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合成氨生产工艺流程

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合成氨生产工艺流程合成氨生产工艺流程 湖北新洋丰肥业股份有限公司 第一章 公司简介 湖北新洋丰肥业股份有限公司是一家以生产高浓度复合肥为主导产品的大型民营磷化工企业,在湖北荆门、湖北宜昌、山东菏泽和四川雷波建有大型的现代化生产基地。历经多年的快速发展,公司现有资产总额35亿元,员工近5000名,年生产高浓度复合肥能力400万吨,并配套了18万吨/年的合成氨、160万吨/年的硫酸、3000万条编织袋等生产原料项目。 公司前身是荆门市第二磷肥厂,成立于1982年,是一个投资总额50万元、员工20名、年产普钙5000吨、年销售额不足...

合成氨生产工艺流程
合成氨生产工艺流程 湖北新洋丰肥业股份有限公司 第一章 公司简介 湖北新洋丰肥业股份有限公司是一家以生产高浓度复合肥为主导产品的大型民营磷化工企业,在湖北荆门、湖北宜昌、山东菏泽和四川雷波建有大型的现代化生产基地。历经多年的快速发展,公司现有资产总额35亿元,员工近5000名,年生产高浓度复合肥能力400万吨,并配套了18万吨/年的合成氨、160万吨/年的硫酸、3000万条编织袋等生产原料项目。 公司前身是荆门市第二磷肥厂,成立于1982年,是一个投资总额50万元、员工20名、年产普钙5000吨、年销售额不足100万元的手工作坊式乡办小磷肥厂。经过20多年的发展,公司顺利实现了由单质肥向复合肥、由低浓度向高浓度、由单一产品向系列产品的转型,产品质量、安全生产、环境治理齐头并进,企业规模不断扩大,行业地位显著前移,位居“中国化工100强”、“中国化肥十强”、“全国磷复肥企业前三强”,是湖北省磷复肥领头企业, 荆门市属工业企业第一名,其三元复合肥和磷酸一铵产销量连续多年全国第一。 公司先后荣获“中国名牌产品”、“中国驰名商标”、“国家免检产品”、 “全国科技进步先进单位”、“全国守合同重信用企业”等荣誉称号。“洋丰”牌、“澳特尔”牌复合肥畅销全国,并远销日本和东南亚,深受用户青睐。 第二章 公司文化理念 作为全国知名的磷复肥企业,公司以服务“三农”为己任,以“百年洋丰、百亿洋丰”为目标,根据行业现状、发展规律,并积极响应湖北省委、省政府要做大做强我省磷化工产业、变资源优势为经济优势和市委、市政府“加快荆门崛起”的号召,结合企业实际,调整制定了 “十一五”发展规划,力争到2010年全面实现“1221 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ”(一主、二辅、二牌、一股):一主就是持续做大磷化工主业,并在精细化工上有所突破,使化工产业实现年销售收入100亿元。二辅 就是把矿产业和房地产业作为两大辅业,发展与公司主业相匹配的磷矿、硫矿、煤矿等矿业,增强主业核心竞争力,确保主业顺利实现目标;发展房地产业,力争实现年销售收入20亿元,成为公司新的经济增长点。二牌就是创“中国名牌”和“中国驰名商标”(2007年9月,已经获得“中国名牌”和“中国驰名商标”。在此基础上,力争使洋丰商标成为世界著名商标)。一股就是确保有一支股票上市。 “十二五”和“十三五”期间,公司将继续做大做强磷化工主业,进一步推进矿产和房地产两大辅业发展,并树立房地产品牌,增强主业核心竞争力,提高抗风险的能力,力争到2012年使“两产”产生3个亿的利润,到2015年使主业实现利润10亿元,到2020年使辅业年销售收入达到100亿元,整个洋丰公司实现年销售收入200亿元。 第三章 合成氨厂简介 湖北新洋丰肥业股份有限公司合成氨厂于2005年4月动工兴建,2006年3月份一次开车成功,总投资4亿元,占地400亩,年生产合成氨15万吨,年生产蒸汽50万吨,循环利用热能发电2500万KWH。 本厂共有7个车间(型煤车间、造气车间、净化车间、压缩车间、合成车间、锅炉车间、电仪车间),以无烟煤和水蒸汽为原料,在高温、高压和催化剂的作用下,通过一系列的物理和化学反应合成制取液氨,直接供生产复合肥使用。本厂技术先进,设备一流,采用国内最先进的DCS控制系统,对生产环节实行电脑全程控制,自动化程度很高。 本厂管理科学,效益显著,产品全部供公司所用,可大大降低生产成本,极大增强了洋丰产品的市场竞争力。 第四章 合成氨厂工艺流程 1.工艺流程简述 原料车间制做的煤棒烘干后送到造气岗位,以空气、水蒸气为气化剂,在高温条件下制得合成氨所需的半水煤气。经脱硫岗位罗茨鼓风机加压后送到压缩岗位;经压缩机一、二段加压到0.8MPa送到变换岗位,制得合格的变换气。再到压缩机三、四段加压到2.7MPa送到脱碳岗位,制得合格的净化气,返回压缩机五段入口。经压缩机六段加压12MPa后送至铜洗岗位,制取合格的精炼气,然后再到压缩七进,经七出加压32MPa后送至合成岗位进行合成反应形成氨。 造气岗位操作 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 以煤为原料,蒸汽、空气为气化剂,在高温高压,催化剂的条件下,经过固定层间歇气化法制得合成氨所需的半水煤气。 2.生产原理 C+O=CO+Q 2C+O=2CO+Q 2CO+O=2CO+Q 22222 CO+C=2CO-Q C+2HO=CO+2H0-Q CO+C=2CO-Q 22222 C+HO(汽)=CO+H-Q C+2H=CH-Q CO+HO(汽)=CO+H+Q 2224222二、工艺流程 1.蒸汽流程:从大小锅炉,潜热锅炉和复合肥来的蒸汽经过减压后进入蒸汽缓冲罐,在罐内与来自煤气夹套汽包的蒸汽混合后,通过蒸汽总阀和上下吹蒸汽阀,分别从炉底和炉顶交替进入煤气发生炉。 2.制气过程:向煤气炉内交替通入空气和蒸汽与灼烧的碳进行气化反应,吹风阶段生成的空气煤气,经除尘器后送入吹风气回收系统,或者直接经烟囱放空,或者根据需要回收一部分至气柜,用来调节氢氮比,上下吹阶段生成的水煤气经过除尘,显热回收,冷却除尘后去脱硫岗位,上述制气过程在微机控制下,往复循环进行,每一个循环六个阶段,其流程如下: A 上吹阶段(加氮) 蒸汽通过蒸汽上吹阀,空气经过加氮阀?从炉底进入煤气炉?炉上部出?旋风分离器?总除尘器?联合废锅?洗气塔?气柜 B 下吹阶段 蒸汽通过下吹蒸汽阀?从上部进入煤气炉?炉下部出?旋风分离器?总除尘器?联合废锅?洗气塔?气柜 C 二次上吹阶段 蒸汽经上吹蒸汽阀?从炉底进入煤气炉?炉上部出?旋风分离器?总除尘器?联合废锅?洗气塔?气柜 D 空气吹净阶段 鼓风机来的空气?从炉底进入煤气炉?炉上部出?旋风分离器?吹风气回收系统(或者放空) 三、岗位工艺指标 (一)压力 减压前蒸汽压力?1.0MPa 减压后蒸汽压力0.055—0.1 MPa 汽包夹套压力?0.2MPa 油泵油压5—16 MPa 空气空管压力20—30KPa 气柜压力2.5—4.5 KPa (二)成份 1.半水煤气 O2?0.5% CO2?11% 2.合成循环氢(根据合成反应情况而定) 3.夹套汽包炉水总碱度?20mmol/L (三)温度 煤气炉上行温度280—400? 煤气炉下行温度200—300? 洗气塔出口煤气温度?50? 联合废锅出口软水温度?100? (四)其它 汽包液位 液位计1/2—2/3 气柜高度 4000—7200m3 鼓风机电机电流?31.1A 四、事故预案及处理 (一)夹套汽包渴水 视渴水轻重分别进行处理 1.若汽包液位计无水,但夹套排污有水,夹套外形正常,立即停炉,向夹套缓慢 进水至正常液位后开炉。 2.若重度渴水,夹套排污无水,夹套外壳烧红,应立即停炉,拉空炭层,采用蒸 汽降温(严禁向汽包进水)。 净化车间分有四个岗位(半脱岗位、变换岗位、变脱岗位、脱碳岗位) (一)工艺指标 1.脱硫出口压力?0.045MPa(?350mmHg) 脱硫进口压力?200mmHg 2.脱硫后H2S 90—110mg/Nm 3.再生压力 0.3—0.45 MPa 4.再生温度 30—45? 5.脱硫压差?40 mmHg 6.精脱后H2S 20mg/Nm 7.变换中触媒温度由实际决定 8.低变进口温度由实际决定,由生产科下达 9.变换后 CO?1.5% 10.变换气体出口温度?38? 11.饱和温度145—150? 12.饱和热水总固体?500mg/L 13.变换蒸汽压力1.20—1.25 MPa 14.变换系统进口压力?0.8 MPa 15.脱碳后CO2?0.2% 16.脱碳系统进口压力?2.8 MPa 17.碳酸丙烯酯成分?98% 18.稀液碳丙8—12% 19.闪蒸压力0.35—0.45 MPa 20.真解风机出口压力0.02 MPa 脱硫岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 将气柜来的半水煤气中硫化氢含量降到20mg/Nm以下,以便维持整个生产工艺的 稳定性。 2.生产原理 吸收反应:NaCO+HS=NaHS+NaHCO 2323 再生反应:NaHS+NaHCO+O=NaCO+S?+HO 3232二、工艺流程 气体流程:来自气柜的气体经过除尘塔除尘,然后到干式静电触焦塔,经罗茨鼓 风机送到净氨塔吸收氨,吸收后到预脱硫塔进行脱硫(除去大部分HS气体),2 接着送到脱硫塔进一步脱除HS(防止HS气体进入下一工段),经湿式静电触焦22塔后进入出口气缓冲罐,最后去压缩。 S气体后返回到旧富液槽,循环流程:碱液经泵从旧贫液槽输送到脱硫塔,吸收H2 经再生泵送到喷射器喷射到旧再生糟,最后回到旧贫液槽。 碱液经预脱硫泵送到预脱硫塔吸收HS气体,后返回到新富液槽,经新再生泵打2 到喷射器喷射到新再生槽,最后回到新贫液槽,最后再生槽出来的液体到泡沫池,再到熔硫釜提硫。 变换岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 2.生产原理 CO+H2O?CO2+H2+Q 二、工艺流程 气体流程:来自压缩工段的半水煤气,经除油器除油后由塔底进入饱和塔与热水逆流接触增湿升温后由塔顶出来,与适量蒸汽一起经汽水分离器分离水滴,然后进入主热交换热器内,由变换气加热至反应所需的温度,再通过电加热器进入中变炉上段进行变换反应,为调节床层温度,经中变炉上段变换反应后的气体进入中变炉下段,完成变换反应。 变换气从中变炉下段出来后依次进入主热交管间冷却降温,进入第一水加热器进行调温后从顶部进入低变炉进一步完成变换反应,其中一小部分变换气不经一段冷却器而直接进入低变炉上段以调节上段床层温度,从上段出来的变换气经第二水加热器换热后进入低变炉下段,其中一小部分变换气不经二段冷却器换热直接进入低变炉下段以调节下段床层温度,出低变炉的变换气依次进入第一水加热器,热水塔,加热本系统循环水后进入第二水加热器,加热来自供水岗位的脱盐水以回收热量,变换气再经过冷却器降温,经过分离器分离液滴后去变脱工段。 