工业合成氨工艺技术手册课件.pptx

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1、技术概况 中海石油天野化工是年产30万吨合成氨，52万吨尿素联产20万吨甲醇的大型化工企业，原设计合成氨装置空分采用林德精馏工艺，气化采用Shell渣油部分氧化法，原料气净化采用LVRGI两步法低温甲醇洗和液氮洗工艺，合成采用凯洛格卧式合成塔，全部工艺设计由日本东洋公司承担完成，1996年11月投产，投产后经九年多的摸索总结，工艺操作逐渐成熟，但随着国际油价的不断上涨，油头合成氨的成本越来越高，已失去市场竞争力，国内油头合成氨装置纷纷改成了煤头或气头。2005年3月天野化工对合成氨装置实施了原料路线由渣油向天然气的改造，并于2005年10月改造完毕，和原工艺比较，主要将气化炉烧嘴由五环四通道改

2、成四环三通道，冷却方式由夹套式改成盘管式，净化低温甲醇洗部分增加了真空系统，投产至今运行平稳，改造比较成功。第1页/共68页变换脱碳液氮洗氨库氨冷冻氨合成空气分离气化脱硫尿素装置CH4蒸汽 N2P 6.5T 38P 5.0T 35P 0.75T 40CO循环循环P 5.6T 45P 5.35T 31P 5.05T 42P 4.85T -60P 4.51T 30P 0.16T 70P 0.4T 40P 0.17T 10P 0.50T 37废水气提P 2.26T 37P 0.14T 35P 2.26T 5P 4.55T -58P 4.52T 31P 7.0T 380P 6.5T 190工艺气工艺气

3、工艺气工艺气工艺气工艺气工艺气工艺气合成气合成气合成气合成气热热NH3冷冷NH3工艺气工艺气CO2放空放空尾气尾气工艺气工艺气 N2 O2去去高高锅锅甲甲醇醇去高锅甲醇去高锅甲醇过热炉过热炉空气空气合成氨装置总述第2页/共68页空分装置第3页/共68页空分装置空分简介一、岗位任务二、工艺原理流程简介（空气的预冷与净化、精馏、膨胀制冷、氮压机及氮气用户、仪表空气获得）事故处理（膨胀透平的跳车,液氧泵的跳车,防主冷中总烃超标）第4页/共68页空分简介一、岗位任务1、生产6.6MPa的高压氧气供天燃气气化2、生产0.65MPa低压氮气，供分子筛再生后去CO2汽提塔作气提气，另外还供装置的置换、密封、

4、触媒保护等。3、生产3.4MPa氮气经减压到2.1MPa去尿素车间。4、生产5.2MPa的高压氮气送氮洗工号，供氮洗配氮及GB102，还供变换、合成工号的开车用氮。5、取出装置的液氮到液氮储罐，供事故用氮，另外一部分液氮到液氮洗工号不冷用。6、生产0.7MPa仪表空气、工厂空气，供全厂使用第5页/共68页空分简介二、工艺原理1、空气的组成 空气主要有氧、氮组成，在气态下，均匀混合在一起，还含有微量的氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体。根据地区条件的不同空气中含有少量CO2、水蒸气以及乙炔等碳氢化合物。2、分离的原理 以空气为原料，先将空气液化，然后利用各组分沸点的不同将其分离，将空气液化，必须将空气

5、温度降到临界温度-140.7以下才能实现。在标准状态下氧气的沸点-183，氮气的沸点-193，相差进13故采用精馏方法将氧、氮分离成纯组分。第6页/共68页空分简介3、低温的获得（1）回收氧、氮产品冷量 空分后，产品氧和氮在低温下（-180-190）排出的，它们带有大量的冷量，因此被加的空气就是通过换热器回收这些冷量来获得低温。（2）减少辐射的损失 空分装置的操作温度与环境温度之间有相当大的差异，因此设备必须布置在尽可能小的空间内，以减少换热面积，还要对设备进行保温（用珠光砂）以减少传热系数。第7页/共68页空分简介（3）制取冷量由于换热器和保温材料的效果都是非理想的，即换热器存在热端温差，设

6、备保温后仍存在辐射损失，固在生产过程中必须补充冷量来弥补这些损失，另外装置在热开车时，也必须得到大量冷量，采用普通相变制冷不能使空气达到液化温度，必须采用深度制冷方法。全低压空分装置获得低温方法有两种：即不对外做功的节流膨胀（等焓过程）即对外做功的绝热膨胀（等熵过程），前者是通过节流阀实现的，后者是通过膨胀机中实现的。4、空气精馏由于空气中的氧、氮沸点的不同，用精馏方法将其分离，分离出氧、氮是空分的主要产品。第8页/共68页空气的预冷与净化T 5.0T 5.0P 1.0P 1.0F 74.4F 74.4深冷水深冷水P2467P2467E2422E2422P2466P2466循环水循环水T 30

