化肥廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、<p><b>　　實(shí) 習(xí) 報(bào) 告 書</b></p><p>　　題 目： **實(shí)習(xí)報(bào)告 </p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　專 業(yè)： 自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　2012年 2 月 20 日</p><p><b>　　目錄</b></p><

3、p>　　一 前言..........................................................................................................................</p><p>　　二 實(shí)習(xí)內(nèi)容說(shuō)明........................................................

4、..................................................</p><p>　　三 實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介..........................................................................................................</p><p>　　四 實(shí)習(xí)要求....

5、..............................................................................................................</p><p>　　(一)準(zhǔn)備工作................................................................................

6、...........................</p><p>　　(二)工藝流程概括...................................................................................................</p><p>　　五 實(shí)習(xí)內(nèi)容.................................

7、.................................................................................</p><p>　　(一)氨合成..............................................................................................................

8、.</p><p>　　1氨合成概述...................................................................................................</p><p>　　2原料氣的制備.............................................................

9、..................................</p><p>　　3脫硫工段.......................................................................................................</p><p>　　3.1基本原理.........................

10、.......................................................................</p><p>　　3.2加氫轉(zhuǎn)化................................................................................................</p><p>　　

11、3.3氧化鋅脫硫............................................................................................</p><p>　　3.4甲烷化處理.........................................................................................

12、...</p><p>　　3.5主要設(shè)備特點(diǎn)........................................................................................</p><p>　　4碳化工段.....................................................................

13、................................</p><p>　　4.1碳化工段的基本流程及特點(diǎn)..............................................................</p><p>　　4.2碳化設(shè)備的主要特點(diǎn).....................................................

14、.....................</p><p>　　5凈化合成氣的壓縮與氨的合成.................................................................</p><p>　　6碳化工藝.....................................................................

15、................................</p><p>　　6.1基本原理..............................................................................................</p><p>　　6.2干法脫碳簡(jiǎn)介................................

16、......................................................</p><p>　　6.3主要設(shè)備特點(diǎn)......................................................................................</p><p>　　7合成氨工藝...................

17、..............................................................................</p><p>　　7.1氨的主要特點(diǎn)......................................................................................</p><p>　　7

18、.2合成氨的工藝流程.............................................................................</p><p>　　7.3合成氨的工藝條件..............................................................................</p><p>

19、　　7.4氨的凈化與輸送................................................................................. </p><p>　　7.5主要設(shè)備特點(diǎn)......................................................................................</p&g

20、t;<p>　　(二)尿素的合成...................................................................................................</p><p>　　1尿素的基本性質(zhì)...................................................................

21、....................</p><p>　　2尿素合成的基本原理...............................................................................</p><p>　　3尿素合成的工藝條件的選擇....................................................

22、...............</p><p>　　4未反應(yīng)成尿素物質(zhì)的分離和回收...........................................................</p><p>　　5尿素的加工...............................................................................

23、................</p><p>　　6工藝流程介紹..........................................................................................</p><p>　　7尿素合成工藝流程圖...................................................

24、............................</p><p>　　8尿素合成基本流程.....................................................................................</p><p>　　9尿素生產(chǎn)工藝條件...........................................

25、..........................................</p><p>　　10主要設(shè)備的說(shuō)明.......................................................................................</p><p>　　六 實(shí)習(xí)心得體會(huì)............................

26、.........................................................................</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐能力要求很高的過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)，去工廠認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們的專業(yè)課學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的部分，我們工科學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)

27、高級(jí)工程技術(shù)人才、為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)的非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在工廠的“身臨其境”讓我們褪去了書本的束縛，真正的把理論聯(lián)系到實(shí)際，在機(jī)械的轟鳴聲中，在空氣中彌漫的淡淡尿素味道里，在看到工廠的工人師傅認(rèn)真生產(chǎn)，一絲不茍的表情時(shí)，我們隊(duì)“過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)”有了更多的理解和體會(huì)。通過(guò)對(duì)化工廠工藝流程和主要機(jī)械設(shè)備的實(shí)習(xí)，了解化工生產(chǎn)的概況和主要機(jī)械設(shè)備的作用和主要結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，提高了我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)觀察

28、和分析實(shí)際問(wèn)題的能力。在2011年12月27號(hào)，我們按照安排去了青白江**股份有限公司開始了期待的實(shí)習(xí)。雖然只有短暫的3周，但在帶隊(duì)老師和工人師傅的細(xì)心介紹和耐心指導(dǎo)下，我感覺(jué)受益匪淺。</p><p><b>　　二、實(shí)習(xí)內(nèi)容說(shuō)明</b></p><p>　　我們這次實(shí)習(xí)，主要是在**化肥廠。在車間師傅和帶隊(duì)老師的詳細(xì)講解和悉心指導(dǎo)下，我們了解了各個(gè)工段的設(shè)備和操控

29、系統(tǒng)，初步了解了工廠各個(gè)工段的工藝指標(biāo)，對(duì)工廠的管理制度也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的了解。了解化工生產(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)，了解生產(chǎn)中的技術(shù)革新措施，并注意新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，接受安全與勞動(dòng)紀(jì)律教育，增強(qiáng)安全生產(chǎn)集體觀念；學(xué)習(xí)工人和工程技術(shù)人員對(duì)生產(chǎn)的高度責(zé)任感以及理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)了解主要機(jī)器和設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)、作用原理，以及它們?cè)谏a(chǎn)流程的最用地位。</p><p><b&

30、gt;　　三、實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　*****</b></p><p><b>　　四、實(shí)習(xí)要求</b></p><p><b>　　準(zhǔn)備工作</b></p><p>　　2010年3月5日，我們?cè)?*化肥有限公司的會(huì)議堂中進(jìn)行了下廠前的

31、安全教育。由工廠的資深工程師為我們做了工廠勞動(dòng)保護(hù)、安全技術(shù)、放火、防爆、防毒以及保密等內(nèi)容的安全生產(chǎn)教育。</p><p>　　此化工廠的生產(chǎn)為高溫、高壓、易燃易爆的高危企業(yè)。原料化肥生產(chǎn)中的氨氣、CO屬有毒氣體，H2易燃易爆，液氨有毒，若不做好有效地安全防范工作，很容易發(fā)生事故。</p><p>　　1、注注意著裝，不能披散長(zhǎng)發(fā)，不能戴首飾，不穿高跟鞋。</p><