液体流程:循环热水从饱和热水塔底部通过“U”型水封溢流至热水塔,再由热 水泵打入第一水加热器,二段冷却器,一段冷却器,加热后进入饱和塔循环使用。 变脱岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 2(生产原理 吸收反应:NaCO+HS=NaHS+NaHCO 2323 再生反应:NaHS+NaHCO+O=NaCO+S?+HO 3232 二、工艺流程 从变换岗位来的变换气首先进入变脱塔进行合成前的最后一次脱硫,此工段的脱硫要求更高。从变脱塔出来后依次经过气体分离器和液体分离器,最后到精脱塔,出来后去压缩机。 脱碳岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 2(生产原理 在不同压力下,碳酸丙烯酯吸收CO2的能力不同,加压吸收减压解析。 二、工艺流程 吸收:由压缩机四段出口来的变换气进入变换冷却器,冷却后的变换气进入变换分离器,分离夹带的油水后从脱碳塔底部进入脱碳塔与塔顶喷淋下来的碳丙液在填料段进行传质吸收,脱除CO2后的净化气经碳丙分离器分离气体中夹带的部分碳丙液后进入闪蒸洗涤塔,分离夹带的稀液后进入精脱硫槽,脱除硫化氢,脱硫后的净化气送入压缩机五段。 解析(再生):吸收CO2后的碳丙富液从脱碳塔出来,进入涡轮机进行能量回收后减压至0.4 MPa后,进入闪蒸槽进行闪蒸,使溶液在碳丙液中的大部分气体闪 蒸出来,然后溶液进入再生塔,经过常解、真解、气提后的液体回到循环槽,通过涡轮机送到冷却器后再进入脱碳塔以此循环。 三、岗位工艺指标 (一)压力(MPa) 进系统变换气压力?2.7 MPa 脱碳塔压差?0.05 MPa 闪蒸压力0.4—0.45 MPa (二)温度(?) 进入系统变换气温度 冬?30? 夏,40? 进入系统碳丙液温度 冬20—30? 夏30—40? 罗茨鼓风机出口温度,80? (三)成分 变换气CO2 25—27% 净化气CO2?0.8% PC浓度,98% 含水,2% 稀液浓度:高8—12% 低4—6% (四)液位 脱碳塔1/2—2/3 闪蒸槽1/2—2/3 洗涤塔1/2—2/3 循环槽,20% 铜洗岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 在高压、低温条件下用醋酸铜氨液(以下简称铜液)吸收来自压缩六段出口气中的一氧化碳、二氧化碳、氧气及硫化氢等有害气体制得合格的精炼气,吸收气体后的铜液经过减压,加热再生后循环使用,解吸的再生气经高位吸氨器净氨塔吸氨后送罗茨风机进口,净氨塔稀氨水送氨回收。 2(生产原理 +CO+H2O?(NH)CO+Q 2NH32423 (NH)CO+CO+HO?2NHHCO+Q 4232243 2NHHCO+HS=(NH)S,2HO+Q 432422 2CU(NH)AC+HS=CUS+2NHAC+2NH 322243 二、工艺流程 本岗位的重要任务是将六段气在适当的温度和压力条件下用铜液洗去一氧化碳、二氧化碳等有害气体,使铜洗出口微量低于20ppm,确保合成触媒正常运行。 (1)气体部分 由压缩机加压至12.5MPa的原料气经六段油分分离油水后,进入铜洗塔底部与塔顶喷淋下来的铜液逆流接触,使气体中的一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢等被铜液吸收,铜洗后的精炼气,由塔顶导出,进入铜液分离器分离夹带的少量铜液后,回压缩工段。 (2)铜液部分生产原理 铜液吸收了气体中的一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢等后,从塔底部流出,经减压阀减压后,送至回流塔顶部,喷淋而下与再生器解吸出来的再生气逆流相遇。吸收了再生气中的80%左右的氨,并回收大部分热量,铜液温度预热到60?左右,铜液由回流塔出来从下加热器的底部进入列管内,被管间的热铜液间接加热,沿升液管向上,进入中间还原器再进入上加热器继续用蒸气在列管外加热后进入再生器,经过再生后的铜液由再生器下侧出来,进入化铜桶,然后进入下加热器,与回流塔下来的铜液逆流换热后,进入氨反应罐,补充气氨,然后部分进入铜液过滤器滤去铜液中的油污及沉淀物,再经过氨冷器降温降温进入铜液缓冲罐,通过铜液泵加压后进入铜洗塔循环使用。 (3)再生部分 铜液中有60%左右的一氧化碳、二氧化碳在回流塔内解析出来与再生气一道,从回流塔上部出来放空或回收,回收时再生气与高位吸氨器打上来的稀氨水混合后送至净氨塔底部上升与净氨塔顶部下来的脱盐水或稀氨水在填料层中逆流接触,吸氨后从顶部出进入再生气气液分离器分离水份后送至脱硫岗位罗茨鼓风机进口。回收的稀氨水通过氨水泵加压进入氨水冷却器、高位吸氨器、净氨塔打循环,达到合格的滴度送到氨回收岗位。 三、岗位工艺指标 (一)压力(MPa) 铜塔进出口压差?0.5 MPa 铜泵进口压力:0.04—0.12 MPa 减压后蒸汽压力:0.1—0.4 MPa 空压机出口压力?0.4MPa 再生压力:200—700mm水柱 铜塔压力?12.5 MPa (二)温度(?) 回流塔进口温度:25—38 ? 回流塔出口温度:40—55? 下加热器出口温度:60—68? 上加热器出口温度:74—78? 再生器出口温度:74—78? 氨冷器出口温度:8—15? 电机温升:?65? (三)成份 精炼气微量CO+CO?25ppm 2 再生后铜液:TCU:2.2,2.5mol/L ;TNH :9 mol/L; 23 HAC:2.3,2.7mol/L;残余CO ?2.0 MOl/L ; 铜比5—8 2 净氨塔氨水滴度:由生产科另行下达指标 (四)其它 铜塔液位:料位计30—70% 净氨塔液位:1/3—4/5处 电机电流:?额定电流 分析结果:1次/小时 过滤器、缓冲罐排气、油分排油:1次/2小时 铜分排放、铜塔液位计检查:1次/半小时 四、正常操作要点 (一)保证铜液质量 1.按工艺指标要求调整铜液各组份,正常操作时,以控制铜比、入塔铜液温度符 合工艺指标要求为主; 2.调节再生器系统加热、温度,保证再生效果; 3.收集后的铜液要求过滤后方可补入系统。 (二)保证微量合格 1.加强有关岗位间联系,发现来气质量变化采取补氨,增加铜液流量,加强再生 效果,降低氨冷温度,以保证净化气体质量合格; 2.根据系统负荷变化调节铜液流量,降低消耗。 (三)严防铜塔带液和回流塔喷液 1.保证铜液时时过滤,保持铜液的干净; 2.定时检查,确保电容式液位计的准确性; 3.开停车时,操作要平稳,防止带液和倒液; 4.注意减压后压力的变化,防止高压气倒入低压系统,再生回流塔温度不易猛升, 以防再生气压力突然升高,造成回流塔冒液。 (四)巡回检查 1.根据操作 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 表,按时检查及记录; 2.注意控制好各压力、温度、液位的变化; 3.按时检查铜泵、氨水泵的运转情况; 4.按时检查各设备厂、管道、阀门的运行情况; 5.按时对铜分、油分、液位计排放检查 五、事故预案及处理 (一)铜液泵抽空事故 (1)事故发生的现象 1.铜液泵出口压力波动很大。 2.电机电流下降。 3.精炼气微量突然增高。 (2)事故发生的原因 1.向铜氨液中加氨操作不当,如过快过猛,使一部分液氨蒸发产生气氨, 形成气阻引起铜泵抽空。 另外,加氨时液氨已加完而未能及时向氨瓶补充液氨或关闭加氨阀,使气 氨直接混入铜氨液中也会引起抽空。 2.铜液氨冷器盘管泄漏引起铜泵抽空。 铜液氨冷器盘管泄漏后,当氨总管压力高于管内铜氨液压力时,便有大量 气氨漏入铜氨液中引起铜泵抽空。 3.从液氨中解吸出来的氢气、氮气及惰性气体在管道内聚集,也可能造成 铜泵抽空。 4.铜泵出口止回阀失灵,倒泵操作时不协调,则可能使高压气倒入铜泵入 口,造成铜泵抽空。 5.铜泵开车时,过滤器放空阀未开,过滤器内贮存有气体会使铜泵抽空。 6.化铜桶或过滤器堵塞。因铜液中的硫化铜、油污、填料纤维等杂物不断 在化铜桶或过滤器中累积,若不及时清理,则造成铜泵入口压力下降,严 重时便引起铜泵抽空。 7.氨冷器盘管堵塞。当氨冷器温度控制过低时,铜液黏度便增大,同时会 析出碳酸铵盐结晶将盘管堵塞,使铜泵进口压力降低而造成抽空。当氨冷温度低到一定程度时,还会使盘管内铜液冻结,直接造成铜泵抽空。 8.水冷器排管堵塞。如果使用时间长或安装检修后未将铁屑、焊渣等杂质除净,有时也会造成排管被堵塞。 9.再生器铜液出口管被堵。 10.再生器出口至铜泵入口任一阀门阀头脱落均有可能引起铜泵抽空。 (3)事故应急处理措施 1.铜泵抽空后,中控应注意铜洗塔液位微量,并联系调度减量,如微量过 高,停止向合成送气。 2.铜洗现场人员检查各设备的排气阀、加氨阀、加空气阀,消除故障后, 开启备机,降低微量,加量生产。 (二)铜洗塔出口气体带铜液事故 (1)事故发生的现象 1.铜洗现场鼓泡瓶停止鼓泡或者排出铜液; 2.铜洗中控自调阀不正常关小,系统压差增大; 3.再生液位下降,再生压力升高; 4.铜分排出大量铜液; 5.铜液带入合成,导入阀前鼓泡瓶断气,并且有蓝色铜液溢出,油分可排出铜液,氨分离器液位计的液位变蓝;气体流经管道阻力增加,循环机压差增大; 6.铜液带入合成塔,塔温剧降,系统压力上升。 (2)事故发生的原因 1.铜洗塔内填料层太高,塔顶分离空间太小; 2.铜洗塔内填料局部堵塞,使阻力增大; 3.铜洗塔内控制液面太高或产生假液位; S、CO气体含量,加强油分排污; 4.铜液严重污染,严格控制进铜塔H22 5.铜液温度过低,或铜液总铜浓度过高; 6.铜洗岗位控制不当。开关阀门过猛、过快,开停车加量过猛、过快; 7.铜塔除沫器损坏。 (3)事故应急处理措施 1.铜洗岗位中控迅速降低铜洗塔液位,并联系调度减量或停车。 2.铜洗现场人员迅速打开铜分排放,排净铜分铜液,防止继续带液。 3.合成现场人员切导,开导入放空(根据导入压力),若不超压,可在油 分排油阀处排。 4.合成现场人员紧停CC机,加强冷交放氨监控,开大近路。 5.合成现场人员关合成塔进气阀和冷副阀,同时打开导入油分、循环气油 分排净铜液。 6.工长通知车间并协助现场人员处理,堵住处流沟道,并回收铜液。 7.放掉油分铜液,塔前吹净后,以彻底清除系统内铜液。 8.如铜液已进入合成塔,使催化剂中毒,则可在高温低压下用新鲜气进行 置换和还原,以恢复催化剂活性。如处理无效,则只有更换催化剂。 (三)铜洗塔出现假液位事故 (1)事故发生的现象 在操作中,关小或开大铜液减压阀时,铜洗塔液位计的液位不变化或升降 速度迟缓,而且液面跳动不正常,同时再生器液位有显著变化 (2)事故发生的原因 1.液面计气、液相管线被油污等杂物堵塞。 2.液面计气相阀填料少量泄漏,致使沿塔壁下淋的铜液串入液位计气相管 而使液位计指示偏高。 3.塔内严重堵塞,造成塔内液位分层,使液位计反映失灵。 4.气体成分不好,硫化氢含量较高,造成铜液起泡,致使液面波动很大, 液位计指示不准确。 (3)事故应急处理措施 1.事故发生后,铜洗中控应立即通知仪表工将液位计气、液相管线的气体 排除,消除管道的堵塞,保证管线畅通,然后根据正确的液位进行操作。 2.铜洗中控通知工长及现场,现场加强铜分排放,防止带液。 3.铜洗中控密切监视再生器液位,阀门调节不能波动变化过大。 4.铜洗中控密切监视减压阀门开启度,监视减压后的压力、铜塔进出口压 差的变化。 5.铜洗现场人员密切监视鼓泡瓶,防止带液。 6.合成现场勤排导出油分,防止带液。 (四)铜洗还原器近路阀泄漏 (1)事故发生的现象 当发现还原器近路阀兰,阀体大量泄漏,钳工无法处理时,需及时向中控、调度、当班工长汇报并要求紧急停车。 (2)事故应急处理措施 1.铜洗现场人员关铜洗塔进出口阀。 2.铜洗现场人员停铜泵,关铜洗塔减压阀。 3.铜洗现场人员关下加热器至氨反应罐连通阀。 4.关加气氨、液氨阀,关导淋、排气阀。 5.中控、工长迅速直到现场协助处理、上报及做好铜液回收。 注意:如果开化铜桶迅速停用,切断进出口阀。 (五)铜洗塔液位计指示读数与塔内真实液位不符 (1)事故发生的现象 在操作中,关小或开大铜液减压阀时,铜洗塔液位计的液位不变化或升降速度迟缓,而且液面跳动不正常,同时再生器液位有显著变化 (2)事故发生的原因 1.液面计气、液相管线被油污等杂物堵塞。 2. 液面计气相阀填料少量泄漏,致使沿塔壁下淋的铜液串入液位计气相管而使液位计指示偏高。 3. 塔内严重堵塞,造成塔内液位分层,使液位计反映失灵。 4.气体成分不好,硫化氢含量较高,造成铜液起泡,致使液面波动很大,液位计指示不准确。 (3)事故应急处理措施 1. 事故发生后,铜洗中控应立即通知仪表工将液位计气、液相管线的气体排除,消除管道的堵塞,保证管线畅通,然后根据正确的液位进行操作。 2.铜洗中控通知工长及现场,现场加强铜分排放,防止带液。 3.铜洗中控密切监视再生器液位,阀门调节不能波动变化过大。 4. 铜洗中控密切监视减压阀门开启度,监视减压后的压力、铜塔进出口压差的变化。 5.铜洗现场人员密切监视鼓泡瓶,防止带液。 6.合成现场勤排导出油分,防止带液。 (六)回流塔喷液 (1) 事故发生的现象 铜氨液从回流塔喷出 (2)事故发生的原因 1.假液位或铜洗塔控制液位太低,高压气串入低压系统,使回流塔压力突然升高,气体流速过快将铜氨液喷出回流塔。 2.原料气中CO、CO含量高,铜氨液吸收了大量CO、CO在再生器解吸逸出造22 成再生压力升高,将铜氨液喷出。 3.空气鼓入量过多,使再生压力升高。 4.加氨量太多,使再生压力升高。 5.再生器温度突然升高,造成大量气体从铜氨液中解吸出来,将再生压力升高。 6.铜洗塔升气管底部泄漏,高压气体随铜氨液一起进入回流塔,使再生压力升高。 7.回流塔局部被结晶或其他杂质堵塞,使气液通道减小,气体流速过快,以致引起回流塔喷液。 8.回流塔填料层过高,分离空间过小造成回流塔喷液。 9.回流塔铜氨液出口管有堵塞,使回流塔液位过高,造成回流塔大量喷液。 10.回流塔铜氨液喷头及其接管泄漏,使铜氨液随再生气直接喷出。 (3)事故应急处理措施 1.消除假液位,将铜洗塔液位控制在工艺指标内。 2.通知变换、脱碳降低原料气中CO、CO含量。 2 3.减小空气鼓入量。 4.控制液氨加入量。 5.适当降低再生器液位。 6.利用检修机会修复铜洗塔升气管。 7.适当提高回流塔温度或停车清理填料。 8.按图纸要求降低回流塔填料高度。 9.疏通回流塔出口管。 10.利用检修机会修补回流塔喷头及接管。 (五)铜液带入合成系统 (1)事故发生的现象 1.铜洗现场鼓泡瓶停止鼓泡或者排出铜液。 2.铜洗中控自调阀不正常关小,系统压差增大。 3.再生液位下降。 4.铜分排出大量铜液。 5.铜液带入合成系统后,油分可排出铜液,氨分离器液位计的液位变蓝;气体流经管道阻力增加,循环机压差增大。 6.铜液带入合成塔,塔温剧降,系统压力上升。 (2)事故发生的原因 1.铜洗塔内填料层太高,塔顶分离空间太小。 2.铜洗塔内填料局部堵塞,使阻力增大。 3.铜洗塔内控制液面太高或产生假液位。 4.铜液严重污染。 5.铜液温度过低,或铜液总铜浓度过高。 6.铜洗岗位控制不当。开关阀门过猛、过快,开停车加量过猛、过快。 7.铜塔除沫器损坏。 (3)事故应急处理措施 1.铜洗岗位中控迅速降低铜洗塔液位,并联系调度减量或停车。 2.铜洗现场人员迅速打开铜分排放,排净铜分铜液,防止继续带液。 3.合成现场人员紧停CC机,加强冷交放氨监控,开大近路。 4.合成现场人员切导,开导入放空(根据导入压力),若不超压,可在油分排 油阀处排。 5.合成现场人员关合成塔进气阀和冷副阀,同时打开导入油分、循环气油分排净铜液。 6.工长通知车间并协助现场人员处理,堵住处流沟道,并回收铜液。 7.放掉油分铜液,塔前吹净后,以彻底清除系统内铜液。 8.如铜液已进入合成塔,使催化剂中毒,则可在高温低压下用新鲜气进行置换和还原,以恢复催化剂活性。如处理无效,则只有更换催化剂。 六、操作问答 1.乙酸铜氨液是怎样组成的,它的主要理化性质有哪些, 答:乙酸铜氨液是由乙酸、铜和氨通过化学反应后配制成的一种溶液,简称 +2+铜液或铜氨液铜在铜液中分别以低价铜离子(以Cu表示)和高价铜离子(以Cu +2+2++)表示)两种形态存在,两者浓度之比(Cu: Cu)称为铜比,两者浓度之和(Cu+ Cu叫做总铜(以T表示)铜液中铜离子或其他组分的浓度,通常以mol/L表示。 Cu 高价铜离子的溶液呈蓝色,没有吸收CO的能力,能吸收CO的是低价铜离子,纯低价铜离子的溶液无色,如将铜液置于空气中,其中的低价铜离子易被空气中的氧所氧化,变为高价铜离子,随着高价铜离子的增多,铜液的颜色也逐渐变深。铜液中的氨是以络合氨、固定氨和游离氨三种形态存在的。所谓“络合氨”,就 ++是与低价铜、高价铜络合一起的氨:Cu(NH)、Cu(NH)。所谓固定氨,就是与酸3234 根结合在一起的氨,例如NHAC、(NH)CO、NHHCO等。所谓“游离氨”,就是呈442343 物理溶解状态的氨。络合氨、固定氨游离氨三者之总和称为总氨(以T表示)。 NH3 ++乙酸是络离子Cu(NH)、Cu(NH)的酸根,为确保络合物的稳定,乙酸含量3234 保持为总铜含量的1.1倍为宜。 33 铜液再生后含残余CO和CO的量应分别控制在0.05m(标)/m铜液1.5mol/L以2 下。铜氨液的组成如下:(单位:mol/L) +2+ Cu T CO HAC 总铜 CuNH32 2.0,2.5 1.8,2.1 0.3,0.35 9,13 ,1.5 2.2,2.7 铜氨液的密度约为1.2,1.25g/L,凝滞点为-12?冰点-25?,铜液的黏度很大,随温度降低而很快增加。 铜氨液中因含有氨故有强烈的氨味,呈碱性,对钢材腐蚀甚小,但对人的眼睛有极大的伤害性,在生产中要严加防护。 2.铜氨液吸收CO的原理是什么,该反应有什么特点? 答:铜氨液吸收CO是在游离氨存在下,依靠低价铜离子进行的,其反应如下: Cu(NH)AC+CO(液相)+NH= Cu(NH)AC?CO+Q 32333 铜氨液吸收CO的作用,首先是CO与铜氨液接触而被溶解,CO再和低价铜离子作用生成络合物,并有热量放出。 从上列反应式可以看出铜氨液吸收CO的反应有以下特点: ? 铜氨液与CO之间的反应是可逆的,按操作条件的不同,反应可以向右或向左进行,反应向右进行称为吸收,向左则称为解吸。 ? CO必须首先溶解于铜氨液中才能起化学反应,而CO在铜氨液中的溶解度是随着温度的升高而减少的,所以降低温度有利于CO的溶解,同时这一反应是放热的,降低温度有利于反应向右进行。 ? CO在铜氨液中的溶解度随着压力的增高而增大,所以提高压力有利于CO的溶解,另外,这是个体积缩小的反应过程,对于体积缩小的过程,提高压力是有利的。 ? 增加反应物的浓度,有利于该吸收反应进行,因此,增加游离氨量与低价铜离子的浓度,对吸收一氧化碳是有利的。 3.铜氨液除吸收CO外、还能吸收哪些气体,它们的吸收原理是什么,如果这些有害气体含量过高对铜氨液有什么危害, 、O、HS等气体。 答:铜氨液除能吸收CO外,还能吸收CO222 ? 吸收CO是依靠铜氨液中的游离氨,反应如下: 2 2NH+CO+HO=(NH)CO+Q 322423 生成的(NH)CO会继续吸收CO而生NHHCO423243 (NH)CO+CO+HO = 2NHHCO+Q 4232243 以上两个反应都是放热反应,在吸收过程中会放出大量热量,使铜液温度上升,影响吸收能力,生成的碳酸铵和碳酸氢铵在温度较低时易于结晶,当铜氨液中的乙酸和氨量不足时,铜液吸收CO后又会生成碳酸铜沉淀,所有这些,都将造2 成设备和管道堵塞,影响生产。所以,进入铜洗系统的原料气中CO的含量不可太2高,并且铜液中应有足够的氨和乙酸含量。 此外,由上反应式可知,若铜液中的CO量愈大,游离氨愈少,则吸收后气体2 中残留的CO也愈多,同时与温度也有关系,低温有利于CO的吸收,高温有利于解22 吸,若新鲜铜氨液中CO含量小于1.5mol/L则当温度为10?时,经铜洗后气体中2 3的CO含量可低于10ml/m。 2 ? 铜氨液吸收O的反应是依靠低价铜进行的,其反应如下: 2 4Cu(NH)2AC+8NH+4HAC+O=4Cu(NH)(AC)+HO+Q 3323422 铜氨液吸收氧以后,便使其中的低价铜氧化成高价铜,铜比因此降低,铜液的吸收 +2+能力也就减弱,由上反应式可看出,一个O分子可以使四个Cu 氧化成Cu。 2 4.总铜含量和铜比的高低为什么会影响铜洗操作, 答:铜氨液中的总铜含量是低价铜和高价铜之和,不可过高,也不可过低,一般控制在2.0,2.5mol/L比较适宜。总铜含量高,低价铜含量也随之增高,对于吸收有利,但总铜含量过高,会使铜氨液黏度增加,当其流过管道及铜洗塔时,阻力增加,不仅会多消耗功力,而且还容易造成带液事故;总铜含量过低,低价铜的含量也随之降低,对吸收不利,精炼气的质量也会因此得不到保证。 铜比是表示铜氨液中低、高价铜的相对含量.在总铜不变的条件下,增高铜比,也就是增加铜氨液中低价铜的含量,对吸收是有利的,但铜比过高,容易产生金属铜沉淀.使铜氨液中总铜含量降低,反而影响其吸收能力.而且沉淀出来的金属铜会堵塞设备和管道,妨碍生产。 