7、T 30P 1.0P 1.0F243.3F243.3洗涤水洗涤水T 100T 100P 693P 693F 130KF 130K空气空气T 40T 40P 0.4P 0.4F 318F 318回水回水循环水循环水T 8T 8P 650P 650F 130KF 130K空气空气T 12T 12P 580P 580F 130KF 130K深冷水深冷水E3117E3117E3119E3119E2416E2416A2626AA2626AA2626AA2626A第9页/共68页冷热交换T 3.3T 3.3P 45P 45F 40KF 40K污氮污氮T 3.3T 3.3P 45P 45F 23KF 23K

8、污氮污氮GB004GB004T3211T3211E3616E3616氮气氮气T 8.8T 8.8氮气氮气T-185T-185氮气氮气T-171.3T-171.3空气空气T-167T-167空气空气T 12 T 12 空气空气A2626ABA2626ABE3117E3117A-DA-DE3119E3119A-DA-DT3211T3211T3211T3211T3316T3316T-171.4T-171.4污氮污氮A2626ABA2626ABE2417E2417第10页/共68页精馏T-171.4T-171.4P 45P 45F 65KF 65K污氮污氮T-180 T-180 污氮污氮T -188T

9、 -188P 560P 560F 110KF 110K氮气氮气T-192.3 T-192.3 液氮液氮T-193 T-193 液氮液氮T-176T-176液空液空T-170.3T-170.3污液氮污液氮T-183T-183P 50P 50F 21KF 21K液氧液氧T-167T-167空气空气T-171.3T-171.3空气空气E3119E3119E3117E3117E3616E3616E3616E3616E3117E3117T-156.3T-156.3F 40.2KF 40.2K 氮气氮气500#500#液氮洗液氮洗液氮液氮储罐储罐P3568ABP3568ABE3316E3316E3216E

10、3216T3211T3211T3212T3212第11页/共68页膨胀制冷天然气天然气气化气化放空放空T-114.7T-114.7P 4720P 4720F 33.2KF 33.2K氮气氮气T 40T 40高压氮高压氮T-183T-183液氧液氧T-156.3T-156.3高压氮高压氮T 38T 38气氧气氧T-175T-175氮气氮气GB004GB004GB004GB004GB004GB004T3211T3211T3212T3212P3568P3568ABABT 40T 40P 4720P 4720F 33.2KF 33.2KT 40T 40P 3300P 3300氮气氮气C3461C346

11、1X3471X3471E3421E3421E3616 E3616 A-DA-DT 38T 38P 650P 650低压氮低压氮E3119E3119第12页/共68页氮压机及氮气用户E3616E3616E3119E3119GB004GB004GB004GB004尿素尿素膨胀透平膨胀透平空分空分氮洗氮洗放空放空FA109FA109FA117FA117放空放空低压氮用户低压氮用户脱碳脱碳氮洗氮洗F 1.3KF 1.3KF 33.2KF 33.2KF 27.75KF 27.75KF 40.2KF 40.2K第13页/共68页工厂空气、仪表空气C0101ABC0101ABC451C451I-GB101I

12、-GB101V451V451D0101ABD0101ABD451ABD451ABV452V452大气大气大气大气GB001GB001工厂空气工厂空气仪表空气仪表空气中压氮气中压氮气高压氮气高压氮气第14页/共68页事故处理及注意事项膨胀透平跳车防液氧泵及氮压机跳车 膨胀透平是空分冷量来源的重要途径，是空分重要设备之一，因此膨胀透平的跳车处理由为重要，并且在日常操作中必须做到精细化巡检和精细化操作。处理原因：由于膨胀透平跳车后，E3616少了一股热气流，不及时调整会使氧气温度TA3925低于-10，引起P3568AB跳车。同时大量氮气退回氮压机，不及时放空就会导致氮压机跳车。防范措施：当遇到膨胀

13、透平跳车时，1、开氮压机FA053放空保证P057在5.0-5.2MPa；2、两分钟内关HC3930至小于10%，减少进E3616冷量，保证氧气温度不低于-10，同时全开TC3966保证氮压机入口压力。3、密切关注T3925-10，及各换热器热端温差。第15页/共68页事故处理及注意事项单台液氧泵跳车如何防止氮压机跳车单台液氧泵跳车如何防止氮压机跳车 液氧泵的作用是给气化提供高压液氧，经换热成高压气氧，液氧泵的作用是给气化提供高压液氧，经换热成高压气氧，液氧泵的运行情况关系着气化负荷以及长周期运行的关键。液氧泵的运行情况关系着气化负荷以及长周期运行的关键。处理原因：处理原因：一台液氧泵跳车时，