32、p>　　2、嚴(yán)禁碰閥門，儀表，按鈕。</p><p>　　3、班前4小時(shí)內(nèi)禁止飲酒，工作中禁止吸煙。</p><p>　　4、注意環(huán)保，保持工廠的環(huán)境衛(wèi)生。</p><p>　　5、分批進(jìn)入車間，不要妨礙正常生產(chǎn)操作。</p><p>　　6、出現(xiàn)事故迅速撤離至下風(fēng)處。</p><p><b>　?。ǘ?/p>

33、）工藝流程概括</b></p><p>　　了解主要生產(chǎn)車間（工段）的生產(chǎn)工藝流程，并對(duì)工藝操作條件做扼要分析，弄清主線流程中機(jī)器設(shè)備的作用。</p><p><b>　　五 實(shí)習(xí)內(nèi)容 </b></p><p><b>　?。ㄒ唬┌焙铣?lt;/b></p><p><b>　　1合

34、成氨概述</b></p><p>　　合成氨工業(yè)誕生于本世紀(jì)初，其規(guī)模不斷向大型化方向發(fā)展，目前大型氨廠的產(chǎn)量占世界合成氨總產(chǎn)量的80%以上。氨是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來(lái)生產(chǎn)化學(xué)肥料

35、，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。</p><p>　　德國(guó)化學(xué)家哈伯1909年提出了工業(yè)氨合成方法，即“循環(huán)法”，這是目前工業(yè)普遍采用的直接合成法。反應(yīng)過(guò)程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問(wèn)題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來(lái)，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。合成氨反應(yīng)式如下：</p><p>　　N2+3H2≈2NH3</p><p>　　合成氨的主

36、要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，合成氨技術(shù)趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個(gè)基本部分組成，即原料氣制備過(guò)程、凈化過(guò)程以及氨合成過(guò)程。</p><p>　　現(xiàn)代大型合成氨廠大多數(shù)以天然氣為原料，生產(chǎn)過(guò)程中，天然氣經(jīng)脫硫、轉(zhuǎn)化及變換等工序，制得合成氨的粗原料氣，它的主要成分為H2,N2,CO2。粗原料氣經(jīng)凈化（包括脫碳和甲烷化工序），制得合成氨所需的H2,N2混合氣體。

37、H2、N2混合氣體經(jīng)壓縮后送入合成工序合成制得氨，后由冷凍工序提供冷源值得分離產(chǎn)品氨。上述工藝過(guò)程大致可分為制氣、凈化和合成三個(gè)部分。此外還有一套完整的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)穿插于各個(gè)工序內(nèi)。</p><p><b>　　2原料氣的制備：</b></p><p>　　以天然氣為原料和燃料，在鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑的作用下，將天然氣中的無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫脫除到0.5ppm以下，配入

38、一定量的水蒸汽和空氣分別在一、二段轉(zhuǎn)化觸媒和一定溫度條件下將甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣，制取合成氨所需的氫氣和氮?dú)?，在一定的溫度和變換觸媒的催化作用下，使CO變換成CO2和H2，為尿素車間提供富余的中間蒸汽，同時(shí)凈化碳化氣體中殘余的CO2和CO，為后工段輸出合格的原料氣和凈化氣（其中CO和CO2的含量<25ppm）。</p><p>　　由界區(qū)外供給合成氨裝置用作原料和燃料的天然氣，其壓力為3.5kg/cm2G。把天然

39、氣引入進(jìn)料分離罐144-F中，把天然氣夾帶的液態(tài)烴分離掉，后氣流流經(jīng)過(guò)濾器102-LA或102-LB，除去懸浮的固體雜質(zhì)，從過(guò)濾器出來(lái)的天然氣分成兩股，一股作為轉(zhuǎn)化爐的原料天然氣，另一股作為合成氨裝置的燃料天然氣。經(jīng)計(jì)量的原料天然氣在原料氣壓縮機(jī)102-J的一段缸中壓縮后，與一股來(lái)自合成氣壓縮機(jī)吸入罐104-F的富氫合成氣循環(huán)氣混合。</p><p><b>　　3脫硫工段：</b><

40、/p><p><b>　　3.1基本原理</b></p><p>　　從原料氣壓縮機(jī)一段缸出來(lái)的天然氣在壓縮機(jī)段間冷卻器137-C與冷卻水進(jìn)行換熱。從原料氣壓縮機(jī)出口出來(lái)的混合氣進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐101-B的對(duì)流段，被預(yù)熱約399,接著進(jìn)入加氫器102D，在加氫器中有機(jī)硫化合物被氫化，生成硫化氫。在加氫器中，基本上所有的有機(jī)硫都變成硫化氫。接著氣體再進(jìn)入氧化鋅脫硫槽108-D

41、A/DB,每一個(gè)脫硫槽內(nèi)裝有21的條狀氧化鋅脫硫劑，氣體中的硫化氫與氧化鋅反應(yīng)而被氧化鋅所吸附。</p><p>　　脫硫的最好方法是在過(guò)量氫氣存在的情況下，將這硫化物催化轉(zhuǎn)化成硫化氫然后再使硫化氫與氧化鋅反應(yīng)達(dá)到脫除的目的。以焦?fàn)t煤氣為原料,壓縮至2.1 MPa后進(jìn)入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至0.1 ppm以下.焦?fàn)t氣中甲烷含量達(dá)22.4％,采用純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝,將氣體中甲烷及少量多碳烴轉(zhuǎn)化為合成甲

42、醇用的一氧化碳和氫;經(jīng)壓縮進(jìn)入甲醇合成裝置.甲醇合成采用5.3 MPa低壓合成技術(shù),精餾采用3塔流程</p><p><b>　　3.2加氫轉(zhuǎn)化</b></p><p>　　天然氣加氫轉(zhuǎn)化處理就是在有鈷、鉬催化劑尊在的條件下，與加入的氫氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：</p><p><b>　　3.3氧化鋅脫硫</b>

43、</p><p>　　這種方法用氧化鋅做脫硫劑，在一定條件下，它能迅速脫硫，由于氧化鋅脫硫劑使用后不能用簡(jiǎn)單方法再生，因此只運(yùn)用于低濃度硫的脫除，并作為最后一級(jí)脫硫。主要化學(xué)反應(yīng)如下：</p><p>　　脫硫后的原料氣在鎳催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)以制取合成氨所用的原料氣。</p><p><b>　　主要反應(yīng)式如下：</b></p>

44、<p>　　轉(zhuǎn)化工序分為兩段進(jìn)行，在一段轉(zhuǎn)化爐里，烴類和水蒸氣在反應(yīng)管內(nèi)的鎳觸媒上反應(yīng)，由管外供給熱量。</p><p>　　出口氣體殘余甲烷濃度約為8～13%，一段氧化后的氣體進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐，在那里加入空氣燃燒放熱，又繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)。二段爐出口溫度在810～870℃之間，經(jīng)二段轉(zhuǎn)化后可使粗原料氣達(dá)到反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　氫氮比（分子比）：2.8～3.1