5.控制好铜氨液中总氨的含量有什么重要作用? 答:铜氨液中的氨以络合氨、固定氨和游离氨三种形态存在,络合氨是与低价铜和高价铜离子络合在一起的氨,固定氨是呈铵离子状态的氨,而游离氨则是呈游离状态物理溶解的氨,此三种氨浓度之和称为总氨。 含游离氨的浓度,随总氨浓度的上升而增加,因此,在操作中如遇到CO和CO2量增高时,也可采用增补液氨提高总氨量的方法来补救。 铜氨液中游离氨不足,低价铜络氨盐是不稳定的,即发生低价铜络氨盐的分解和氧化还原反应,生成棕黄色乙酸铜沉淀和金属铜沉淀。反应如下: Cu(NH)AC=CuAC+2NH 323 2Cu(NH)AC=Cu(NH)(AC)+Cu 32342 当原料气二氧化碳含量增高时,还会生成碳酸铜沉淀,这些产生沉淀的反应不但使铜氨液中的总铜减少,降低吸收能力,严重时会造成设备堵塞,引起带液及微量跑高的事故。 总之,铜氨液中氨含量增加不仅对稳定铜氨液组成和增加铜的溶解度有利,此外,还有利于对一氧化碳.二氧化碳.氧和硫化氢的吸收,但氨含量也不能过高,否则会增加再生时的氨损失,一般铜氨液中的总氨控制在9,13mol/L之间。 铜氨液中的氨容易蒸发而损失,氨损失最大是在再生工序,因此需要经常向铜氨液中补充液氨,补充氨量的大小,根据铜氨液中游离氨含量的高低决定。 游离氨=总氨-(络合氨+固定氨) 2++=总氨-(2Cu+Cu+2CO+HAC) 2 一般在操作中,维持游离氨在2.0,3.5mol/L为宜。 含量以及油污含量的高低对铜洗操作有什么影响? 6.铜氨液中残余CO和CO2 答:再生后的铜氨液中残余CO和CO含量愈低愈好,因为在铜洗塔内,如果铜氨2 液中残余CO和CO含量过高,则使出塔气体中的CO和CO含量升高.所以一般控制再22 生后铜氨液中的CO含量降至0.05Nm3/m3铜氨液,CO残余量小于1.5mol/L。 2 铜氨液中油含量在铜洗塔内影响传质过程的进行,在加热器、水冷器、氨冷器中影响传热效果.此外铜氨液中油污增多后,其中部分低价铜离子被油污所包围,影响了吸收效率,堵塞设备和管道,影响生产的正常进行。因此,要求铜氨液中油污含量愈少愈好,一般要控制在0.2g/L以下。 7.铜氨液的温度、铜洗操作压力以及铜氨液流量对铜洗的操作有什么影响? 答:铜氨液温度是指其进铜洗塔的温度,铜氨液温度与铜洗操作关系很大,降低温度对吸收反应有利,铜氨液的吸收能力增加,铜氨液在10?以下,吸收能力较强,超过15?则吸收能力迅速降低,但温度太低,不仅铜氨液黏度增大,使铜洗塔阻力增加,并容易生成碳酸铵结晶,堵塞设备,此外,也易发生气体带出铜液的事故,因此铜氨液温度一般应维持在8,15?左右。 铜液吸收CO、CO、O和HS都是放热反应,故在塔内进行吸收反应的同时,还222 会放出相当多的热量而使铜氨液温度升高,经吸收后的铜氨液,它的出塔温度大约升高15,20?左右。 铜洗的操作压力对铜洗的操作也有很大影响,铜洗操作压力愈高,则气体中的CO分压愈高,CO在铜氨液中的溶解度也就愈大,因此提高铜洗操作压力,可以提高吸收效率,但CO分压超过0.4,0.5MPa时,铜氨液吸收能力随压力的增加就很缓慢了。 选择铜洗操作压力要与铜氨液的吸收能力和其再生情况密切结合,如铜氨液吸收能力强,且再生彻底,铜洗压力就可低些,反之铜洗压力就需增高些,一般铜 洗操作压力应维持在12MPa左右。 在铜氨液成分、温度和铜洗操作压力相对稳定的情况下,铜氨液的流量应随生产负荷及原料气成分的变化做相应调整,增加铜氨液流量,可以减轻单位体积 的含量,但铜液流量不可过大,否则不铜氨液的吸收负荷,降低精炼气中CO、CO2 仅浪费动力及增加蒸汽消耗,而且容易引起气体带液事故,故其流量一般应根据具体条件计算确定。 8.铜氨液再生过程中包括哪些内容,再生的原理是什么, 答:铜氨液吸收了CO、CO、O和HS以后,便失去了原有的吸收能力,必须将其解222 吸、再生,恢复其吸收能力。再生过程包括以下内容:将从CO、CO、O和HS铜氨222液中解吸出来,将被氧化成的高价铜还原为低价铜,调节铜比,补充所消耗的氨,乙酸和铜,并将铜氨液冷却至吸收所应维持的温度,其基本原理如下: ?CO、CO、HS的解吸反应 解吸反应是吸收反应的逆反应 22 Cu(NH)AC?CO = Cu(NH)AC+CO+NH-Q 32323 (NH)2CO = 2NH+CO+HO-Q 43322 (NH)S = 2NH+HS-Q 4232 温度、压力对再生过程的影响与吸收相反,再生应在高温和低压下进行。 ? 高价铜被还原为低价铜并不是低价铜氧化的逆过程,而是液相中的一氧化碳先与低价铜离子作用,将低价铜还原成金属铜,反应过程用离子方程式表示如下: 2++ 2Cu(NH)+CO+HO = 2Cu(金属铜)+CO+2NH+2NH-Q 32234 生成的金属铜在高价铜存在下再被氧化成低价铜: 2++Cu+Cu = 2Cu-Q ? 与此同时,高价铜本身也可能被CO还原成低价铜: 2+++ 2Cu+CO+HO = 2Cu+CO+2H-Q 22 以上这些反应的最终结果是高价铜还原成低价铜,CO则氧化成CO,后者好比2 CO的燃烧过程,所以有时称为湿式燃烧。湿式燃烧的结果,铜液的铜比升高,而残余的CO含量降低。 但铜比过高时,反应?的平衡向左移动,会导致金属铜的沉淀析出.因此,维持 2+,无论对CO的彻底消除和保持铜氨液稳定,防止金属铜析铜氨液中一定浓度的Cu 出都是必要的。 ? 补充所消耗的氨,乙酸和铜,并冷却降温铜氨液再生过程中,由于加热温度升高,使铜氨液中的氨,乙酸挥发一部分,必须补充一定量的氨和乙酸。 吸收过程中,部分HS与低价铜离子反应生成了CuS沉淀,降低了铜氨液中总22 铜的含量,必须给铜氨液中补充铜。 在解吸还原以后,铜氨液需冷却,降温,使其恢复吸收能力,再循环使用。 9.影响铜液再生及还原的因素有哪些,是如何影响的? 答: ? 温度 由于再生和还原都是吸热反应,温度高有利于反应的进行,实践证明,当再生温度低于70?时,铜液便难于再生完全,但随着再生温度的升高,氨和乙酸的损失增大,所以再生温度一般控制在75,78?的范围内较为适宜。 同样道理,还原温度太低,则反应难以进行;温度过高,会使铜液中的一氧化碳过早解吸,不利于低价铜还原反应的进行,因为只有未解吸的一氧化碳才能与低价铜发生还原作用,较适宜的还原温度为50,60?。在实际操作中,常用升降还原温度的办法来调节铜比。 ? 再生压力 再生是气体的解吸过程,降低压力有利于再生的进行,但压力也不能太低,否则,一氧化碳解吸过快,对还原反应不利,再生压力一般控制在1.96,6.86KPa(200,700mmHO)为宜。 2 ? 停留时间,再生停留时间是指铜氨液在再生器的停留时间,其停留时间愈长,则CO和CO的解吸愈完全,再生后铜氨液的吸收能力就愈高.实践证明,铜氨液在2 再生器内停留时间达20min,即可消除残余的CO,为了使铜氨液再生完全彻底,一 般控制铜氨液在再生器内停留时间为30,45min,一般可用再生器液位控制该停留时间。 铜氨液在还原器中停留时间长,进行还原反应的机会就多,还原效果好,铜比就会升高,反之,铜比则下降,因此,控制铜氨液还原时间,是调节铜比的主要方法,一般是用近路来调节铜氨液在还原器中的停留时间。 ? 液氨加入量 增加液氨加入量,能促使再生反应完全.因为多加液氨后,再生 的分压,铜氨液中的CO就容易解气中氨的分压增高,相对地降低了气相中CO和CO2 吸.同时随着CO解吸反应的增强,铜氨液的还原作用减弱,因此铜比不会偏高。 实际生产中,加液氨的目的主要是补充铜氨液中的氨损失,以维持其总氨在正常范围内,故液氨加入量受铜洗负荷,再生温度,铜氨液流量等因素影响,一般液氨加入量控制在7,10kg/t氨左右。 ? 空气加入量,在铜比太高时,应急措施常用加入空气的办法将低价铜氧化成高价铜,以降低铜比.但是,在氧化低价铜的过程中,空气也能将CO氧化成CO,并2带人大量的氮气,降低了再生气的回收价值,并相应提高了再生压力,所以,除非应急一般应尽量不用此法降铜比。 10.吸收气体后的铜液的再生要经过哪些过程, 答:吸收气体后的铜氨液,由铜洗塔底部出来,经减压后,进入上回流塔顶部喷淋而下,回收再生气中的氨,乙酸和热量后,从上回流塔底部去铜液换热器,与再生器出来的78?左右的热铜氨液换热,换热后的铜氨液再进入下回流塔顶部喷淋而下,进一步回收再生气中的氨,乙酸和热量,然后进入铜液上加热器,继续与来自变换工段的回收余热后的103?左右的循环热软水换热到78?左右,然后再进入再生器,再生器内的铜氨液,也由该循环热软水加热和保温,使铜液温度维持在78?左右,解吸再生完全.再生后的铜氨液从再生器下部流出, 经化铜桶、铜液换热器换热, 补充氨后流入铜液水冷器冷却,然后,进入铜液过滤器,滤去铜液中油 污杂质,再进入铜液氨冷器进一步冷却至8,12?后,经铜液缓冲罐至铜液泵进口,由铜液泵打入铜洗塔,循环使用。 11.铜洗再生气怎样被回收利用, 答:自回流塔顶部出来的再生气,经再生气缓冲器进入吸氨器,用循环稀氨水吸收气体中的氨,再经再生器氨水分离器分离水滴后,去脱硫工段作为原料气用。稀氨水由氨水泵打循环,达到一定浓度送脱硫工段作脱硫液或送入氨水逐级提浓系统。 12.精炼气中CO含量突然增高的原因是什么,应如何处理, 答:精炼气中CO含量突然增高有以下原因。 ? 进铜洗塔气体成分和流量发生变化,使精炼气中CO含量增高。 ? 变换工段操作不当或热交换器内漏,变换气中CO的含量增高。 ? 压缩机二段,三段之间的直通阀漏气。 ? 在有联醇的合成氨厂中,由于甲醇系统操作不当,造成醇后气CO的含量增高。 ? 压缩机加量过猛,造成铜洗塔负荷波动过大,影响铜洗吸收效率。 ? 铜液的吸收能力下降,使精炼气中CO含量增高。当出现铜液中总铜含量降低,铜比下降,乙酸含量低,总氨含量低,残余CO含量高或铜液温度高等情况时,铜液的吸收能力就会降低。 ? 铜洗塔内喷头或填料堵塞,造成气、液偏流,气液接触不良,使精炼气中CO含量偏高。 ? 铜液流量减少,造成精炼气中CO含量偏高。铜液泵皮带打滑,活门或填料漏液,铜液泵回路阀内漏,安全阀漏,铜液泵跳闸,抽空,均会引起铜液流量减少。 处理方法如下: ? 无论由于什么原因造成的精炼气中CO含量突然增高,均应迅速通知压缩工段 减量或停止向合成工段供气,以免造成合成催化剂中毒,影响合成氨生产。 ? 应迅速分析,判断事故的原因,属于外工段因素造成的应及时与有关工段联系,属于本工序内部因素造成的应迅速采取措施排除故障。 ? 当故障消除,精炼气质量合格后再联系压缩工段加量或向合成工段送气。 含量突然增高的原因是什么,应如何处理, 13.精炼气中CO2 答:? 精炼气中CO含量突然增高的原因如下: 2 ? 脱碳操作不当,原料气中的CO含量升高超过了铜洗塔吸收CO 22的能力。 ? 铜氨液中游离氨含量降低,使铜氨液吸收CO的能力减弱。 2 ? 进铜洗塔气量过大。 ? 压缩机二段、三段之间的直通阀漏气。 ? 再生后铜氨液中的残余CO含量太高,使铜氨液吸收CO的能力减弱。 22 ? 铜氨液流量减小。 ? 处理方法如下: ? 根据精炼气中CO含量的增高情况,联系合成和压缩工段,减量生产或停止2 送气。 ? 迅速分析原因,对症处理。 ? 精炼气质量合格后,联系压缩,合成工段恢复正常送气。 14.铜洗塔气体带液有何现象,原因是什么,应如何处理, 答:操作中如果发生带液,这时会出现铜洗系统压差增大,压力波动大,铜塔液位降低,取样管线带液并有堵塞等现象,从铜液分离器可排出较多铜液、严重时,铜液随气体进入压缩机,造成压缩机六段出口温度降低,并有震动现象,再继续严重,从合成系统油分离器,氨分离器等处会发现铜液,如果铜液带入合成塔,则造成催化剂床层温度下降。 ? 引起铜洗塔气体带液有以下几个原因。 ? 塔内填料层太高,塔顶分离空间太小。 ? 塔内填料局部堵塞,使阻力增大。 由于铜液成分不合格,析出金属铜,碳酸铜、碳酸铵等沉淀和结晶,淤积堵塞填料,长时间未清理造成气体流速增大,导致带液。 特别是采用尺寸过小或尺寸规格不均匀的填料,在负荷增加时带液现象更易发生。 ? 塔内控制液面太高或产生假液位而造成带液。 ? 铜液严重污染引起带液。 当铜洗中混入或生成大量油污,硫化物胶体,乙炔亚铜等杂质等,均能使铜液产生大量泡沫,发生带液。 ? 铜液温度过低,或总铜浓度大使铜液的黏度增大而造成带液。 ? 由于操作控制不稳,开关阀门速度过快过猛,或开停车时各岗位配合不当,加减负荷幅度过大和速度过快都会引起带液。 ? 铜洗塔内除沫器损坏。 ? 防止发生带液应采取以下措施。 ? 按照铜洗塔设计要求,降低填料高度。 ? 热洗铜洗塔填料或清洗填料,清除阻塞物,并努力避免堵塞物的产生。 ? 严格控制铜塔液位在工艺要求的范围内,及时吹通液位计气液相管线,保证液位的灵敏准确。 ? 严格控制进塔气体中HS含量和乙酸质量,加强铜液的沉淀,过滤,除污,除2 油等措施。 ? 严格控制铜液的进塔温度和铜液总铜含量,控制好铜比在合格范围内。 ? 稳定操作,在加减负荷时力求平稳,幅度不可太大,开停车及加减负荷时 应加强与各岗位之间的密切联系。 ? 加强设备管理,保证设备检修的质量。 在生产过程中如发现少量带液,可在铜液分离器排放掉,如带液严重,马上通知压缩与合成岗位加强检查,防止铜液带入压缩机及合成塔内以免造成更严重的事故,并视具体情况可酌情减少进塔气、液流量,待带液原因消除后再恢复正常生产。 15.铜比下降的原因是什么,应如何处理, 答:? 引起铜比下降常见以下一些原因: ? 进塔原料气中CO含量降低,则铜氨液吸收的CO量也降低,使铜氨液中CO对高价铜的还原作用减弱,会促使铜比下降。 ? 原料气中CO含量增高,则铜氨液吸收的CO量也增加,铜氨液再生时解吸的22 CO量就增多,因此降低了再生气中CO分压,利于铜液中CO的解吸,从而抑制了高2 价铜的还原使铜比下降。 原料气中氧含量高,会使铜氨液中的低价铜大量被氧化为高价铜,从而使铜比下降。 ? 从还原器加入的空气量过多,增加了氧对低价铜的氧化而使铜比下降。 ? 铜氨液中游离氨过高不但造成氨的损失增加,而且使再生器及回流塔气体中氨分压升高,使CO的分压相对下降,铜液中CO则易于解吸,促成铜比下降。 ? 再生压力过低则造成铜氨液在还原器内解吸的CO量增多,影响了高价铜的还原导致铜比下降 ? 还原时间短,改变铜氨液的流动路线也就是调节铜氨液还原时间的长短可使铜比升高或降低,如果调节不当使铜氨液在还原器的停留时间过短,便造成铜比下降。 ? 铜液还原温度控制不当,再生器温度过高,回流塔出口温度升高。 铜液还原温度过低,CO与高价铜离子的反应速度减慢,还原温度过高,CO过早地从铜液中解吸,则使铜液的还原程度减低,故铜液还原温度控制过高或过低均会使铜比下降。 再生器或回流塔温度过高,会使再生气体温度升高,并使再生气体中氨与水蒸气的含量增加,使CO分压降低,从而加速了铜氨液在回流塔内的解吸作用,使铜氨液中存留的CO量减少,于是减弱了还原作用造成铜比下降。 ? 回流塔与再生器中铜氨液走短路,回流塔铜液出口堵塞或回流塔底泄漏,会使回流塔中未经还原器的铜氨液直接进入再生器,使铜液铜比降低。 ? 发生铜比降低时处理方法如下: 和O的含量。 ? 与脱碳工段联系,降低原料气中CO22 ? 适当控制空气加入量,不能加得太多。 ? 适当减少液氨补充量。 ? 适当提高再生压力。 ? 控制或调节去还原器铜液副线,使铜液还原时间增长。 ? 适当控制还原温度,降低再生器及回流塔温度,减少回流塔铜液中CO的解吸,增强铜液中CO对高价铜的还原作用,使铜比升高。 ? 疏通回流塔出口管线,修复回流塔塔底设施,杜绝回流塔与再生器内铜液走短路的现象。 16.铜比上升的原因是什么,应如何处理, 答:? 铜比上升常见以下一些原因: ? 进塔原料气中CO含量增高,则铜氨液吸收的CO量也增加,使铜氨液中CO的还原作用增强,促使铜比上升。 ? 因操作不当或空压机发生故障,使空气加入量减少,降低了低价铜氧化成高价铜的能力,而使铜比上升。 ? 回流塔放空管线堵塞或回收系统阻力增大,造成CO自铜液中解吸困难,存留在液相中的CO含量增加,使还原作用增强而致铜比上升。 ? 还原时间长或还原温度高,使铜液中CO的还原作用增强而使铜比升高。 ? 再生器及回流塔温度低,使铜液中CO解吸量减小,对高价铜的还原作用增强而使铜比升高。 ? 对铜比升高的处理方法如下: ? 联系变换工段适当降低气体中CO含量。 ? 适当加大空气鼓入量。 在用加大空气鼓入量降低铜比时,必须注意以下两点: a 使铜氨液流经还原器近路管线时,也应让部分铜氨液同时经过还原器主线,以免滞留在还原器底部的铜氨液因过度还原而析出金属铜沉淀。 b 要严格控制空气鼓入时间,避免因调节不适当又造成铜比过低。 ? 减小再生系统阻力,降低再生压力。 ? 适当开放还原器副线以降低铜液中CO的还原作用。 ? 适当提高再生器及回流塔温度。 17.总铜下降的原因是什么,应如何处理, 答:? 总铜下降有以下几个原因: ?进铜洗塔原料气中HS含量太高。 2 当进铜洗塔原料气中HS含量太高时,铜氨液中的低价铜离子与硫化氢作用2 生成黑色硫化铜沉淀,使铜氨液总铜下降。 ?铜氨液成分不正常,造成沉淀物生成。 当铜比控制过高时,将有金属铜析出,形成金属铜沉淀,当游离氨不足时,易生成棕黄色乙酸铜沉淀和金属铜沉淀,当铜氨液中乙酸量不足时,易生成碳酸铜氨盐,都会使铜氨液中总铜下降。 ? 铜液被稀释,造成总铜下降。 a 再生器,铜液加热器内漏,热水(或蒸汽)进入铜氨液中稀释了铜氨液。 b 回流塔蒸汽喷嘴有冷凝水漏入铜氨液。 c 压缩机五段油水分离器分离效果不好,将油水带入铜液。 d 补充的稀铜氨液过量。 ? 对总铜下降的处理方法如下: S含量。 ? 提高脱硫效率,降低进铜洗塔原料气中H2 ? 严格按工艺指标要求控制铜比及氨、酸含量。 ? 操作中经常检查杜绝系统内外蒸汽或水漏入铜氨液中。 ? 根据铜氨液总铜的含量变化及时补充金属铜。 18.铜液再生器液位下降的原因是什么,应如何处理, 答: ? 铜液再生器液位下降的主要原因如下: ? 再生系统泄漏造成再生液位下降,当再生系统倒淋阀,排污阀内漏时,易将铜氨液漏入地下槽或铜液制备槽,当系统管线,设备、阀门等泄漏时,易将铜氨液漏出系统外,都会造成再生液位下降。 ? 回流塔再生气带液,将铜氨液带入再生气回收系统,使再生器液位下降。 ? 铜洗塔出塔气体带液,将铜氨液带入合成,压缩工段造成铜氨液损失,使再生器液位下降。 ? 铜氨液中铜比、氨、乙酸等成分控制不当或原料气中HS含量过高,产生2 金属铜、乙酸铜、碳酸铜氨盐、硫化铜等沉淀,使铜氨液中总铜下降,同时铜氨液中部分水汽被蒸发而造成再生液位下降。 ? 再生器出现假液位。 ? 铜液再生器液位下降的处理方法有以下几点: ? 及时检查并消除系统泄漏现象,并要特别注意地下管线和设备的泄漏。 ? 及时发现消除回流塔再生气带液现象。 ? 及时发现和消除铜洗塔出塔气带液现象。 ? 严格按工艺指标要求控制铜比及氨、酸含量,降低进铜洗塔原料气中硫化氢的含量。 19.回流塔喷液的原因是什么,应如何处理, 答:? 回流塔喷液有以下原因: ? 假液位或铜洗塔控制液位太低,高压气串入低压系统,使回流塔压力突然升高,气体流速过快将铜氨液喷出回流塔。 含量高,铜氨液吸收了大量CO,CO在再生器解吸逸出造成? 原料气中CO,CO22 再生压力升高,将铜氨液喷出。 ? 空气鼓入量过多,使再生压力升高。 ? 加氨量太多,使再生压力升高。 ? 再生器温度突然升高,造成大量气体从铜氨液中解吸出来,将再生压力升高。 ? 铜洗塔升气管底部泄漏,高压气随铜氨液一起进入回流塔,使再生压力升高。 ? 回流塔局部被结晶或其他杂质堵塞,使气液通道减小,气体流速过快,以致引起回流塔喷液。 ? 回流塔填料层过高,分离空间过小造成回流塔喷液。 ? 回流塔铜氨液出口管有堵塞,使回流塔液位过高,造成回流塔大量喷液。 ? 回流塔铜氨液喷头及其接管泄漏,使铜氨液随再生气直接喷出。 ? 回流塔喷液的处理方法如下: ? 消除假液位,将铜洗塔液位控制在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 范围内。 ? 通知变换,碳化工段降低原料气中CO,CO含量。 2 ? 减小空气鼓入量。 ? 控制液氨加入量。 ? 适当降低再生器液位。 ? 利用检修机会修复铜洗塔升气管。 ? 适当提高回流塔温度或停车清理填料。 ? 按图纸要求降低回流塔填料高度。 ? 疏通回流塔出口管。 ? 利用检修机会修补回流塔喷头及接管。 合成岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 经精炼后的氢氮气与合成循环气混合,在较高的压力、温度及催化剂存在的条件下合成为氨,经冷凝分离得到液氨,大部分液氨供外单位使用,小部分供合成、铜洗、氨冷器用,蒸发的气氨送冰机压缩冷凝成液氨继续循环使用。合成放空气去提氢,回收的氢送往压缩三段进口,尾气送余热回收作燃料。驰放气去氨回收。本岗位设置后置锅炉,利用合成塔出口高温气体,副产1.2MPa的蒸汽送变换、铜洗等岗位使用。 2.基本原理 合成化学反应式如下: T.P N+3H ——? 2NH +Q 223 催化剂 氨合成反应的特点:这是一在高温、高压并有催化剂存在条件下进行的放热、 体积缩小、可逆的反应。 提高压力,降低温度,降低进塔氨含量,控制合适的氢氮比,有利于反应向生成氨的方向进行,即有利于氨的合成。 