14、如果一台液氧泵跳车时，如果FC3925FC3925与与HC3637HC3637和和HC3547HC3547不投串级，另一台就不会自动加负荷，气化炉就会因不投串级，另一台就不会自动加负荷，气化炉就会因氧流量低跳车。氧流量低跳车。防范措施：防范措施：1 1、FC53925FC53925与与HC3637HC3637和和HC3547HC3547串级不能摘串级不能摘.2 2、FC53925PIDFC53925PID参数不能随意改动。参数不能随意改动。(P=40(P=40、I=110I=110、D=0)D=0)3 3、一台液氧泵跳车后确认另一台自动加负荷。、一台液氧泵跳车后确认另一台自动加负荷。第16页/

15、共68页事故处理及注意事项防主冷液空中总烃、乙炔含量超标 在上塔主冷中氧气含量在98%，下塔液空中氧气含量在39%。正常生产中微量乙炔、甲烷就混合在主冷液空中，根据负荷及液位的高低不同乙炔、甲烷的含量也会发生变化。处理原因：主冷器中乙炔、总烃超标，易发生爆炸。防范措施：1、主冷液位大于90%。2、每天中化分析一次主冷液空中的甲烷及乙炔含量。3、正常情况下，主冷及液空中乙炔含量应小于0.01PPm，若大于0.01PPm而小于0.1PPm时，应加大制冷量，适当排放部分液氧，如果超过0.1PPM要立即停车排液。4、总烃含量应控制在100PPm以下，高于100PPm应加大制冷量适当排液，若大于250P

16、Pm时要停车排液。第17页/共68页气化装置第18页/共68页气化装置任务及原理一、气化任务 本岗位是以天然气为原料与氧气、蒸汽通过共环式烧嘴雾化后在气化炉内约1350、6.0MPa高温、高压下进行部分氧化反应制取以CO+H2=95.5%为主要成分的工艺气给合成氨提供原料气，并同时进行热量回收，付产10MPa、315饱和蒸汽和进行原料气降温和洗涤，以脱除原料气中所含碳黑和部分有害气体。第19页/共68页气化装置任务及原理二、反应原理与工艺原理1、反应原理 将天然气、氧气、蒸汽通过共环式烧嘴雾化后，在气化炉内12001350高温下部分氧化反应制取CO、H2，甲烷部分氧化反应为：CH4+2O2=C

17、O2+2H2O +Q(1)CH4+H2O=2CO+3H2 Q(2)CH4+CO2=2CO+2H2 Q(3)反应（1）为燃烧反应，其反应的时间尺度毫秒级，在数十毫秒内即可以完成。反应（2）快于（3）但只要温度维持在1200-1350 左右，它们在1-2秒内即可完成。总之，在气化反应条件下，反应速度是很快的，而过程的控制步骤是混合过程。第20页/共68页气化装置任务及原理2、工艺原理1）、烧嘴功能（1）促进天然气与氧气混合。（2）与炉体匹配形成适宜流畅，进行形成适宜的温度分布，达到保护烧嘴和炉顶耐火砖的双重目的。2）、气化炉操作弹性 烧嘴最低操作负荷为70%，最高操作负荷为110%，固气化炉负荷范

18、围为70%110%。但低负荷下不宜长时间操作，否则会因烧嘴喷口速度太低而影响烧嘴寿命。在工艺条件许可的情况下负荷可以大于110%但最高不能超过120%。第21页/共68页气化装置任务及原理3）、气化操作条件（1）温度 气化炉出口温度设计值为1250，出于对于废锅安全的考虑气化炉出口温度不应高于1350，出于后续工段对气化炉出口CH4含量的要求，气化炉出口温度最低不低于950。气化炉出口温度主要受的影响，设计氧天然气比为0.6588，氧天然气比每升高0.01，气化炉出口温度升高20-30。（2）压力 气化炉的操作压力主要取决于后续工序的要求，设计压力为6.1MPa。第22页/共68页气化装置任务

19、及原理（3）汽/气比 蒸汽主要起保护烧嘴的作用，汽/气比为0.06Kg/Nm3.在保持气化炉操作温度不变的前提下，增加汽气比有利于气化炉出口甲烷含量，但氧气耗量相应增加。因此从节氧角度讲汽气比不宜太高。（4）氧/气比 设计氧/天燃气比为0.6588，氧/天燃气比每升高0.01，气化炉出口温度升高20-30。氧/天燃气的选择应有一个最佳值，对容积大，平均停留时间长的气化炉，相应可以在较低的温度下操作随，天燃气组成不同，氧/天燃气比在0.660.68之间为宜。第23页/共68页气化装置任务及原理三、安全保护系统 为确保气化炉在开车、停车和正常操作过程的安全可靠。每台气化炉都有一套联锁安全保护系统。