45、 殘余甲烷（干基）：0.3～0.6%</p><p>　　轉(zhuǎn)化氣中的H2與空氣中的O2發(fā)生燃燒反應(yīng)：</p><p>　　H2 + 1/2O2 = H2O + 241.16KJ</p><p>　　在二段爐內(nèi)除氫氣外一氧化碳和甲烷也能燃燒，但H2燃燒反應(yīng)的速度比其它可燃?xì)怏w快3～4倍，所以在二段爐內(nèi)催化劑上部的非催化劑空間里，首先是空氣中的氧與一段轉(zhuǎn)化氣中的氫氣

46、進(jìn)行燃燒，故大量的熱用于轉(zhuǎn)化氣中的殘余甲烷的繼續(xù)轉(zhuǎn)化</p><p><b>　　3．4甲烷化處理</b></p><p>　　出二段爐原料氣中含有大量的CO，變換工序就是使CO在催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成CO2和H2.既除去對(duì)后段工序有害的CO，又能制得尿素原料之一的CO2。反應(yīng)式為：</p><p>　　CO + H2O(g) →

47、CO2 + H2 + 9.8KJ/mol</p><p>　　這是一個(gè)等體積、可逆、放熱反應(yīng)，降低溫度和提高蒸汽濃度均有利于變換反應(yīng)的進(jìn)行。催化劑是鐵鉻系催化劑，還原后具有催化活性的是Fe3O4，低變采用銅鋅系催化劑，還原后具有活性的是Cu。中變?cè)?60℃～380℃，在催化劑的作用下，反應(yīng)速度很快，中變爐出口CO≤3.0%，然后通過(guò)換熱降溫到180℃左右，在低變催化劑的作用下，工藝中的CO含量進(jìn)一步降到≤0.3%

48、，以滿足甲烷化對(duì)CO含量的要求。</p><p>　　經(jīng)過(guò)中、低變換和碳化、脫碳的氣體尚含有少量的CO2和CO，這些氣體會(huì)使合成氨觸媒中毒喪失活性，所以在送往合成前必須對(duì)原料氣作進(jìn)一步凈化處理。即將碳化氣中殘余的CO2和CO與原料氣中的H2，在一定溫度和鎳觸媒催化作用下反應(yīng)生成對(duì)合成氨無(wú)害的氣體甲烷。</p><p>　　以上反應(yīng)有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1

49、、反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，每0.1%CO、CO2、O2（體積含量）所造成的溫升分別為：CO7.4℃，CO26.1℃，O216.5℃；</p><p>　　2、反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，因此，提高壓力向正方向進(jìn)行</p><p><b>　　3.5主要設(shè)備特點(diǎn)</b></p><p><b>　?。?）脫硫槽</b></p>

50、;<p>　　**化工廠使用中石油提供的天然氣，四川地區(qū)的天然氣含硫量比較高，合成氨原料氣中的硫化物主要以硫化氫的形式存在，含量其次的是COS、CS2和有機(jī)硫化物等。因?yàn)榱蚰苁购铣砂钡蔫F基催化劑及變換和甲烷化的催化劑中毒，因而需要在變換和甲烷化工序之前設(shè)置脫硫工序?qū)⒅ァ?lt;/p><p>　　**化工廠采用了氧化鋅，氧化錳及加氫來(lái)脫硫。混合氣體在有氫氣的條件下在加氫轉(zhuǎn)化器中轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，加氫轉(zhuǎn)化器

51、直徑約為2m，全高約14米，催化劑分為兩層，每層高4m。下層的下邊和上層的上邊各鋪一層氧化鋁球作為過(guò)濾和分布?xì)饬髦?。所有的無(wú)機(jī)硫在脫硫槽中與氧化鋅脫硫劑反應(yīng)生成硫化鋅被除去。氧化鋅脫硫槽是立式圓筒形容器，脫硫劑分為兩層，上下都有氧化鋁球?qū)樱凵喜吭O(shè)有氣體分布器，下部有集氣器。</p><p>　　有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫時(shí)溫度一般控制在340℃-400℃；一般氫氣與有機(jī)硫化物摩爾比為250：1-1000：1；壓力一般

52、為0.6-3.8Mpa；空間速度一般選用空速范圍為500-1500h-1.無(wú)機(jī)脫硫時(shí)升溫對(duì)脫硫有利，但不能太高，溫度一般控制在小于400℃；汽/氣比應(yīng)該小于0.3；較低空速，400h-1。</p><p><b>　?。?）甲烷化裝置</b></p><p>　　甲烷化爐為圓筒形立式設(shè)備，由于甲烷化爐內(nèi)氣體氫的分壓較高，而且有時(shí)會(huì)發(fā)生超溫事故，故殼體采用低合金鋼制成。

53、催化劑上下層都有氧化鋁球?qū)雍弯摻z網(wǎng)，以免氣體將催化劑層吹翻，同時(shí)增大阻力利于氣體分布。為防止催化劑過(guò)熱，準(zhǔn)確掌握催化劑的溫度變化，在催化劑層不同平面設(shè)有熱電偶溫度計(jì)套管。</p><p><b>　?。?）一二段爐</b></p><p>　　**化工廠是中型化工廠，所以轉(zhuǎn)化爐和大型化工廠的轉(zhuǎn)化爐有所不同，為雙一段轉(zhuǎn)化爐。一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)有156根轉(zhuǎn)化管，在底部變徑后引出

54、。因?yàn)闋t內(nèi)溫度很高，在停產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生熱脹冷縮，為了防止熱脹冷縮帶來(lái)的危害，變徑后的轉(zhuǎn)化管做成彎形并懸掛與爐下方。一段爐通過(guò)燃燒天然氣進(jìn)行加熱，加熱后的廢氣進(jìn)入換熱設(shè)備放出余熱對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器的氣體和軟水預(yù)熱，溫度下降達(dá)到放空條件后放空。經(jīng)過(guò)脫硫后的反應(yīng)氣60%進(jìn)入一段爐40%進(jìn)入換轉(zhuǎn)爐。換轉(zhuǎn)爐利用二段出口高溫氣體余熱（夾套加熱）進(jìn)行加熱。換轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是爐拱填裝鎳觸媒，在拱與觸媒之間擺有耐火球，爐拱，篦子板和耐火球是為支撐觸媒和是氣體能在觸

