā)溫度下的冷量，采用節(jié)能型雙級(jí)離心式壓縮制冷循環(huán)，工藝流程中帶有“中間省功器”，采用了省功器后，部分中間壓力的低溫氣體補(bǔ)入壓縮機(jī)的二級(jí)入口，起到了一次補(bǔ)氣冷卻的作用，從而達(dá)到節(jié)能的效果。本項(xiàng)目工況多，蒸發(fā)溫度低，制冷量需求大，宜采用離心式制冷壓縮技術(shù)。常用的制冷壓縮機(jī)種類有往復(fù)式、螺桿式、離心式壓縮機(jī)等。冷凍工序是將制冷劑通過制冷壓縮機(jī)及輔機(jī)由壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)（提供冷量）四個(gè)過程組成制冷循環(huán)，為用戶提供冷量。在閃蒸、壓縮、冷凝過程中所產(chǎn)生的不凝氣排往燃料氣系統(tǒng)作為燃料。第八章 氨冷凍系統(tǒng)第一節(jié) 冷凍系統(tǒng)反應(yīng)原理冷凍系統(tǒng)利用組合式氨冷器，冷卻分離合成塔生成的氨，同時(shí)在較低壓力下對(duì)液氨進(jìn)行閃蒸，使溶解在液氨中的氫氮?dú)獾玫匠浞轴尫?，從而得到純凈的液氨。使用的燃料為燃料氣。爐內(nèi)分輻射段和對(duì)流段以及頂部煙囪。以彌補(bǔ)因觸媒使用天數(shù)增加、活性下降而使氨凈值降低的損失。5℃生產(chǎn)。5℃操作，以便增加活性，使合成率保持在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)下生產(chǎn)。在合成塔觸媒使用的前五年，盡量使床層溫度保持在相對(duì)較低的溫度生產(chǎn)，(480℃以下操作)以防止觸媒因長(zhǎng)期高溫操作而使活性下降，觸媒提前衰老的現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)節(jié)中不要多種手段同時(shí)用。因此，從總體上講，操作中只要一段床層的熱點(diǎn)溫度穩(wěn)定，則整個(gè)合成塔觸媒層溫度也相對(duì)穩(wěn)定。此時(shí)，應(yīng)作停車處理，重新升溫導(dǎo)氣。當(dāng)?shù)诙|媒層熱點(diǎn)溫度太高時(shí)，可適當(dāng)增加通過HV1044的流量，降低二段觸媒的入口溫度。并間接影響到塔出口溫度的升降。合成塔在正常生產(chǎn)中，HV1046主要控制去觸媒層第二內(nèi)部換熱器122C1的量，從而控制去第三觸媒筐A筐、B筐的入口氣體溫度。5．觸媒層溫度的調(diào)節(jié)：控制范圍：觸媒層熱點(diǎn)溫度：～℃控制目標(biāo)：熱點(diǎn)溫度: ～℃相關(guān)參數(shù)：HV104HV104HV102氫氮比控制方式：影響觸媒層溫度的因素比較多。4．2阻力降小，可顯著減少合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段的壓縮功率的消耗。大部分氨是在塔內(nèi)第一、第二觸媒層中生成，因此，生產(chǎn)中首先要控制一段觸媒層的熱點(diǎn)溫度，并以此穩(wěn)定二段媒筐溫度，只有這樣才能使整個(gè)合成塔操作穩(wěn)定。并由觸媒筐中的隔板隔開。 在合成塔105D升溫中，HV1025是關(guān)的，冷氣體進(jìn)入開工加熱爐102B的盤管內(nèi)，被管外燃燒火焰加熱后，直接進(jìn)入一段觸媒筐內(nèi)，用于合成塔105D觸媒還原或者升溫。另有10%的氣體作為冷激氣，由HV1025控制流量后直接進(jìn)入一段觸媒層上部，用于調(diào)節(jié)觸媒層熱點(diǎn)溫度。氣體進(jìn)入合成塔105D的內(nèi)部換熱器122C1的管內(nèi)與管外的從第一觸媒筐來的熱氣體換熱后，進(jìn)入合成塔105D的一段觸媒筐上部；另一路約有30%的氣體，由HV1046控制，也從合成塔105D的尾部進(jìn)入塔內(nèi)第二換熱器122C2的管內(nèi)，冷卻來自第二段觸媒筐的管外氣體。