20、这套系统是由可编逻辑控制器（PLC）组成，监控编入系统的阀位、压力、流量、液位等等参数。从而确保气化炉安全，可靠的运行和开停车。根据气化炉处于不同阶段，状态下进行不同等级的安全保护，分为四部分：1、手动模式；2、自动开车模式；3、操作模式；4、停车模式。第24页/共68页三物料流程F2.0tT380P7.0MPaDC101ABDC101ABDC101ABDC101ABDC101ABDC101ABF11075nm3T38.5P6.51MPaT230T244F16858nm3T195P6.60MPaP7.0MPaP7.0MPaP7.0MPaP7.0MPaT250天天燃燃气气压压缩缩机机空空分分装装

21、置置蒸蒸汽汽管管网网放空放空放空放空放空放空放空EB102ABEB102ABE02201ABE02201AB第25页/共68页气化炉与废锅蒸汽蒸汽氧气氧气天燃气天燃气GA104ABGA104ABT02201T02201DC101ABDC101ABEC101ABEC101AB废锅排放废锅排放E02202ABE02202AB锅炉水锅炉水氮气氮气放空放空过热炉过热炉EA101ABEA101AB喉管喉管火管火管拱顶拱顶拱顶温度分布图拱顶温度分布图共共5252个点个点炉膛内炉膛内共有共有 8 8 个个温度点温度点T 135T 135P13.4P13.4F34.5F34.5锅炉水锅炉水T 195T 195

22、P 10.5P 10.5T 314T 314P10.5P10.5F33.4F33.4饱和蒸汽饱和蒸汽氮气供氮气供置置 换换吹吹 扫扫气气 密密T 350T 350P 5.7P 5.7T 200T 200P 5.64P 5.6413501350第26页/共68页原料气降温洗涤EA101ABEA101ABE02202ABE02202ABS02201ABS02201ABFA101ABFA101ABFA102ABFA102AB锅炉水锅炉水锅炉水锅炉水T 142T 142P 5.58P 5.58T 350T 350P 5.7P 5.7T 125T 125P 5.55P 5.55GA103ABGA103A

23、BFA105ABFA105ABT 59T 59P6.2P6.2F16.5F16.5饱和蒸汽饱和蒸汽放空放空EA102EA102工艺水工艺水工艺水工艺水第27页/共68页DA101塔净化工序净化工序放空放空T 125T 125P 5.55P 5.55FA102ABFA102ABT 50 T 50 P 5.90P 5.90F89523nm3T45P5.52MPaEA104EA104EA103EA103T42T45T59FA101ABFA101ABT 103T 103P 5.53P 5.53循环水循环水循环水循环水洗涤水洗涤水污水处理污水处理脱盐水脱盐水工艺水工艺水GA103ABGA103ABEA1

24、02EA102DA101DA101第28页/共68页水 系 统GA106ABGA106ABEA112EA112EA110EA110FA102ABFA102AB循环水循环水循环水循环水污水处理污水处理FA105ABFA105AB放空去火炬放空去火炬T 109T 109P 0.80P 0.80T 45T 45P 0.4P 0.4循环水循环水EA109EA109GA112ABGA112AB污水处理污水处理废气去火炬废气去火炬0.4MPa0.4MPa蒸汽蒸汽污水污水处理处理T 120T 120P 50KPaP 50KPa第29页/共68页烧 嘴 结 构氧气氧气天然气天然气蒸气蒸气第30页/共68页烧

25、嘴 结 构氧气氧气天然气天然气蒸气蒸气烧冷水烧冷水上上烧冷水烧冷水回回第31页/共68页事故预案一、防止DC101A/B停车后进氧或进天然气。现象1、进天然气后炉温下降（不进氧）。2、进氧（不进天然 气）炉温上升。如系统 封闭PIC103A/B压力上升。防范措施:停车后关闭XV02201A/B后截止阀,15分钟后确认FCV02201A/B关。关闭100二楼氧入工段大阀及旁路阀；确认UV104A/B（关），UV107A/B（开），MOV105A/B（关），MOV108A/B（开）开位。如出现停车后氧阀均未切换则中控停液氧泵。第32页/共68页事故预案二、防止气化炉超温爆炸 现象：中控气化炉壁温、