55、媒層均勻分布而設(shè)計(jì)的。觸媒層有熱電偶測(cè)溫點(diǎn)三個(gè)（上層兩個(gè)，下層一個(gè)），下部有壓力表管一個(gè)。二段轉(zhuǎn)化爐的殼層為耐火磚，中間無(wú)有管道。</p><p><b>　　4碳化工段</b></p><p>　　4.1碳化工段的基本流程及特點(diǎn)</p><p>　　有造氣車間轉(zhuǎn)化崗位中低變工序送來(lái)的（壓力≤0.85MPa，CO2含量為17%）低變氣從碳化主塔

56、底部進(jìn)入塔內(nèi)，氣體由下而上與塔頂加入的副塔液逆流鼓泡吸收大部分CO2，含CO25%～10%的尾氣從塔頂導(dǎo)出，經(jīng)碳化副塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水進(jìn)一步逆流吸收，使CO2含量降至≤1.6%，尾氣由塔頂導(dǎo)出，有固定副塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水或回收塔稀氨水進(jìn)一步逆流吸收，使CO2降至小于等于0.4%，NH3≤20g/m3氣體從尾氣管導(dǎo)出再?gòu)幕厥斩蔚撞窟M(jìn)入回收清洗塔，與由清洗塔頂部加入或回收塔加入的軟水再次逆流吸收，去除氣體中所

57、含的NH3和CO2使CO2含量≤0.2g/m3氣體由清洗塔頂部尾氣管導(dǎo)出，經(jīng)汽水分離器出去后，然后送壓縮機(jī)三段壓縮。</p><p>　　由吸收送來(lái)的濃氨水經(jīng)加壓至1.0～1.2Mpa,由副塔頂部加入塔內(nèi)，與碳化主塔出口氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸銨溶液，再用泵從塔底抽出，加壓至1.4～1.6Mpa, 由碳化主塔頂部加入塔內(nèi)，進(jìn)一步吸收變換氣中的而生成碳酸氫銨懸浮液，由塔底部取出送稠厚器供離心機(jī)分離。</p&g

58、t;<p>　　由于反應(yīng)時(shí)放出大量熱量，碳化塔內(nèi)設(shè)冷水箱，用河泵送來(lái)壓力為0.05-0.10Mpa的冷水控制碳化溫度。</p><p>　　由軟水崗位送來(lái)的0.7-1.2Mpa軟水，由頂部加入清洗塔內(nèi)，清洗塔氣體中的氨后，經(jīng)回收塔頂部與清洗塔底部的溢流管由回收塔頂部進(jìn)入回收塔內(nèi)。清洗回收固定副塔出口氣中的NH3和CO2后，生成的稀氨水一部分由回收塔底部抽出，加壓至0.8～1.2Mpa，由固定副塔頂部

59、加入塔內(nèi)吸收副塔出氣中的NH3和CO2后，稀氨水壓往吸收?；厥涨逑此硪徊糠窒“彼訅褐?.8～0.9Mpa，送往洗氨塔吸收合成馳放氣中的氨后，通過(guò)自動(dòng)氣動(dòng)薄膜閥，壓往吸收母液貯槽或稀氨水貯槽。</p><p>　　在碳化工段中，主塔與副塔是相對(duì)的。因?yàn)樵诠ぷ?小時(shí)后，主塔與副塔要對(duì)換一次，在主塔中，有大量的碳氨晶粒存在，容易在主塔壁上沉淀下來(lái)，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后，容易造成堵塞。而在副塔中，有濃氨水噴入，因而對(duì)換后，主塔

60、變?yōu)楦彼?，在其中由濃氨水，可以清洗壁上的沉淀。主塔和副塔結(jié)構(gòu)上是一樣的沒(méi)有什么區(qū)別 </p><p>　　4.2碳化主要設(shè)備特點(diǎn)</p><p>　?。?）碳化塔 碳化塔是碳化工段最主要的設(shè)備。工作原理是伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收過(guò)程，在塔內(nèi)氨水吸收變換氣中二氧化碳生成碳酸氫銨—

61、—氮肥。冷卻系統(tǒng)采用小水箱結(jié)構(gòu)，拆裝容易，便于清理堵管和換管；設(shè)備具有操作方便、控制容易、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　目前加壓碳化系統(tǒng)所采用的均為鋼制。碳化塔頂部溫度30℃左右，一般30-35℃較好，因?yàn)榇藴囟认拢芗铀俜磻?yīng)和吸收，減少晶核生成。下部溫度20-28℃較好：利于碳化反應(yīng)的平衡；提高氨轉(zhuǎn)化率；利于結(jié)晶析出，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量；得到的碳化母液碳化度低，利于循環(huán)使用。</p>&

62、lt;p>　?。?）離心機(jī) 利用離心力分離固體和液體或液體和液體的機(jī)械。主要部分是一可以旋轉(zhuǎn)的圓筒，叫“轉(zhuǎn)鼓”。置物料于鼓內(nèi)，使鼓高速旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力將比重不同的物質(zhì)分離。**化工廠使用的應(yīng)該是壁上無(wú)空的轉(zhuǎn)鼓，操作時(shí)固體被甩出而附于內(nèi)壁，液體則由中央導(dǎo)管連續(xù)排出。離心機(jī)轉(zhuǎn)速越高，分離效果也越好。</p><p>　　綜上表述為天然氣合成與凈化的大致工序，概括如下：</p><p&

63、gt;　　由天然氣制備粗合成氣分四個(gè)主要步驟：</p><p><b>　　原料天然氣脫硫</b></p><p>　　脫硫后的天然氣在一段轉(zhuǎn)化爐中進(jìn)行烴類的部分轉(zhuǎn)化</p><p>　　二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)化。向二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)引入足量的空氣以提供氨合成所需化學(xué)計(jì)量的氨，并降低二段轉(zhuǎn)化爐出口氣中甲烷的含量</p><p>　　

64、在變換爐內(nèi)，轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳與蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生當(dāng)量的氫氣</p><p>　　一段轉(zhuǎn)化爐爐頂在爐管管排之間裝有頂部燃燒燒嘴，火焰向下噴射，使工藝火在爐管出口處的溫度達(dá)到803。爐管出口設(shè)有集氣管，集氣管位于一段轉(zhuǎn)化爐的輻射段。工藝火在上升管內(nèi)溫度繼續(xù)升高，出一段轉(zhuǎn)化爐的工藝火溫度約為820、壓力為34.5kg/cm2G。</p><p>　　二段轉(zhuǎn)化爐燃燒所需工藝空氣由離心