其中約有60%的氣量由HV1044控制進(jìn)入合成塔與觸媒筐的環(huán)隙內(nèi)，借此冷卻塔壁溫度，使塔壁溫差＜55℃，同時(shí)使塔壁最高溫度＜250℃。合成塔內(nèi)部設(shè)有軌道，以便內(nèi)件裝卸。換熱器的結(jié)構(gòu)形式為U型管結(jié)構(gòu)，以此來解決熱膨脹問題。2．小循環(huán)流程在103J三段出口管線上另設(shè)有去124C的小循環(huán)管線；打開FV1009閥，關(guān)HV1101閥、關(guān)HV1033閥；經(jīng)水冷器124C，組合式氨冷器120C管間，氨分離器146D，再回組合式氨冷器管內(nèi)，進(jìn)壓縮機(jī)循環(huán)段于新鮮氣匯合，重復(fù)上述循環(huán)。在水冷卻器124C氣體入口管上設(shè)有開車放空管HCV1605，供開車中系統(tǒng)建立循環(huán)或者在合成氣壓縮機(jī)103J突然停車時(shí)用來降低合成塔105D觸媒層溫度。開工加熱爐102B的盤管內(nèi)流量由閥門HCV1047調(diào)節(jié)，由FT1257顯示。 當(dāng)尿素裝置停車時(shí)，來自閃蒸冷凍槽冷氨經(jīng)冷氨泵加壓后送氨罐區(qū)儲(chǔ)存。合成氣再經(jīng)水冷器（124C）及組合式氨冷器（120C）冷凝冷卻至0℃后，進(jìn)高壓氨分離器（146D）分離冷凝的液氨，分氨后的循環(huán)氣經(jīng)組合式氨冷器（120C）回收冷量后進(jìn)壓縮機(jī)循環(huán)段與新鮮氣匯合，重復(fù)上述循環(huán)。壓縮后合成氣經(jīng)進(jìn)出塔熱交換器（121C）預(yù)熱后進(jìn)氨合成塔（105D）反應(yīng)。我公司用的就是凱洛格流程。 還原過程一般可分為四個(gè)階段，即升溫階段、還原階段、中期和末期，這四個(gè)階段的工藝條件和控制指標(biāo)不完全相同，主要控制指標(biāo)有還原壓力、溫度、水汽濃度和空速。平常的鐵沒有催化劑的性能，只有在一定條件下由鐵的氧化物還原才能有活性，還原前的催化劑主要成份是Fe3O4。為此，可在循環(huán)氣中保留有一定的過剩氮，而新鮮氣則應(yīng)當(dāng)根據(jù)循環(huán)氣中氫氮比的需要來調(diào)節(jié)，在實(shí)際操作中，改變氫氮比的最主要手段是調(diào)整新鮮氣的成份，即調(diào)整液氮洗的配氮量。從氨合成催化劑的活性（反應(yīng)速度）來說， 而平衡角度則以3為最佳， 范圍內(nèi)最有利于氨的合成。但是它的存在降低了氫氮?dú)獾姆謮?，不利于氨的反?yīng)平衡和反應(yīng)速度，為了保持惰性氣體含量不致太高，需要把回路氣體放出一部分，這部分氣體稱為弛放氣。﹙4﹚ 合成塔入口氣體成分 合成塔入口氣體中有氫、氮、氨、甲烷及氬氣等，進(jìn)口氨含量越高，越不利于氫氮?dú)獾暮铣?。在催化劑體積一定下，增大空速即增大循環(huán)氣量，可提高單位體積催化劑的產(chǎn)量，但亦不能過高。因此存在著一條最佳溫度線，這個(gè)最佳溫度是隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷降低的。(2) 溫度在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)，對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，溫度是一個(gè)矛盾的影響因素，從反應(yīng)平衡的角度出發(fā)，溫度升高對(duì)反應(yīng)平衡不利，即降低了氨的平衡濃度。因此，提高壓力不僅有利于反應(yīng)平衡向生成氨的方向移動(dòng)，而且對(duì)反應(yīng)速度也是有利的，加壓后，對(duì)產(chǎn)品NH3的分離也有利。