26、炉膛温度声光报警，温度升高，现场测炉壁温温度上升，超过300。防范措施：1、每半小时中控记录一次气化炉拱顶温度和喉管温度。2、温度点报警时必须确认真假。3、炉膛大于1400，壁温大于350或每小时上涨速率达 60，作停车处理。第33页/共68页事故预案三、防气化炉烧嘴盘管泄漏，炉内高温气体外漏 现象：FA115A/B流量波动；TIA02208A/B温度上升；烧嘴冷却水罐顶取样分析则含有可燃气。防范措施：1、控制烧嘴上水流量FA114A/B为132T/h，PIAS022094.0MPaG，且保持稳定。2、炉膛温度大于900，保证烧嘴通道有相应的冷却介质通过。3、控制烧嘴回水温度在95。4、停电时

27、保证高位槽有水。第34页/共68页净化装置第35页/共68页净化装置净化简介一、岗位任务二、工艺原理流程简介（低温甲醇洗，一氧化碳的变换，液氮洗。）事故处理（CO2压缩机跳车防甲醇循环中断跑甲醇,400#CO2超标导致500#换热器堵塞。）第36页/共68页净化简介一、岗位任务1、200#、400#岗位任务 通过低温甲醇洗将工艺气中的硫化物，二氧化碳脱除干净。给尿素装置输送合格的CO2产品。2、300#岗位任务 利用CO转化成C02的反应，除掉对氨合成催化剂有毒的CO气体，使出变换工艺气中CO含量降到3.2。利用转化反应进一步为合成氨制取氢气。3、500#岗位任务 用分子筛吸附器将400#净化

28、气中微量的C02、CH3OH全部吸附掉。脱除净化气中的CO2、Ar、CH4,使出工号的合成气中CO1PPm、CH40.1PPm、Ar20PPm。将高压氮配入工艺气中，使出工号的合成气H2N2达3：1。向300#送出含C0为45左右的富CO气。向锅炉送出含CO、CH4尾气。向400#送出分子筛再生后N2作气提用。第37页/共68页净化简介二、工艺原理1、200#、400#的低温甲醇洗原理 甲醇洗单元是利用甲醇在低温高压的情况下，有良好的物理吸收特性来吸收气体中的H2S与CO2。各种气体在甲醇中的溶解度差异较大，溶解度的大小依次为：H2SCO2CH4CON2H2，且H2S与CO2的溶解度远大于其它

29、几种气体的溶解度。在脱除H2S、CO2的过程中，溶液吸收的各种组分是通过逐步减压闪蒸以及附加的热再生、氮气气提来除去的。其中有效气体 CO、H2、CH4占较大比例，经重新压缩后返回原料气系统。热再生后分离的酸性气体送燃煤锅炉燃烧或送火炬燃烧或送甲醇车间脱硫后回收利用；气提气送甲醇车间回收利用或送燃煤锅炉燃烧；采用真空解析法使甲醇再生出的CO2量增加。第38页/共68页净化简介2、300#变换工艺原理一氧化碳变换反应是一个放热反应COH2OCO2+H2 H298=一45KJmol(1)反应温度的影响 根据化学平衡移动原理，对于放热反应，升高温度可使平衡向左方移动，降低温度使平衡向右方移动。但降低

30、反应温度必须与反应速度和催化剂性能一并考虑。对CO含量较高的原料气，开始反应时为了加快反应速度，一般在较高温度下进行，而在反应的后一阶段，为了反应比较完全，就必须使反应温度降低一些，工业上采用分段变换就是基于这一原因的。反应温度与催化剂的活性温度有很大关系，一般工业上用的变换催化剂在低于活性温度时，变换反应便不能正常进行，但高于某一温度时催化剂将会被损坏。因此，CO的变换反应必须在催化剂的适宜温度范围内选择最佳反应温度。第39页/共68页净化简介(2)汽气比 从CO变换反应平衡看，增加蒸汽用量，可以提高平衡变换率。增加蒸气量有对平衡有利影响的一面，也有由于接触时间减少所引起不利的另一面。适宜的

31、汽气比取决于以下几个因素。催化剂性能：在相同变换率的情况下，性能好的催化剂所需蒸汽量比性能差的催化剂要少。系统的平衡状态：在温度、压力和空速一定的条件下，当系统受平衡控制时，特别在较低温度下，加大汽气比不会提高变换率，甚至会因接触时间的减少而使出口CO含量增加。系统的反应温度 为了获得相同的出口平衡浓度，温度越高，所需汽气比越大。第40页/共68页净化简介析碳反应：一氧化碳在某种条件下会发生分解反应生成游离碳和C02。2COCCO2 生成的游离碳极易附着在催化剂表面，使催化剂活性降低；严重时将使催化剂不能使用。而且此负反应还消耗子一部分一氧化碳。析碳反应是放热反应和体积缩小的反应，所以在降低浓