65、式空壓機(jī)101-J提供?？諌簷C(jī)由燃?xì)馔钙?01-JGT驅(qū)動(dòng)，把燃?xì)馔钙郊s477的熱排放氣送至一段轉(zhuǎn)化爐輻射段用作燃料空氣，提供一段轉(zhuǎn)化爐輻射段所需燃燒空氣量的65%左右。</p><p>　　從低溫變換爐出來(lái)的工藝氣的溫度大約為231、壓力為31.9kg/cm2G，在低變給水預(yù)熱器131-G中加熱鍋爐給水，然后在再生塔噴射蒸汽發(fā)生器111-C中產(chǎn)生低壓蒸汽用于二氧化碳再生塔噴射器，接著在再沸器105-C中再沸苯菲

66、爾溶液，在熱交換器106-C中預(yù)熱低壓鍋爐給水，最后工藝氣被冷卻至81。經(jīng)冷卻的工藝氣在分離器的中下將上述熱交換器內(nèi)冷凝出來(lái)的冷凝液從工藝氣中分離掉。</p><p>　　天然氣的凈化工序中，對(duì)粗合成氣進(jìn)行處理，除去其中的二氧化碳和一氧化碳，生產(chǎn)出高純度的富氫/氮合成氣。采用改良苯菲爾脫碳工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)帶半貧液四級(jí)閃蒸，從而使外部供熱減至最少。用甲烷化法脫除合成氣中殘余額二氧化碳和一氧化碳，在甲烷化爐中，碳

67、的氧化物在催化床上與氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化成甲烷和水。</p><p>　　5凈化合成氣的壓縮與氨的合成：</p><p>　　凈化后的合成氣中含有氫氣和氨氣，在大約29.9kg/cm2G的壓力和37的溫度下送至合成氣壓縮機(jī)103-J的進(jìn)口。此合成氣壓縮機(jī)是一蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的二缸，段間冷卻離心式壓縮機(jī)，二段缸內(nèi)有一分隔開的循環(huán)葉輪。</p><p>　　經(jīng)一段缸壓縮后的合成氣在段

68、間冷卻器116-C中被冷卻水冷卻，然后在段間氨冷器129-C中被氨冷降溫，氨冷后的合成氣補(bǔ)充氣中冷凝下來(lái)的水，在段間分離罐105-F中分離出去，分離器頂部設(shè)有一根管線可以把氣體回流至壓縮機(jī)一段缸。分離器底有一根管線可以把合成氣中分離出來(lái)的水返回至合成氣壓縮機(jī)進(jìn)口罐104-F，以調(diào)節(jié)其液位。用段間冷卻器和氨冷器冷卻去壓縮機(jī)二段缸的氣體，以獲得最佳的體積效率，并保證去壓縮機(jī)的氣體不帶水，除水步驟能延長(zhǎng)合成塔內(nèi)催化劑的使用壽命，并能獲得高純度

69、的產(chǎn)品氨。</p><p><b>　　6脫碳工藝：</b></p><p><b>　　6.1基本原理</b></p><p>　　MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式為：</p><p>　　分子量119.2，沸點(diǎn)246℃-248℃，閃點(diǎn)260℃，

70、凝固點(diǎn)-21℃，汽化潛熱519.16KJ/Kg，能與水和醇混溶，微溶于醚。在一定條件下，對(duì)二氧化碳等酸性氣體有很強(qiáng)的吸收能力，而且反應(yīng)熱小，解吸溫度低,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒不降解。純MDEA溶液與CO2不發(fā)生反應(yīng)，但其水溶液與CO2可按下式反應(yīng)： </p><p>　　式①受液膜控制，反應(yīng)速率極慢，式②則為瞬間可逆反應(yīng)，因此式①為MDEA吸收CO2的控制步驟，為加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1%-5%的活化劑D

71、EA（</p><p>　　）后，反應(yīng)按下式進(jìn)行：</p><p><b>　?、?④：</b></p><p>　　由式③-⑤可知，活化劑吸收了CO2，向液相傳遞CO2，大大加快了反應(yīng)速度，而MDEA又被再生。</p><p><b>　　工藝流程圖</b></p><p>

72、;<b>　　工藝流程</b></p><p>　　變換氣經(jīng)過(guò)三段加壓到1.8 Mpa，溫度小于40℃，由進(jìn)口閥導(dǎo)入，經(jīng)變換氣分離器分離油水后進(jìn)入吸收塔低部。在塔內(nèi)與半貧液，貧液逆流接觸，被吸收CO2后，由塔頂引出。出塔頂?shù)臍怏w被凈化器冷卻器冷卻，再經(jīng)凈化器分離器分離出水分，溫度小于40℃，氣體中CO2≤0.2%，經(jīng)凈化器出口閥到甲烷化工序。  　　吸收塔內(nèi)吸收CO2的

73、MDEA溶液稱為富液，溫度約80℃、1.8 Mpa，經(jīng)減壓閥減壓到0.4 Mpa，經(jīng)過(guò)富液預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入常壓解析塔的頂部，解析出CO2 后從塔底出來(lái)的被稱為半貧液，約2/3的半貧液到半貧液冷卻器降溫后經(jīng)過(guò)泵加壓到2.2 Mpa進(jìn)入吸收塔中部吸收CO2，約1/3的半貧液被常壓泵加壓到0.6 Mpa，經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入溶液過(guò)濾器。過(guò)濾完機(jī)械雜質(zhì)后流入溶液換熱器管內(nèi)，出溶液換熱器（94℃）進(jìn)入氣提

74、塔上部，解析出部分CO2后溶液從中部出來(lái)流入溶液再沸器，在蒸汽作用下，出再沸器溫度升高到113℃的氣液混合物，再次進(jìn)入氣提塔下部，溶液中CO2幾乎全部解析，從氣提塔底部出來(lái)的溶液被稱為貧液，溫度為113℃進(jìn)入溶液換熱器管間與半貧液換熱，降溫到93℃進(jìn)入貧液冷卻器管間，被水冷卻后的貧液控制</p><p>　　苯菲爾溶液吸CO2的化學(xué)反應(yīng)</p><p>　　活化鉀堿溶液接化學(xué)反應(yīng)吸收二氧化

75、碳，二氧化碳經(jīng)水合成碳酸，它再與一個(gè)碳酸根離子反應(yīng)，生成重碳酸根離子，其反應(yīng)式如下：</p><p>　　苯菲爾系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)包括：</p><p>　　提高反應(yīng)速度，導(dǎo)致所需再生熱耗量少</p><p>　　采用無(wú)揮發(fā)性的洗滌介質(zhì)；使氫損失大大減少；</p><p>　　投資費(fèi)用和操作費(fèi)用低</p><p><