組合式氨冷器是將三臺(tái)氨冷器﹑換熱器﹑閃蒸槽合并為一臺(tái)整體裝置，與使用單獨(dú)的氨冷器相比，即避免了使用昂貴的高壓管道和管件，又顯著的降低了壓力降。采用凱洛格低能耗流程，其標(biāo)志為采用臥式中間換熱器的氨合成塔，優(yōu)點(diǎn)為催化劑床層壓力低，從而可以節(jié)省循環(huán)氣壓縮能耗。因此，提高系統(tǒng)壓力和提高參加反應(yīng)物的濃度有利于氨的生成；同時(shí)，氨的生成是個(gè)放熱反應(yīng)。提高氨凈值的途徑有：(1)通過降低氨冷器出口合成氣溫度，降低146D出口循環(huán)氣中的氨含量，提高氨凈值；(2)合理控制氫氮比，一方面提高氨合成反應(yīng)的平衡氨含量，另一方面可以降低循環(huán)氣量，降低空速，縮小平衡溫距提高氨凈值；(3)隨著催化劑活性下降，可適當(dāng)提高催化劑床層進(jìn)口溫度，提高反應(yīng)速度，提高氨凈值；(4)維護(hù)催化劑的安全，穩(wěn)定運(yùn)行，保護(hù)好催化劑的活性，使氨凈值始終保持在較高水平。就提高凈值而言，要注意控制好進(jìn)口的氨含量。二、氨凈值 氨凈值就是合成塔出口氨含量與進(jìn)口氨含量之差。氨極易溶于水，在常溫常壓下1升水約可溶解700升氨。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，（空氣為1），∕升，℃，℃。%，在很短時(shí)間內(nèi)即能使人窒息死亡；%，在幾秒鐘內(nèi)灼燒傷皮膚起泡；即會(huì)損傷眼睛。在常溫常壓下，氨是有強(qiáng)烈刺鼻臭味的無色氣體。因此，提高系統(tǒng)壓力和提高參加反應(yīng)物的濃度有利于氨的生成；同時(shí)，氨的生成是個(gè)放熱反應(yīng)。第七章 氨合成第一節(jié) 氨合成原理一、 氨合成原理及特性氫氣與氮?dú)庠谝欢囟扰c壓力下，借助催化劑的作用生成氨。改造后，%%。然而，升溫還原時(shí)，為冷卻保護(hù)塔壁中間換熱器不能停用，致使第二段催化劑床層溫度提不起來，徒然增加還原時(shí)間，而且不能達(dá)到催化劑所要求的極限還原溫度，影響第二段催化劑的還原活性，這是此塔的重要缺陷。此種結(jié)構(gòu)的催化劑筐易于裝拆，對(duì)于多層結(jié)構(gòu)十分方便。這種氨合成塔，取消原有傳統(tǒng)的徑向催化劑密封裝置，采用中心集氣管上端部分不開孔，以迫使氣體在頂部處于軸徑向混合流動(dòng)的狀態(tài)，下部則處于徑向流動(dòng)，如圖（41930）所示，稱之為‘軸徑向流動(dòng)’。但是，臥式塔占地面積大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)較高。由圖可見，兩個(gè)中間換熱器并聯(lián)，分別由一冷氣線和二冷氣線來控制，當(dāng)升溫還原時(shí)，一冷氣線和二冷氣線可以關(guān)閉，于是三段催化劑就成為絕熱。又因冷激降低了氨的濃度：氨的凈值不高，約10%。此塔的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（2） 凱洛格氨合成塔70年代，中國(guó)引進(jìn)以天然氣為原料的大型氨廠中，使用的是凱洛格公司的多層軸向冷激塔。70年代后期，托普索公司改進(jìn)了原兩段徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用冷氣提溫?fù)Q熱的S200型內(nèi)件，代替原來的層間冷激的S100型內(nèi)件。（1） 托普索氨合成塔托普索公司最早推出的雙層徑向冷激型塔，即S100型塔，為圖（41922）所示，氣體從塔頂接口進(jìn)入向下流經(jīng)過內(nèi)外筒之間的環(huán)隙，再進(jìn)換熱器管間，冷副線由塔底封頭接口進(jìn)入，二者混合后沿中心管進(jìn)入第一段催化劑床層，氣體沿