32、度和增加压力的条件下，使反应向生成碳的方向进行。金属铁和碳化铁的存在也会加速此反应的进行；另一方面，析碳反应和变换催化剂的组成与反应日时气体中的水蒸汽含量有关。在较高的蒸汽比条件下，实际上不产生析碳反应，但在低蒸汽比及高温下则会产生析碳反应。第41页/共68页净化简介3、500#液氮洗工艺原理 氮洗工段基本原理包括吸附原理、混合制冷原理及液氮洗涤原理 吸附原理 吸附是一种物理现象，不发生化学变化。由于分子间引力作用，在吸附剂表面产生一种表面力。当流体流过时，流体与吸附剂充分接触，一些分子由于作不规则运动而碰撞在吸附剂表面，有可能被表面力所吸引，被吸附到固体表面，使流体中这种分子减少，以达到净化

33、的目的。分子筛对极性分子的吸附力远远大于非极性分子，因此，从400来的气体中，C02、CH30H因其极性大于H2，就被分子筛选择性的吸附。而H2为非极性分子，因此分子筛对H2的吸附就比较困难。第42页/共68页净化简介 混合制冷原理 众所周知，将一种气体节流膨胀可进行制冷。科学实践已经证明，将一种气体在足够高的压力下与另一种气体混合也能制冷这是因为在系统总压力不变的情况下，气体在混合物中分压是降低的，要确切做到这一点，互相混合气体的主要组分沸点至少平均相差33，最好相差57。液氮洗涤原理 液氮洗涤近于多组份精馏，又不同于多组份的精馏，它是利用氢与CO、Ar、CH4的沸点相差较大，将CO、CH4

34、、Ar从气相中溶解到液氮中，从而达到脱除CO、CH4、Ar等杂质的目的。第43页/共68页流程图（低温甲醇洗）DA201DA201DA202DA202FA204FA204DA203DA203DA204DA204DA401DA401DA402DA402300300#500500#GB201GB201DA103DA103SMSMSM/SLSM/SLGA206A/BGA206A/BEA203EA203T T0 02 24 40 01 1P P0 02 24 40 01 1A A/B BT-35T-35P 6P 6F78M3F78M3贫甲醇贫甲醇T-71T-71P 5.8 P 5.8 F226M3F2

35、26M3贫甲醇贫甲醇T-60T-60P 6.5P 6.5F81M3F81M3贫甲醇贫甲醇T-25T-25P 5.5P 5.5F370M3F370M3甲醇甲醇T-35T-35P 6P 6F 3M3F 3M3贫甲醇贫甲醇T 103T 103P 0.5P 0.5F665KGF665KG甲醇甲醇T 35T 35P 0.25P 0.25F10M3F10M3甲醇甲醇T 101T 101P 6.5P 6.5F2650F2650贫甲醇贫甲醇T 67T 67P 5.42P 5.42F 3M3F 3M3富甲醇富甲醇T 45T 45P 5.52P 5.52F78923F78923工艺气工艺气T-23T-23P 4.

36、6P 4.6F137075F137075工艺气工艺气T 136T 136P 0.25P 0.25F 1.3F 1.3废水废水GA401A/BGA401A/B第44页/共68页流程图（CO变换）DA301DA301DA302DA302DC301DC301DC301DC301T386T386P 7P 7。0 0F 26F 26蒸汽蒸汽T 40T 40P 6.0P 6.0F 2 TF 2 T工艺水工艺水T 40T 40P 5.0P 5.0F 9 TF 9 T工艺水工艺水T 40T 40P 6.0P 6.0F12.69F12.69工艺水工艺水T 213T 213P 6.5P 6.5F 550F 550

37、工艺水工艺水T 31T 31P 5.52P 5.52F78923F78923工艺气工艺气EA302EA302EA301EA301EA303EA303GA301A/BGA301A/BGA302A/BGA302A/BEA307EA307T 217 T 217 原料气原料气T 197 T 197 原料气原料气T 330 T 330 原料气原料气T 227 T 227 工艺水工艺水T 169T 169工艺水工艺水T 222T 222原料气原料气第45页/共68页流程图（液氮洗）D501D501A501AA501AA501BA501BE504A/BE504A/BE503E503T501T501P501A

38、/BP501A/BT-189T-189P 4600P 4600F92046F92046工艺气工艺气T-191T-191P 50P 50F1936F1936甲烷尾气甲烷尾气T-189T-189P 5.8P 5.8F7450F7450COCO气气T-189T-189P 5.2P 5.2F8849F8849氮气氮气T-189T-189P 5.2P 5.2F18906F18906氮气氮气T-60T-60P 4.6P 4.6F92085F92085工艺气工艺气T-189T-189P20KPP20KPF 50F 50补冷液氮补冷液氮600600#火炬火炬火炬火炬BA701BA701火炬火炬300300#放