76、b>　　6.2干法脫碳簡(jiǎn)介</b></p><p>　　在合成氨和尿素生產(chǎn)過(guò)程中，都需要除去大量的CO2組份，其脫碳過(guò)程均在變換工序后。經(jīng)變換后的變換氣，CO2含量通常在18％～35％。脫除變換氣中CO2的方法很多，從大類來(lái)分，可分為濕法和干法，濕法可根據(jù)吸收機(jī)理的不同，分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和物理－化學(xué)綜合吸收法；干法即變壓吸附(PSA)法。變壓吸附法脫除變換氣中CO2是利用吸附劑對(duì)CO2

77、的吸附力很強(qiáng)，而對(duì)H2、N2、CO等的吸附力相對(duì)較弱的特性，壓力狀態(tài)下(一般為0.7～1.5MPa)吸附CO2以及吸附力更強(qiáng)的H2O、硫化物等雜質(zhì)，在真空狀態(tài)下脫附這些雜質(zhì)，使CO2與H2、N2等組分得以有效的分離，同時(shí)使吸附劑獲得再生。 PSA干法脫碳技術(shù)在1991年開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，由于其顯著的優(yōu)越性，目前已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。PSA干法脫碳技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）操作方便，

78、流程簡(jiǎn)單，無(wú)設(shè)備腐蝕問(wèn)題，能耗低，操作中不消耗蒸汽，裝置運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>　?。?）CH4在變換氣中一般為0.7～0.9%，經(jīng)PSA脫碳后CH4含量可降低到0.2～0.4%，使合成系統(tǒng)的弛放氣大大減少。</p><p>　?。?）以煤為原料的氨廠變換氣中一般H2S約為50～200mg/m3，有機(jī)硫?yàn)?0～50ppm，其主要組分為COS、CS2、硫醇、硫醚等，在經(jīng)PSA脫碳后凈化

79、氣中H2S含量可降至0.5mg/m3，有機(jī)硫除COS外可全部除去。</p><p>　　（4）由于PSA技術(shù)對(duì)變換氣凈化度高（氫氮?dú)庵蠧O2含量≤0.2%），可采用甲烷化代替銅洗，節(jié)省蒸汽和冷凍量消耗，免除銅洗液污染環(huán)境。由于氣體凈化度高，硫化物、NH3等雜質(zhì)均為ppm級(jí)，使有聯(lián)醇工序的合成氨廠甲醇質(zhì)量大大提高，且將延長(zhǎng)甲醇催化劑使用壽命。</p><p>　　針對(duì)合成氨生產(chǎn)廠家的不同需要

80、，在脫碳工序，變壓吸附脫碳技術(shù)的用于主要有以下三種類型：</p><p>　　1、用來(lái)替代碳化以增產(chǎn)液氨為目的的PSA脫碳工藝。</p><p>　　2、配甲醇生產(chǎn)的PSA脫碳工藝。</p><p>　　3、同時(shí)制取脫碳凈化氣和純度為98％以上氣體CO2的工藝。</p><p>　　**化工廠主要是用來(lái)替代碳化以增產(chǎn)液氨為目的的PSA脫碳工藝

81、。PSA裝置分為提純系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)。整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)述如下，由造氣車間送來(lái)的半水煤氣經(jīng)過(guò)濕法脫硫，加壓后進(jìn)入中低變系統(tǒng)，變換氣組成：CO2 28.7%、CO 0.2%、H2 50.4%、CH2 1.1%、N2 19.6%。變換氣送PSA提純系提純產(chǎn)品CO2純度為98%，中間氣經(jīng)壓縮后去脫除CO2，便凈化氣中CO2〈0.2%，凈化氣加壓后去銅洗，然后再加壓去氨合成。純CO2經(jīng)壓縮后去脫除，再壓縮后去尿素生產(chǎn)。</p><

82、p><b>　　6.3主要設(shè)備特點(diǎn)</b></p><p><b>　?。?）吸收塔</b></p><p>　　吸收塔是加壓吸收設(shè)備。由于采用兩段吸收，進(jìn)入上塔的溶液量?jī)H為整個(gè)溶液量的四分之一到五分之一，同時(shí)氣體中大部分二氧化碳又都在塔下部被吸收掉，因此全塔分成上下兩段：上塔直徑較小而下塔直徑較大。整個(gè)塔內(nèi)裝有填料。為了使溶液均勻的潤(rùn)濕填

83、料表面，除了在填料層上部裝有液體分布器以外，上下塔的填料又多分成兩層，每層中間沒(méi)有液體再分布器。每層填料都置于支撐板上，支撐板是特殊設(shè)計(jì)的，稱為氣體噴射式支撐板。支撐板里波紋狀，上面開有長(zhǎng)條圓形孔，其截面積可與塔的截面積相當(dāng)，氣體由波形上面和側(cè)而的小孔進(jìn)入填料而液體由波形下部的小孔流出。這樣，氣液分布均勻，不易液泛，面且剛性較好，承重量大。 在下塔底部的存液段中設(shè)有消泡器，以消除由填料層流出的液體中所形成的泡沫。為了防止溶液產(chǎn)生旋渦將氣

84、體帶到再生塔內(nèi)，在吸收塔下部富液出口管上裝有破旋渦裝置。</p><p><b>　　（2）解析塔</b></p><p>　　解析塔的結(jié)構(gòu)和吸收塔的結(jié)構(gòu)差不多，也分為兩段也是填料塔。但是他的塔身上下一樣大。而且是個(gè)常壓設(shè)備沒(méi)有其他的吸收的的要求高。而且是從塔的下面進(jìn)液，上面出塔是解析后的CO2氣體。</p><p><b>　　工藝

85、操作技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　進(jìn)系統(tǒng)變換氣壓力 ≤1.8MPa</p><p>　　出系統(tǒng)凈化氣溫度 ≤40℃</p><p>　　出系統(tǒng)凈化氣CO2 0.05%~0.15%</p><p>　　再生氣壓力 4-10kpa</p><p>　　出系統(tǒng)再生氣溫度 ≤35℃</p>&

86、lt;p>　　出系統(tǒng)再生氣CO2 ≥98%</p><p>　　進(jìn)吸收塔半貧液溫度 80±2℃</p><p>　　半貧液含CO2 15-25L/L(V)</p><p>　　進(jìn)吸收塔貧液溫度 64-70℃</p><p>　　貧液CO2 1..5-3.0 L/L(V)</p><p>　　出再沸器溶液

87、溫度 106-110℃</p><p><b>　　7合成氨工藝</b></p><p><b>　　7.1氨的主要特點(diǎn)</b></p><p>　　氨在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是無(wú)色氣體，比空氣密度小，具有刺激性氣味。會(huì)灼傷皮膚、眼睛，刺激呼吸器官粘膜。空氣個(gè)氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5％-1.0%時(shí)，就能使人在幾分鐘內(nèi)窒息。 