二、工艺流程 来自压缩七段出口的新鲜气,经新鲜气油分分离后,在氨分出口,进氨冷器前补入,通过两级氨冷器冷却后,进入冷交,在冷交下部分离液氨后,到冷交上部管间与管内排管来的气体逆向换热(降低水冷后的气体温度),由上部出来进入循环机加压,加压后的气体先进入循环气油分离分离油滴,然后进入热交管间与管内废热锅炉来的热气换热后进入合成塔(为调节合成炉温,设四段冷激副线)。循环气在合成塔进行反应生成氨,从合成底部出来进入废热锅炉以副产1.2MPa的蒸汽供变换、铜洗等岗位使用,废热锅炉出来的气体进入热交换器与油分来的循环气换热,然后经水冷却器冷却,水冷后的气体进入冷交换器与分离液氨后的冷气体换热进一部降温,再到氨分分离液氨,分离液氨后的气体与压缩来的新鲜气混合进入氨冷,如此循环直至合成为氨。 三、工艺指标 (一)压力 合成塔进口压力?32MPa 合成塔进出口压差<0.8MPa 循环机进出口压差<3.5MPa 液氨贮槽压力?2.0MPa 废热锅炉压力?1.3MPa 氨冷器气氨压力<0.25 MPa (二)温度 催化剂热点温度由触媒型号和生产周期而定 热点温度波动范围??5? 合成塔一进气体温度?40? 合成塔二出温度?350? 塔壁温度<180? 氨冷器出口温度-15,5? 水冷出口气体温度?45? 循环机曲轴箱油温<60? (三)气体成份 氢氮比2.5,2.9 合成塔进口气体氨含量?4.0% 合成塔出口气体氨含量?12% 循环气中甲烷含量16—18% -20,50mg/L 总固体300,2500 mg/L 废锅水质 CL (四)液位 液氨贮槽液位30—80% 废锅液位60—75% 循环机油位90—100% 冷交液位?70% 氨分液位:满液位 四、正常操作要点 (一)催化剂热点温度的控制 根据合成塔进口气体成分及生产负荷的变化,及时调节合成塔副阀、各段冷激阀,用系统近路或循环机近路改变循环量,稳定催化剂热点控制在?5?范围内,当发现催化剂床层温度猛升或猛降时,应立即判明原因,并采取相应措施,如改变循环量,停止补气,加大放氨及启用电炉等方法进行调节。 (二)氨冷温度的调节 影响氨冷温度的因素主要有:气氨压力、加氨量、蒸发空间、冷却效率及循环量,根据具体情况及时调节氨冷器液氨加入量和液氨蒸发压力,控制好氨冷温度以降低合成塔进口气体的氨含量为目的,并严防因氨冷器液位过高液氨带入冰机系统。 (三)循环气流量及循环气中甲烷含量的控制 1.根据催化剂活性及生产负荷的大小,并考虑产量与能耗的关系来确定合理的循环气流量及循环气中的甲烷,以达到最佳的经济效果; 2.如氢氮比较长时间不合格或循环气中甲烷含量高而引起系统压力超指标时,除 要求造气工段调节好氢氮比外,可加大提氢流量,使系统压力控制在工艺指标范围内。 (四)防止跑气和泄漏 1.氨分离器和冷交放氨时,应严防高压气体窜入液氨贮槽; 2.经常检查循环机填料和各静动设备、管道有无泄漏,发现问题及时处理。 五、事故预案及处理 (一)合成放氨总管爆炸事故 (1)事故发生的现象 1.大量液氨从放氨阀后顺管道喷出; 2.大量液氨从贮槽顺放氨管道喷出; 3.现场笼在大量氨气中,视线模糊。 (2)事故发生的原因 1.贮槽根部阀损坏; 2.放氨阀损坏; 3.操作失误,管道未连通,造成管道憋压,法兰垫片冲; 4.气量减小,放氨液位下降,放氨大量带气,形成高压串低压。 (3)事故应急处理措施 1.事故发生后,合成、氨回收岗位人员辩明事故发生的原因和地点 2.氨回收现场立即通知工长和车间到场,并通知调度、中控人员 3.合成现场根据现场实际情况,迅速关闭放氨阀贮槽根部阀 4.合成中控迅速关闭放氨自调阀,要求调度全厂紧急停车 5.工长赶往现场协助处理,紧停循环机 6.车间到现场协助处理指挥 7.现场接消防水大量稀释 (二)合成塔塔顶着火与爆炸事故 (1)事故发生的现象 合成塔塔顶着火或者爆炸 (2)事故发生的原因 1.当塔顶出现泄漏现象时,高压气体从小缝隙漏出,在漏的过程中产生摩 擦,造成该处局部高温,加上摩擦产生静电作用,使漏出的可燃气体在空 气中着火。 2.气体外漏时又使用电炉,外漏气体遇高温电极杆受热起火,或遇电极杆 因绝缘不良产生火花引起着火。 3.当电极杆与小盖绝缘不良并送电时,易发生电极杆与小盖间密封部分被 击穿,同时发生着火。 4.塔顶大盖螺丝未紧固牢固。 (3)事故应急处理措施 1.当发生塔顶着火时应先停用电炉后,合成现场人员再用二氧化碳灭火器 灭火。 2.若不能熄灭,工长通知调度减量停车,合成现场关闭导入闭切导,打开 塔后放空阀放空卸压,降低塔内压力(放空降压时,泄压点要避开着火点, 以免火势扩大),同时用二氧化碳灭火器灭火。 (三)合成循环机跳闸事故 (1)事故发生的现象 1.循环量突然减小,触媒层温度剧烈上升,系统压力上升。 2.由于循环量减小,冷交、氨分离器液位下降。 (2)事故发生的原因 1.循环机活塞杆断裂。 2.循环机活门坏。 3.循环机超负荷运转。 4.电器部分故障。 (3)事故应急处理措施 1.合成现场人员关小放氨阀,防止高压窜低压,并通知中控、工长。 2.合成现场人员迅速打开系统近路阀。 3.合成现场人员根据导入压力开启导入放空阀控制压力不超压。(若开二台 循环机,只跳一台,则只减机、减量就可,迅速开用备机;若二台同时跳 停,则按以下步骤)。 4.工长、氨回收人员迅速开用备机,保证压缩机不减完。 5.中控调节好温度,做到能及时加机。 (四)合成贮槽驰放气管道爆炸事故 (1)事故发生的现象 1.合成驰放气大量顺着爆炸管道泄露,压力猛降 2.吸收塔压力猛降,大量氨水从压力口喷出 (2)事故发生的原因 1.进吸收塔阀门损坏 2.吸收塔出口阀门损坏 3.提氢近路阀开启过大或阀门损坏 4.操作失误 5.管道长时间使用腐蚀 6.管道堵塞或材质差 7.安全附件有质量问题 (3)事故应急处理措施 1.合成、氨回收岗位人员迅速辩明事故发生地点及程度,迅速通知中控、工 长及调度。 2.工长迅速通知车间并赶往现场协助处理。 3.合成现场迅速关闭驰放气根部阀,打开驰放气放空阀,控制压力,现场监 控。进行时注意穿戴防护服及正压式空气呼吸器。 4.氨回收岗位人员佩戴好防护用具后,立即关闭进吸收塔驰放气阀和提氢近 路阀。 5.合成中控严密监控放氨总管压力,适当关小放氨阀。 6.工长赶往现场协助处理并做好放氨压力的监控。 (五)合成塔塔顶高压气体泄漏 (1)事故发生的现象 合成塔塔顶着火或者爆炸 (2)事故发生的原因 1.当塔顶出现泄漏现象时,高压气体从小缝隙漏出,在漏的过程中产生摩擦,造成该处局部高温,加上摩擦产生静电作用,使漏出的可燃气体在空气中着火。 2.气体外漏时又使用电炉,外漏气体遇高温电极杆受热起火,或遇电极杆因绝缘不良产生火花引起着火。 3.当电极杆与小盖绝缘不良并送电时,易发生电极杆与小盖间密封部分被击穿,同时发生着火。 4.塔顶大盖螺丝未紧固牢固。 (3)事故应急处理措施 1.当发生塔顶着火时应先停用电炉后,合成现场人员再用二氧化碳灭火器灭火。 2.若不能熄灭,工长通知调度减量停车,合成现场关闭导入闭切导,打开塔 后放空阀放空卸压,降低塔内压力(放空降压时,泄压点要避开着火点,以免火势扩大),同时用二氧化碳灭火器灭火。 六、操作问答 1.温度对氨的合成反应有何影响, 答:氨的合成反应是一个可逆放热反应。当反应温度升高反应平衡向着氨的分解方向移动,降低温度反应平衡向氨的生成方向移动。因此从平衡观点来看要使氨反应平衡、产率高应该采取较低的反应温度、但从化学反应速度的观点来看,提高温度总能使反应速度加快,这是因为温度升高使分子运动加速,分子间碰撞的次数增加,同时又使化合时分子克服阻力的能力增大,从而增加了分子有效结合的机会。总之温度低对反应有利于向氨合成的方向进行。但是氨合成的反应速度较低,提高温度不利于反应平衡向合成氨方向的移动,但反应速度可以增加,在实际生产中反应温度的选择主要决定于氨合成催化剂的性能 2.压力对氨的合成反应有何影响, 答:氨的合成反应是由一个分子氮与三个分子氢结合生成两个分子的氨。即氨合成反应是分子数目减少、体积缩小的反应。提高压力可使反应向着生成氨的方向移动,对于氨合成反应来说,提高压力就是提高了反应气体的浓度,从而增加了分子间碰撞的机会,加快了反应速度。总之增加压力对氨的合成是有利的,既能增大平衡转化率,又能加快反应速度,但压力也不宜过高,否则,不仅增加动力的消耗,而且对设备和材料的要求也相应提高。根据我国具体情况,目前在小合成氨厂,设计压力一般为31.4MPa 3.循环机的开车操作要点是什么, 答:? 检查曲轴箱的油位、油质情况,应正常良好,开启冷却水阀,并调节好冷却水量。 ? 关闭进、出口阀,开启回路阀和放空阀。 ? 盘车两圈以上,若无异常情况,微开进口阀,置换两次后,关闭放空阀。 ? 关闭进口阀,启动循环机,调节好循环油压,待运转正常后,逐渐开启进、出口阀.并根据生芦负荷大小,调节回路阀。 4.循环机紧急停车应注意哪些问题, 答:? 如遇断电或严重故障时,立即按停车按钮,停循环机。 ? 迅速关闭进、出口阀,开启回路阀。 ? 如停车时回路阀未全关闭,应先关闭回路阀后,再按停车按钮,以防气体倒流。 ? 开启放空阀卸压,关闭冷却水阀。 5.循环机倒车的操作要点是什么, 答:? 按正常开车步骤启动备用机,开启进口阀。 ? 逐渐关闭备用机的回路阀,当出口压力与系统压力相等时,全开出口阀、同时逐渐开启在用机回路阀,关闭出口阀,待备用机运转正常后,按正常停车步骤停在用机。 ? 在倒车过程中,两机操作应互相配合,以保持循环气量的稳定。 6.氨合成系统原始开车应注意哪些问题, 答:? 开车前应对照图纸,检查和验收系统内所有设备、管道、阀门、分析取样点及电器、仪表等,确保正常完好。 ? 合成塔内件、循环气预热器内件、冷交换器内件应参照 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 要求单独用空气进行气密试验,确认合格后再装入外筒,组装过程应认真加好有关填料及垫圈,并进行有关密封性试验,确保生产过程无内部泄漏窜气现象出现。 ? 循环机在系统开车前要单独试车确保合格。 ? 电加热器塔外通电试验合格。 ? 系统空气吹扫过程要控制系统压力不大于2.0MPa,确保合成塔、循环气预热 器、冷交换器管内外压差不大于)0.8MPa,以免吹漏设备。 ? 系统空气气密试验时,其压力严禁超过10MPa。 ? 系统空气吹扫及气密试验过程中要采取可靠措施,确保无爆炸性气体混入。 ? 催化剂的填装及升温还原操作应严格按<小氮肥厂催化剂使用维护规程>及合成塔内件生产单位,催化剂生产单位提供的要求操作。 ? 开车前合成废锅应加足液位,各软水加热器要送水运行,催化剂还原过程要随时注意控制合成废锅蒸汽压力和各水加热器温度,严防开车过程损坏上述设备。 7.氨合成工段的操作要点是怎样的, 答:? 