39、空放空GB004GB004400400#T-60T-60工艺气工艺气T-192T-192工艺气工艺气T-189T-189工艺气工艺气第46页/共68页事故处理及注意事项 二氧化碳压缩机跳车防甲醇循环中断跑甲醇 低温甲醇洗的操作直接影响到净化以及后系统的稳定运行。处理原因：当二氧化碳压缩机跳车时，如果PCA402/403、P411压力调整不及时就会导致甲醇循环中断造成系统跑甲醇。防范措施：1、开PC412B、PC413A/B放空，及时调整PCA402/403的压力 2、现场人员开DA402段放空阀调整压力。3、中控人员将F407流量加到10000NM3/H(17.22)4、及时调整LCA409/

40、02401的液位。第47页/共68页事故处理及注意事项 400#CO2超标导致500#换热器堵塞 DA401塔是CO2吸收塔，它操作的好坏直接到后系统的运行。处理原因：甲醇循环流量偏小(FCA402/404)或甲醇温度偏高(TA417),调整不及时会导致CO2超标，直接影响500#的稳定运行。处理措施:1、控制FCA402/404/405在该负荷下的指标范 围内。2、加大各氨冷器的负荷，降低甲醇温度。3、加大F407气提氮量。4、联系仪表校表（AA401-1),联系中化取样分析，如超标500#打闸 停车。第48页/共68页合成给水装置合成简介一、岗位任务二、主要设备三、工艺原理流程简介 氨的合

41、成、冷冻工艺系统、新旧氨库、蒸汽管网与冷凝液系统、过热炉、除氧器与给水泵事故处理 断电处理、管网阀门故障、高锅C炉跳车、BA701与除氧器事故第49页/共68页合成、给水装置第50页/共68页合成给水简介一、岗位任务1、压缩净化的合成气，经过合成回路与冷冻系统的循环与提纯生成液氨。2、为尿素提供液氨，提供冷、热氨给净化、空分岗位使用。3、液氨的储藏。4、生产部分3.9Mpa过热蒸汽供蒸汽管网使用。5、平衡各级蒸汽管网蒸汽供其他岗位车间使用。6、回收部分蒸汽冷凝液循环使用。第51页/共68页合成给水简介二、合成岗位的设备：1.氨合成塔A-DC601、组合式氨冷器A-EC601、进出 口换热器与出

42、口冷却器A-EA601/603、合成废锅A-EC604、蒸汽过热器A-EA605、开工加热炉A-BA601氨分离器A-FA601、氨排放槽与氨受槽A-FA603/604 、氨储罐T-FB101、氨加热器T-EA101 2.热氨泵与冷氨泵A-GA601/602、氨输送泵T-GA101 冷凝液泵A-GA703、氨喷射泵A-EA651第52页/共68页合成给水简介二、工艺原理1、氨的性质 相对分子质量 17.031、氨气在标准状况下的密度为0.7081g/L 氨气极易溶于水，溶解度1：700、无色有刺激性恶臭的气体、蒸汽压 506.62kPa(4.7)、熔点-77.7、沸点-33.5、易溶于水，相对

43、密度(水=1)0.82(-79);相对密度(空气=1)0.6、有毒显弱碱性、比较稳定。2、合成氨的原理 氨的合成是在高温高压和催化剂存在下进行的，其反应式放热和摩尔数减少的可逆反应：N2+3H22NH3、提高平衡含量的途径为降低温度、提高压力保持H2/N2在2.8-3.1之间，经过在合成塔中的反应生成气氨，从而进入氨冷器进行降温冷凝第53页/共68页合成给水简介3、冷冻系统 1.氨合成塔只能将一部分氢氮气合成为氨，为了使它与未反应的气体分离，一般采用降温冷凝的方法。若想使分离的更加完全，合成回路气体温度降得更低必须有专门的冷冻系统 2.冷冻系统配有组合式氨冷器、大冰机，氨经过氨冷器中的三段闪蒸

44、罐进行分级制冷，从组合式氨冷器三段闪蒸罐中闪蒸出不同压力与温度的气氨进入冰机进行分段压缩，压缩后经冷凝生成液氨进入氨受槽供给冷冻系统循环使用 3.冷冻系统的特点就是提纯与冷冻的结合，液氨经高压分离器送至低压排放槽时压力下降可以将液氨中的一些惰气闪蒸出来作为燃料使用，从冷冻系统净化出的液氨分为冷、热产品，热氨送至尿素装置使用，冷氨提供给净化岗位氨冷器使用 第54页/共68页合成给水简介4、新旧氨库 新旧氨库为合成工段的辅助实施，作用是将多余的冷氨进行储藏备用。另外为氨库专门配备了氨输送泵、小火炬、新旧再冷冻系统，防止大冰机跳车后氨库超压，气氨可以排至小火炬，或是经再冷凝系统进行循环，属于一级危险