88、60; 　　 氨的相對(duì)分子質(zhì)量為17.3沸點(diǎn)(0.1013MPa)-33.5C冰點(diǎn)一77．7C,臨界溫度132.4C，臨界壓力ll．28MPa．液氨的密度0.1013MPa、-334C為0.6813kg?L‘。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣氨的密度7．714×10E4 kg-L 摩爾體積22．08L?mol-1液氨揮發(fā)性很強(qiáng)。氣化熱較大。 氨基易揮發(fā)，可生產(chǎn)含氨15%~30%(質(zhì)量)的商品氨水，氨溶解時(shí)

89、放出大量的熱。氨水溶液呈弱堿性，易揮發(fā)。 液氨和干燥的氣氨對(duì)大部分材料沒(méi)有腐蝕性，但是在有水存在的條件下。對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕性。  　　 氨是一種可燃性物質(zhì)，自然點(diǎn)為630C，一般較難點(diǎn)燃。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內(nèi)能夠發(fā)生爆炸，常壓，室溫下的爆炸范圍分別為15.5%~28%和13.5%~82% 氨的化學(xué)性質(zhì)較活潑，能與堿反應(yīng)生成鹽。  </p><p

90、>　　7.2合成氨工藝的流程</p><p>　　1、分流進(jìn)塔：反應(yīng)氣分成兩部分進(jìn)塔，一部分經(jīng)塔外換熱器預(yù)熱，依次進(jìn)入塔內(nèi)換熱管、中心管，送到催化劑第一床層，另一部分經(jīng)環(huán)隙直接進(jìn)入冷管束，兩部分氣體在菱形分布器內(nèi)匯合，繼續(xù)反應(yīng)，這樣使低溫未反應(yīng)氣直接竟如冷管束，稍加熱后，作為一、二段間的冷激氣，從而減少冷管面積和占用空間，提高了催化劑筐的有效容積，并強(qiáng)化了床層溫度的可調(diào)性。同時(shí)僅有65~70%的冷氣進(jìn)入塔內(nèi)

91、換熱器和中心管，減輕了換熱器負(fù)荷，因而減少了換熱面積，相對(duì)增加了有效的高壓容積，也使出塔反應(yīng)氣溫度提高（310~340℃），即回收熱品位提高。氣體分流進(jìn)塔還使塔阻力和系統(tǒng)阻力比傳流程小。</p><p>　　2、進(jìn)塔外換熱器的冷氣不經(jīng)環(huán)隙，這樣溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低（約75℃左右），提高了合成反應(yīng)熱的利用率，降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。</p><p>　　3、水冷后的

92、合成氣直接進(jìn)入冷交管間，由上而下邊冷凝邊分離，液氨在重力和離心力的作用下分離，既提高了分離效果，又減小了阻力。</p><p>　　4、塔后放空置于水冷、冷交后，氣體經(jīng)連續(xù)冷卻，冷凝量多，因此氣體中氨含量低，惰氣含量高，故放空量少，降低了原料氣消耗。</p><p>　　5、塔前補(bǔ)壓：循環(huán)機(jī)設(shè)于冷交之后，氣體直接進(jìn)塔，使合成反應(yīng)處于系統(tǒng)壓力最高點(diǎn)，有利于反應(yīng)，同時(shí)循環(huán)機(jī)壓縮的溫升不消耗冷量

93、，降低了冷凍能耗。</p><p>　　6、設(shè)備選用結(jié)構(gòu)合理，使消耗低，運(yùn)行平穩(wěn)，檢修量減少，工藝趨于完善。</p><p>　　7、選用先進(jìn)的自控手段，如兩級(jí)放氨，氨冷加氨，廢鍋加水，系統(tǒng)近路的控制，均用了DCS計(jì)算機(jī)集散系統(tǒng)自動(dòng)化控制，冷交、氨分用液位檢測(cè)采用國(guó)內(nèi)近幾年問(wèn)世的電容式液位傳感器等新技術(shù)使操作更加靈活、平穩(wěn)、可靠，降低了操作強(qiáng)度。</p><p>&

94、lt;b>　　合成氨工藝流程圖</b></p><p>　　7．3氨合成工藝條件</p><p><b>　?。?）溫度：</b></p><p>　　合成塔壁 ≤150℃</p><p>　　進(jìn)塔主氣流 175℃-185℃</p><

95、p>　　分流氣出塔 150℃-160℃</p><p>　　零米 360℃-380℃</p><p>　　一段熱點(diǎn) 460℃-470℃</p><p>　　二段進(jìn)口 400℃-430℃</p><p>　　廢鍋進(jìn)口

96、 310℃-340℃</p><p>　　廢鍋出口 190℃-200℃</p><p>　　水冷進(jìn)口 ≤75℃</p><p>　　水冷出口 ≤30℃</p><p>　　氨冷出口 0—5℃</p><p>

97、;<b>　　（2）壓力：</b></p><p>　　系統(tǒng)壓力 ≤31.4 Mpa</p><p>　　輸氨壓力 ≤1.9 Mpa</p><p>　　放氨壓力 ≤2.55 Mpa</p><p>　　氨蒸發(fā)壓力

98、 ≤2.45 Mpa</p><p>　　廢鍋蒸汽壓力 ≤1.3 Mpa</p><p>　　總回收壓力： 0.4-0.7 Mpa</p><p><b>　?。?）氣體成分：</b></p><p>　　補(bǔ)充氣CO+CO2 ≤20PPm</p>

99、<p>　　進(jìn)塔H2/N2 2.0-2.8</p><p>　　進(jìn)塔CH4+Ar 20%</p><p>　　進(jìn)塔NH3%： ≤2.5% </p><p>　　7.4氨的凈化和輸送</p><p>　　由合成車間液氨倉(cāng)庫(kù)經(jīng)液氨升壓泵加壓后的原料液氨，

100、壓力大于（表壓），溫度約<20直接送入尿素生產(chǎn)車間27米樓面的液氨過(guò)濾器，進(jìn)入液氨緩沖槽原料室。</p><p>　　來(lái)自一段循環(huán)系統(tǒng)冷凝器回收的液氨，自氨冷凝器A、B流入液氨緩沖槽的回流室，其中一部分液氨正常為60%，作為一段吸收塔回流液氨用，而其余液氨經(jīng)過(guò)液氨緩沖槽的中部溢流隔板，進(jìn)入原料室與新鮮原料液氨混合后一起至高壓氨泵，這樣可使液氨保持較低的溫度以減少高壓氨泵進(jìn)口氨氣化。氨緩沖槽壓力維持在左右，設(shè)