催化剂床层热点温度的控制 根据合成塔进口气体成分及生产负荷的变化,及时调节各冷激阀、冷副阀,系统近路阀及循环机回路阀等有关调节阀,稳定催化剂床层热点温度,温度波动范围应控制在?5?以内,当发现催化剂床层温度猛升或猛降时,应立即判明原因,采取相应措施,进行调节。 ? 氨冷器温度的调节 及时调节氨冷器液位和液氨蒸发压力,控制好氨冷温度,以降低合成塔进口气体中的氨含量,并严防氨冷器的液氨带入氨压缩机,采用合成气氨余冷冷却铜氨液的流程,要特别注意稳定操作。 ? 循环气量及循环气中惰性气含量的控制 ? 根据催化剂活性及生产负荷的大小,并考虑产量与动力消耗的关系,来确定合理的循环气流量及循环气中惰性气体含量,以达到最好的经济效果。 ? 如果氢氮比较长时间不合格或循环气中惰性气含量高而引起系统压力超指标时,除要求造气工段调整氢氮比外可稍开合成塔塔前或塔后放空阀,使系统压力控制在工艺指标范围内。 ? 防止跑气和漏气 ? 氨分离器及冷交换器底部放氨时,应严防高压气体窜入液氨贮槽和液氨带入循环机或合成塔。 ? 经常检查循环机填料密封情况,防止漏气。 ? 废热锅炉液位及水质的控制 ? 及时调节废热锅炉补水量,保持液位稳定在工艺指标要求范围内,努力减小蒸汽压力波动,液位不要过高,以防向变换工段带水,液位也不要过低,以防损坏废热锅炉。 ? 严格控制废热锅炉补水质量,按水质情况及时排污,确保炉水质量达到工艺指标要求。 在完成以上各项工作的同时,认真进行巡回检查。 8.引起催化剂床层温度突然升高的主要原因有哪些,应如何处理, 答:催化剂床层温度突然升高的原因. ? 补充气量突然增加 补充气量增加后,氨合成的反应热增加,若不能及时调节,则造成催化剂床层温度突然升高,生产中多因加量过急和加量时未及时联系造成该现象。 ? 循环气量突然减少 循环气量减小,使气体与催化剂的接触时间延长,氨合成反应更接近于平衡,因此放出的反应热就会增加,造成催化剂床层温度突然升高,生产中多因循环机故障造成循环气量突然减少。 ? 进塔气体成分迅速转好 如氢氮比由过高或过低转为适当,进塔气体氨含量下降,惰性气减少等,均有利于氨合成反应,使催化剂层温度上升,系统压力下降。 ? 操作不当或调节不及时 如冷副阀开度过小,循环机回路阀或系统近路阀开度过大或电炉升压过快,均能使催化剂床层温度突然上升。 处理方法如下: ? 当电炉送电操作时,应减小电炉接点或切电。 ? 适当关小循环机回路阀或系统近路阀,加大循环流量,当循环机出现故障时,倒用备用循环机。 ? 开大合成塔冷副阀,但应注意调节幅度不要过大,以免产生过冷和骤热的温度急剧变化而损坏内件。 ? 必要时适当关小合成塔主阀,但注意开度不能过小,以保证有足够流量,避免塔壁和塔出温度超温。 9.循环气氢氮比过高或过低有何影响,如何判断,应如何处理, 答:氨的合成反应要求循环气中氢氮比一般控制在2.2,2.8范围内,根据催化剂的型号及不同使用阶段进行适当调整,氢氮比控制不当,过高或过低都会使催化剂床层温度大幅度降低,其中氢氮比过高对催化剂床层温度的影响最大,严重时可造成催化剂床层温度下垮,系统压力猛升的事故。 判断方法如下: ? 合成循环气氢氮比自动分析仪是否显示。 ? 氢氮比低则循环机电流高,系统压差大、氢氮比高则循环机电流低,这是因为氢气比氮气密度小,通过管道的阻力小因而耗电少。 处理方法如下: ? 关小冷副阀,减小循环量。若温度已下垮,则应降压开电炉升温。 ? 通知造气调整氢氮比,待气体有变化时,开塔前或塔后放空缓缓排放循环气进行置换,并在操作上逐渐加大循环量,防止温度猛升。 10.合成塔进口气体带液氨有何影响,如何判断,应怎样处理, 答:由于冷交换器液位调节不当或放氨不及时,致使液位过高,造成液氨带入合成塔。 液氨带入合成塔后,使塔内氨含量增加,它能抑制合成反应,减少反应热,而液氨在塔内蒸发又要吸收热量.因此造成催化剂床层温度下降,严重时会垮炉温,更甚者会因温度骤变造成合成塔内件损坏。 判断方法如下: ? 液氨带入合成塔的特征是催化剂床层入口温度下降,进口氨含量猛升,催化剂上层温度急降,系统压力迅速升高。 ? 冷交换器液位过高。 处理方法如下: ? 迅速放低冷交换器的液位,如果液位计有故障应及时疏通。 ? 关闭合成塔冷副阀,减小循环气量,以抑制温度下降,如果温度已降至反应点以下,可停止补气降压送电升温。 ? 温度回升正常时,应逐步加大循环量,防止温度猛升。一般带液氨故障消除后,温度恢复较快,要提前加以控制。 11.合成塔进口气体带铜液有何影响,如何判断,应怎样处理, 答:? 铜液带入合成塔是很严重的事故,主要影响有以下几点: ? 铜液中有残余CO和CO会使催化剂暂时中毒。 2 ? 铜液中有少量HS能使催化剂永久性中毒。 2 ? 铜液带入塔内会使铜液附着在催化剂表面,使其失去活性。 ? 铜液带入塔内会损坏内件,如果同时开用电炉,则因铜液导电会使其短路而烧坏电炉丝。 ? 判断方法如下: ? 铜液带入合成塔时催化剂床层温度稍升后就剧降,尤以顶层显著。其他各层 温度亦随之下降,系统压差增大,系统压力升高。 ? 冷交换器液位变蓝,油分离器可排出铜液。 ? 气体中带有铜液,易使气体流经管道时的阻力增加,循环机压差大。 ? 合成分析室有关取样管堵塞或放出铜液。 ? 处理方法如下: ? 立即关闭补气阀,同时打开补气放空阀,以免继续带液。 ? 如果铜液未进入合成塔,只进入冷交换器及油分离器,应停循环机,关合成塔进塔主阀及冷副阀,放掉冷交换器和油分的铜液,并作塔前吹净以彻底清除系统内铜液。 ? 如果铜液已进入合成塔,使催化剂中毒时,则可在高温,低压下用新鲜气进行置换和还原,以恢复其活性。如果处理无效则只有更换催化剂。 12.合成塔塔壁温度过高有何影响,原因是什么,应如何处理, 答:合成塔外筒塔壁温度指标规定小于120?。塔壳系碳钢所制,经常承压较高,其本身不能经常修理或更换。塔壳温度过高,会使钢材过早疲劳,容易发生脱碳和渗氮,引起结构疏松,缩短使用寿命,直接影响合成塔的安全生产。 造成塔壁温度过高的原因如下: ? 循环量太小,塔冷副阀开度过大或塔主阀开度过小,使大量气体经冷气管越过换热器直接进入中心管,而通过内件与外筒体的环隙间气量减小,对外壁的冷却作用减弱。 ? 内件损坏,气体走近路,使流经内件与外筒间的气量减小。 ? 内件安装与外筒体不同心或内件弯曲变形,使外筒与内件之间环隙不均匀。 ? 内件保温不良或保温层损坏,散热太多。 ? 突然停电停车时塔内反应热带不出去,环隙间冷气层不流动,辐射穿透使壁温升高。 处理方法如下: ? 尽量加大循环气量,关小塔冷副阀或开大塔主阀。 ? 停车检修,校正内外筒环隙,重整内件保温,必要时更换内件。 ? 减少停电次数,停电时加强对壁温的监测,超温严重时要卸压降温。 13.合成塔进口气体氨含量高的原因是什么,应如何处理, 答:合成塔进口气体氨含量高的原因如下: ? 冷交换器的热交换器部分内漏,含氨高的管内气体漏入分离液氨后去合成塔的气体中。 ? 冷交换器的氨分离器部分损坏,或油污堵塞造成氨分离效率低,或液位控制过高气体带液氨,使合成塔进口气体氨含量上升。 ? 氨冷凝温度高,影响气氨冷凝为液氨,使合成塔进口气体氨含量上升。 处理方法如下: ? 检修冷交换器。 ? 加强冷交换器排油,时停车热洗。 ? 低氨冷凝温度。 14.合成塔塔顶着火与爆炸的原因是什么,应如何处理, 答:合成塔塔顶着火与爆炸的主要原因: ? 塔顶出现泄漏现象时,高压气体从小缝隙漏出,在漏的过程中产生摩擦,造成该处局部高温,加上摩擦产生静电作用,使漏出的可燃气体在空气中着火。 ? 体外漏时又使用电炉,外漏气体遇高温电极杆受热起火,或遇电极杆因绝缘不良产生火花引起着火。 ? 测温热电偶不正常,使其抽出进行检查时,外漏气体遇到高温测温线(400?)也会着火。 ? 当电极杆与小盖绝缘不良并送电时,易发生电极杆与小盖间密封部分被击 穿,同时发生着火。 ? 在打开小盖前,如果合成塔未用惰性气体置换,由于松开小盖螺栓后塔顶有爆炸性气体存在,当用铁棒撬小封头时,会因催化剂粉飞出被氧化着火造成爆炸。 处理方法: ? 当发生塔顶着火时应先停用电炉后,再用二氧化碳钢瓶或干粉灭火剂灭火。如不能熄灭,则应切断气源,自塔后放空卸压,降低塔内压力,同时用二氧化碳灭火剂灭火。如果是大盖和筒体法兰之间漏气,在稍降压力后可用蒸汽吹灭。灭火后再停车进行处理。若仍不能熄灭或控制不住火源,火有扩大的危险,按紧急停车处理.放空降压时,泄压点要避开着火点,以免火势扩大。 ? 经常检查塔顶易于漏气部分的泄漏情况,如有漏气现象,要及时采取措施。 ? 严格禁止电炉绝缘不良和塔顶漏气时开用电炉。 ? 合成塔小盖拆卸前,要按规程进行合成催化剂床层降温和用惰性气体置换合格,并将系统压力降至常压。 15.氨合成系统压差过大有何危害,原因是什么,应如何处理, 答:主要危害: ? 易损坏合成塔内件、冷交换器的换热器部分、循环气预热器内件等设备。 ? 增加电耗,造成循环机跳闸,甚至损坏。 ? 降低生产能力。 主要原因: ? 合成塔阻力大。 ? 合成催化剂因高温或高压结块引起阻力逐渐增大。 ? 卸装催化剂时底部不锈钢丝网损坏,催化剂颗粒掉入换热器,引起堵塞。或填装的催化剂粒度过小或填装量过多,引起阻力大。 ? 内件安装同心度不符合要求,使内件套筒间隙不均匀、或内件保温损坏, 保温材料堵塞气道,造成阻力增大。 ? 内件设计、制作有缺陷,造成阻力大。 ? 循环气预热器阻力大。合成塔内件保温材料、油污、铜液等杂质和细催化剂颗粒带入循环气预热器,造成气道堵塞,压差增大。 ? 油分离器填料被油污堵塞,阻力增大。 ? 氨冷凝器阻力大。盘管内积水结成冰,将盘管堵塞,形成阻力。 ? 冷交换器及部分管线阻力大。 精炼气中二氧化碳跑高,进入合成系统与循环气中氨作用,生成碳铵结晶堵塞冷交换器的换热器部分和合成塔前部分管线,形成阻力。 ? 铜液带入合成系统,使系统阻力增大。 处理方法: ? 对合成塔引起的压差大要查明原因,更换催化剂或内件,或重新调整内外筒间隙,或修复内件保温。 ? 循环器预热器引起的阻力,停车检修清理内件异物。 ? 对于冷交换器、油分、氨冷凝器及管道堵塞等原因造成的阻力大,停车用蒸汽热洗或热煮,以清除系统结晶、油污及铜液等。 16.造成液氨贮槽爆炸的主要原因是什么,应如何避免, 答:主要原因: ? 放氨操作失误,高压气体大量进入液氨贮槽,造成超压,使贮槽爆炸。 ? 贮槽内液氨贮量过大,当温度升高,液氨膨胀后,由于液体不可压缩性,会使容器压力升高,引起贮槽爆炸。 ? 安全阀失灵,在压力升高时不能正常起跳、卸压。 ? 设备制造质量差,存在缺陷。 ? 贮槽长期使用,因腐蚀和疲劳,使设备耐压强度降低。 避免方法: ? 认真进行放氨操作,严禁高压气体倒入液氨贮槽。 ? 严格控制液氨装量不超过整个贮槽容积的80%不允许贮槽放在日光下曝晒和靠近高温热源。 ? 定期校核安全阀。 ? 