45、源。5、蒸汽管网与冷凝液 管网分为10.0mpa、7.0mpa、3.9mpa、0.98/0.44mpa几 个等级。由减压阀控制将管网压力减压至下一级，10.0/7.0/3.9、7.0/0.98、3.9/0.44、阀后及管线上装有减温水阀和放空阀，防止蒸汽管网超温超压。另外岗位还回收伴热、换热器等所产生的部分冷凝液循环使用第55页/共68页合成给水简介三、除氧器与锅炉给水泵 岗位配有新旧除氧器与两台汽泵一台电泵。脱盐水经合成预热器加热加入联氨后进入新旧除氧器，同时0.44Mpa蒸汽由另一侧进入，完成化学与热力除氧，水中的氧气与氮气由排气口排空。在除氧器出口加入氨水调节水的PH值后经给水泵送往相应

46、的用户，出口分为中压与高压水两种主要用户有：蒸汽减温水、合成废锅、甲醇废锅、气化废锅、高锅等。化学除氧：N2H4+O2=N2+2H2O第56页/共68页合成给水简介 四、BA701 将从气化废锅产的饱和蒸汽经过BA701吸收燃料、废气等燃烧释放热量成为过热蒸汽，并送入10.0MPa主蒸汽管网中。设备配有：风机GB701、空气预热器EA701、烧嘴等。第57页/共68页合成回路 A-DC601A-DC601A-EC601A-EC601A-FA601A-FA601A-EA605A-EA605A-GB601A-GB601A-EC604A-EC604A-BA601A-BA601A-EA603A-EA6

47、03A-EA601A-EA601A-EA651A-EA651500#500#P 4.52 MPAP 4.52 MPAT 60T 60P 11.49 MPAP 11.49 MPAT 66T 66P 10.69 MPAP 10.69 MPAT 27T 27T 442T 442第58页/共68页蒸汽管网BF101A/BBF101A/BGT101GT101BA701BA701GT001GT001GT004GT004GT701GT701PT29301PT29301GT601GT601GT602GT602K02101K02101减温水减温水减温水减温水减温水减温水EA701EA701GA702GA7020

48、.440.44管网管网GA102GA102气化废锅气化废锅甲醇转化废锅甲醇转化废锅气化炉气化炉尿素尿素BA701BA70110.0MPa10.0MPa7.0MPa7.0MPa0.98MPa0.98MPa3.9MPa3.9MPa0.44MPa0.44MPa合成废锅合成废锅减温水减温水减温水减温水第59页/共68页蒸汽过热炉热火炬热火炬废气废气FA105A/FA105A/B BFA603/6FA603/60404热火炬热火炬天然气天然气BA701BA701第60页/共68页除氧器与给水泵 U29301 EG701 E01403 E01214E01403 E01214EA102EA102EA306E

49、A306P29301P29301GA701AGA701A合成废锅合成废锅EA307EA307E02202A/BE02202A/BGA701BGA701B甲醇合成甲醇合成废锅废锅甲醇转化甲醇转化废锅废锅C C炉炉BF101A/BBF101A/B气化废锅气化废锅脱盐水脱盐水第61页/共68页事故处理及注意事项断电后合成岗位事故处理 当发生断电晃电等事故时，岗位需及时处理，对机泵运行情况、阀门的状态做到了解并汇报 处理原因：为防止在断电停车后，造成的合成废锅干锅、氨库泄压、防范措施：1.中控与现场立刻关LCA631及截止阀。2.现场关废锅并网阀，对废锅进行保压。3.现场关小PCA3101防止氨库压力

50、低。4.中控全关PC701-704,现场关所有减温水截止阀对管网保压。5.中控按停车程序处理。第62页/共68页事故处理及注意事项高锅高锅C C炉跳车事故处理炉跳车事故处理 C C炉是全厂蒸汽的主要来源之一，当炉是全厂蒸汽的主要来源之一，当C C炉跳车后应尽可能的确保其他工段炉跳车后应尽可能的确保其他工段的稳定运行。的稳定运行。处理原因处理原因：跳车后高压蒸汽的缺失，造成空、氮压缩机的跳车，以及影响其他装置的跳车后高压蒸汽的缺失，造成空、氮压缩机的跳车，以及影响其他装置的运行运行 防范措施防范措施：1.1.停尿素压缩机与发电机退停尿素压缩机与发电机退3.9mpa3.9mpa蒸汽。蒸汽。2.2.