101、置在高為23米平面上，是為了具有足夠的壓頭，使液氨回流進(jìn)入一段吸收塔，同時(shí)也為了保證高壓氨泵所需要的吸入壓頭。氨緩沖槽原料室的液氨，進(jìn)入高壓氨泵（單動(dòng)臥式三聯(lián)柱塞泵、打液能力為每臺(tái)，反復(fù)次數(shù)180次/分、電動(dòng)機(jī)250KW、三臺(tái)高壓氨泵一臺(tái)備用）將液氨加壓</p><p>　　7. 5主要設(shè)備特點(diǎn)</p><p><b>　?。?）合成塔</b></p>

102、<p>　　進(jìn)入合成塔的其他主要由兩部分組成，一部分是占?xì)怏w總量65%-70%的主反應(yīng)氣，從塔底進(jìn)入位于塔內(nèi)最底層的換熱器和中心管進(jìn)行加熱，升溫至360℃-370℃，進(jìn)入第一催化劑床層反應(yīng)，反應(yīng)溫度達(dá)到470℃-480℃，，另外一部分為為熱護(hù)氣和冷護(hù)氣的混合氣體，約占總氣體量的30%-35%，由下而上進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層的環(huán)隙，從塔頂頂部進(jìn)入催化劑層冷管束，被管外熱氣加熱至250℃，上升至冷激分氣盒進(jìn)入催化劑第二床層。主反應(yīng)氣

103、與熱護(hù)氣和冷護(hù)氣的混合氣體在第一反應(yīng)床層混合后依次進(jìn)入第二、第三床層反應(yīng)。進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層環(huán)隙的氣體主要起保護(hù)作用：因?yàn)楹铣砂钡姆磻?yīng)條件為高溫高壓，而塔設(shè)備的材料決定了其只能在反應(yīng)時(shí)承受高溫或者高壓，而不能同時(shí)承受高溫高壓，進(jìn)入環(huán)隙的保護(hù)氣在加壓后壓力和塔內(nèi)的壓力相當(dāng)，避免了塔內(nèi)件承受高壓而只承受高溫，同時(shí)氣體處于低溫狀態(tài)可以吸收反應(yīng)放出的熱量，避免了塔的殼層承受高溫而只承受高壓。反應(yīng)放出的熱量對(duì)保護(hù)氣加熱也實(shí)現(xiàn)了能量的充分利用。&

104、lt;/p><p><b>　?。?）一段轉(zhuǎn)化爐</b></p><p>　　一段轉(zhuǎn)化爐為方格式爐子，整個(gè)爐子由輻射段、過(guò)渡段、對(duì)流段、出口煙道、引風(fēng)機(jī)組成。輻射段是爐子的主體，里面設(shè)置完成轉(zhuǎn)化過(guò)程的“豎琴” 系統(tǒng)，它由進(jìn)口急風(fēng)管、豬尾管、轉(zhuǎn)化管、下集氣管、上升管和輸氣總管組成、爐頂設(shè)燒嘴向下噴燒供熱，對(duì)流段有多組換熱器，用煙道氣加熱其他介質(zhì)。</p>&l

105、t;p>　　原料氣脫硫后，則希望以比較經(jīng)濟(jì)的方法將原料氣轉(zhuǎn)化生成氫氣。原料氣蒸汽混合氣與鎳催化劑接觸，同時(shí)提高溫度和壓力來(lái)促進(jìn)此反應(yīng)。該反應(yīng)是一吸熱反應(yīng)，需要一段爐供給恒定的熱量以維持適合一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度。在一段爐和二段爐中，催化劑促使兩個(gè)同時(shí)發(fā)生的平衡反應(yīng)，它們是蒸汽-甲烷反應(yīng)：</p><p>　　但事實(shí)上不是這樣的，二段爐出口氣中含有大量的CO，大部分未變換的CO再變換中氧化成從而提高產(chǎn)氫率。<

106、;/p><p>　　一段轉(zhuǎn)化爐爐管內(nèi)裝有環(huán)狀或圓柱狀的鎳催化劑，各爐管內(nèi)催化劑裝填應(yīng)均勻，從而保證其壓降相等，使通過(guò)每根轉(zhuǎn)化管的氣體分配均勻。如果某根轉(zhuǎn)化管的壓降不正常，則可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱或轉(zhuǎn)化不充分，造成操作不正常。 </p><p><b>　?。?）二段轉(zhuǎn)化爐</b></p><p>　　二段轉(zhuǎn)化爐為立式圓筒形反應(yīng)器。受壓主體為碳鋼制圓筒殼，兩

107、端為錐形封頭，由于內(nèi)部溫度高，在殼外部有水夾套，這樣既可降低殼體溫度，也可是殼體受熱均勻?？諝?蒸汽由混合器均勻噴出，工藝氣則通過(guò)帶孔的環(huán)形分布板，這樣可保證空氣-蒸汽和工藝氣均勻混合燃燒。轉(zhuǎn)化爐下部為帶孔的耐火金剛玉磚拼成的球形承重拱。</p><p>　　出一段爐的經(jīng)部分轉(zhuǎn)化的氣體經(jīng)過(guò)一段有水夾套的輸送管線107-D，沿切線方向進(jìn)入二段爐（103-D）的入口室，二段轉(zhuǎn)化爐進(jìn)口的溫度大約830。</p&g

108、t;<p>　　一段轉(zhuǎn)化后的氣體仍含有較多的甲烷，為了進(jìn)一步轉(zhuǎn)化則需要更高的溫度。這個(gè)任務(wù)在內(nèi)熱式二段爐里完成。在此加入空氣，于是氣體中的，同時(shí)氣體中的、CO也可能燃燒，放出大量的熱，溫度可達(dá)1200-1250，因此，殘余的繼續(xù)轉(zhuǎn)化。出口溫度降到900-1000左右。進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化的空氣，也為合成提供了N2。</p><p><b>　?。?）熱交換器</b></p>

109、<p>　　熱交換器為管式換熱器，進(jìn)熱交換器的冷氣不經(jīng)過(guò)合成塔的間隙，這樣使溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低，提高了合成反應(yīng)熱利用，同時(shí)也降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。</p><p><b>　　（5）循環(huán)機(jī)</b></p><p>　　循環(huán)機(jī)設(shè)與冷交換熱氣之后，氣體經(jīng)循環(huán)機(jī)加壓后直接進(jìn)塔，使合成反應(yīng)處于系統(tǒng)壓力最高點(diǎn)，有利于反應(yīng)。氣體在設(shè)備中