选用高质量合格液氨贮槽,并按时对贮槽进行检测,及时更新存有隐患的设备。 17.循环机输气量突然减少的原因是什么,应如何处理, 答:主要原因: ? 循环机回路阀内漏,使部分出口高压气返回进口,使汽缸温度升高,输气量降低。 ? 汽缸进出口活门或活塞环损坏,造成输气量减少。 ? 循环机填料函漏气和缸套磨损,汽缸余隙过大使输气量减少。 (4)机皮带打滑,使循环机转速下降,造成输气量下降。 处理方法: ? 倒用备用循环机生产。 ? 查明事故原因,视情况更换回路阀,检修循环机,更换或拉紧循环机皮带。 18.氨合成催化剂中毒的原因是什么, 答:氨合成催化剂是一种金属催化剂,许多化合物都会和活性态金属铁作用,而导致催化剂中毒后活性丧失.含氧毒物如HO、CO、CO等会引起催化剂暂时性中毒,22 而硫,磷,氯等毒物将会造成永久性中毒。催化剂中毒程度不仅取决于毒物的特性,还取决于毒物的浓度和接触时间的长短,同时也与中毒时催化剂所处的温度,压力等工况条件有关。一般说来,压力愈高毒物的中毒越明显,这是因为毒物的真实浓度随压力增高而增大。在高温时毒物的暂时性中毒就比较弱些,但永久性中毒 趋势却有所增强。 各种毒物的中毒效应及作用如下: ? 氧它是通过在活性中心上的吸附而使催化剂-GWX氧化成氧化物,而此氧化物在合成气中可以还原再生成铁,这就会引起催化剂反复的氧化一还原。这一过程导致铁晶粒的重结晶,由于这种晶粒的不可逆长大,将使催化剂活性逐渐下降。因此氧中毒为强暂时性中毒和弱永久性中毒。 类似。 ? 水蒸气含量水蒸气的作用和O2 ? 二氧化碳它和催化剂中存在的KO发生化学反应,并和氨作用形成氨基甲酸2 铵或碳酸氢铵等盐类,这将造成设备和管道的堵塞。它还通过发生甲烷化反应耗氢而转化成甲烷和水蒸气,而水蒸气又是毒物。 ? 一氧化碳。它是氨合成气中最易存在的毒物,危害性也较大,其通过甲烷化反应耗氢而转化成甲烷和水蒸气,而HO又是毒物。部分CO又会稳定吸附在活性中2 心,降低了催化剂的活性。 ? 乙炔和不饱和烃,它们的效应和CO相同,只是CH转化成乙烯、乙烷而不是甲2Z 烷。 ? 润滑油 它部分裂解生成胶质膜覆盖在催化剂表面上,使催化剂发生物理性中毒。若润滑油中含有硫,则还会发生硫中毒。 ? 硫、磷、氯等毒物它们均能使催化剂永久性中毒。小氮肥厂主要是硫中毒,硫积累在催化剂中,含量达到0.1%就会导致催化剂活性明显下降。催化剂严重硫中毒时,热点迅速下移,甚至需被迫更换催化剂。 冰机岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 将来自铜洗、合成工段的气氨加压、冷却、冷凝成液氨 2.岗位生产原理 螺杆制冷压缩机是一种容积型可以进行排气量调节的喷油的运转机械。从进气口吸入的气态制冷剂通过平行装在机体内的两根螺旋转子互相啮合运转进行压缩,被压缩的气体到排气口排出。 二、工艺流程 1.工艺流程简述 来自铜洗、合成岗位的气氨,经过气液分离器、吸气过滤器,过滤掉杂质后,进入螺杆式压缩机,压缩的气氨进入油分离器,分离掉油滴后,送入氨冷凝器内被冷却成液氨,利用位差流到下面的液氨贮槽内;从油分离器分离下来的油经过冷却、过滤、加压后循环使用。 三、工艺指标 (一)压力 喷油压力高于排气压力0.15-0.2MPa 排气压力?1.6 MPa 油精过滤器前后压差?0.05 MPa 送复合肥气氨压力:0.6-0.7 MPa (二)温度 冷凝温度?43? 喷油温度:25-65? 排气温度?105? 电机温升?65? (三)其它 电机电流:?110A 油分离器油位:上侧视镜与下铡视镜之间 高效油分后油位:视镜1/3 液氨贮槽液位?80% 四、正常操作要点 (一)压力和温度的控制 1.经常检查冰机进出口压力,油泵出口油压和液氨贮槽压力,必须控制在工艺指标范围内,应及时检查气氨冷凝器水量,以保证冰机制冷系数和防止氨压缩机出口气氨压力过高; 2.经常检查冰机进、出口气氨温度,不得超过工艺指标,并随时注意气氨进口温度及进口管结霜情况,防止冰机吸入液氨; 3.经常与铜洗、合成联系,在保证冷冻量平衡的条件下,努力提高冰机的效率 (二)注意异常响声和保证良好润滑的运转情况,如发现 1.经常用听棒查听冰机传动部件敲击等异常响声时,应立即分析判断,查明原位高度及精滤后的油压、油温均应符合工艺指标,保证良好润滑。 (三)定期清理气氨冷凝器、油冷器、吸气滤网、油泵粗、精滤网。 (四)巡回检查 1.根据操作记录表,按时检查和记录; 2.定时检查系统各压力、温度、油位、液位; 3.定时检查冰机运转情况。 五、事故预案处理 (一)3#冰机活门压盖破裂气氨大量泄漏事故 (1)事故发生的现象 氨冷器出口气氨压力迅速下降,大量气氨或复合肥来气氨从破裂处喷出, 冰机进口有挂霜现象。 (2)事故发生的原因 1.液氨带入冰机内易将阀门的阀片、活塞、汽缸盖击坏; 2.连杆突然断裂或活塞破,撞击活门打破; 3.设备使用时间长或质量原因,冷却水渗漏,液体不易压缩,打破活门。 (3)事故应急处理措施 1.事故发生后,冰机操作工迅速辩明事故发生地点及程度。 2.冰机操作工迅速通知中控、工长及调度。 3.工长通知车间赶往现场协助处理。 4.合成、铜洗中控降低氨冷器液位,防止继续带液,铜洗中控监视氨冷温 度及微量,联系调度减机生产。(一般3#冰机压盖破裂,气氨大量泄漏, 整个机房氨雾弥漫,不得开用备机,只能减M机生产) 5.工长、冰机操作工迅速穿防化服,佩戴氧气呼吸器,停主机,关进出口 阀门,待氨雾消除,及时开用备机。 6.处理好现场,及时堵漏,防止液氨外流,引起二次环境污染及水污染。 (二)液氨带入冰机事故 (1)事故发生的现象 1.冰机入口管线、阀门和汽缸外表结一层白霜。 2.少量以雾状带液氨时,冰机阀门阀片发出滴滴答答响声。 3.严重带液氨时,冰机机身震动,电流波动。 (2)事故发生的原因 合成岗位或铜洗岗位氨冷器加氨过快或过多,液位过高。 (3)事故应急处理措施 1.合成、铜洗中控降低氨冷器液位。 2.冰机工减冰机负荷,提高进口氨的温度。 3.打开缓冲罐底部排污阀排至地槽。 氨回收岗位操作规程 一、岗位任务和生产原理 1.岗位任务 将合成氨罐驰放气里面的气氨在吸收塔内用软水或外界浓度不高的氨水进行吸收品液氨送氨罐或者复合肥使用。 2.工作原理 根据在相同压力下,气氨比水蒸汽的冷凝点低的物理特性,将氨水蒸发成气氨和水蒸汽的混合物,再逐渐降温,将水蒸汽冷凝为水下降,气氨从塔顶引出,达到分离的目的,引出的气氨进一步冷凝成液氨产品。 二、工艺流程 从液氨罐区来的驰放气从吸收塔下部进入,经洗氨后尾气送潜热。外界来稀氨水先进入氨水槽,经稀氨水加压泵打入吸收塔中部。软水从吸收塔上部加入,吸收驰放气中的氨。吸收塔底部氨水浓度大于10%时,经氨水换热器加热后送入精馏塔中部,靠自身重力流至精馏塔底部,再进入再沸器,经高压蒸汽加热至190—200?,气氨自下向上流动,与上部下来的液体进行热和质的交换,气氨从上部出精馏塔经冷却成液氨送入中间槽。为了控制精馏塔上部温度,中间槽液经回流泵加压后一部分回到精馏塔上部,控制其顶部温度在40—45?,多余部分送复合肥,精馏塔塔底出来的废液先经过氨水换热器加热吸收塔过来的成品氨水,废液再经过冷却后一部分经废水泵打入吸收塔,一部分送至外界。 三、岗位工艺指标 (一)液位: 吸收塔液位:50%—70% 精馏塔液位:50%—70% 中间槽液位:30%—60% 氨水贮槽液位:0.5—1.2米 (二)压力 吸收塔压力:1.6—1.7MPa 精馏塔压力:1.4—1.5MPa 中间槽压力:1.3—1.5MPa (三)温度 精馏塔顶部温度:38—45? 精馏塔底部温度:185—195? 水冷却器出口废水温度<60? (四)浓度 提氢来氨水<80tt 进精馏塔氨水<120tt 废水滴度<20tt 液氨纯度?90% 四、正常操作要点及注意事项 (一)正常操作要点 1.控制好精馏塔顶液氨回流比; 2.控制好精馏塔压力,防止反压; 3.控制吸收塔底氨水滴度不能过高; 4.加强分析,注意监控废水滴度; 5.注意两塔液位平衡。 (二)注意事项 1.现场操作工、工长在开车及巡检过程中要做好个人安全防护,严防液氨、氨水 泄露伤人。 2.中控注意根据废水滴度调节氨回收氨水循环量大小,注意塔顶温度不得长时间 超高和偏低。 五、事故预案及处理 (一)氨回收再沸器大量泄漏氨水事故 1.事故发生的现象 再沸器液位剧烈下降,温度升高。 2.事故发生的原因 精馏塔液位控制不稳,受热后急剧降温或连接阀兰垫片损坏。 3.事故应急处理措施 (1)事故发生后,氨回收现场人员迅速辩明事故发生地点。 (2)氨回收现场人员迅速通知中控、工长及调度。 (3)合成中控联系锅炉,关闭蒸汽阀。 (4)现场人员首先做好个人防护,紧停液氨泵,关闭回流阀及中间槽至液氨泵根部阀。 (5)现场人员关闭吸收塔向精馏塔送氨水阀门,开启近路阀,吸收塔打循环。 (6)现场人员根据泄漏的情况,关冷凝器的进口阀(或出口阀),并做好个人防护。 (7)工长赶往现场协助处理,组织人员将氨水回收到污水池,防止外流。 (8)打开精馏塔放空阀,缓慢降压。 (9)废水泵及外送氨水不能停,把精馏塔氨水送完后停泵。 (二)充氨管泄漏 事故应急处理措施 1.事故发生后,充氨人员迅速关闭充氨管线切断阀及根部截止阀,并通知当班生产工长及调度。 2.充氨人员迅速究防化服,佩戴好氧气呼吸器,关闭槽车切断阀,防止继续泄漏。 3.工长组织人员用消防水稀释,并做好个人防护。 4.工长堵住外流沟道,防止发生环保事故,并回收到污水池。 5.若事态严重,通知下风人员撤离,再作进一步处理。 提氢岗位操作规程 一、岗位任务和工作原理 1.岗位任务 将合成系统的放空气中的氢气、氮气、氨气、甲烷等用膜分离的方法将氢分离,回收送压缩三段进口总管,再经压缩后重返合成系统,增加合成系统中的有效氢气,降低合成系统中惰性气体含量,提高合成氨含量,尾气送潜热。 2.工作原理 在相同条件下,中空纤维膜对氢有较高的选择性,借中空纤维膜内外压差作 推动力,通过渗透、扩散、溶解、解析等步骤而实现分离 二、工艺流程 放空气首先经薄膜调节阀,减压至10.0MPa左右,然后进入洗氨塔,气体在洗氨塔中与高压水泵打进的低温软水在填料层中逆流接触,气体中的氨被水吸收后变成稀氨水,由塔底排出。脱氨后的气体由塔顶排出后进入气液分离器,使水洗过程中产生的雾沫得到进一步分离,气液分离器排出的气体进入套管式换热器,被加热到35—45?后送入膜分离器进行分离。因为中空纤维膜对氢有较高的选择性,借中空纤维膜内外侧氢分压差不同作推动力,通过渗透、扩散、溶解、解析等步骤而实现分离。85%的氢在中纤维内侧形成富氢区气流,称为渗透气。经减压至0.8MPa送压缩三段,外侧形成惰性小气流,称为尾气。尾气中氢含量很少,通过最后一根膜分离器尾部薄膜调节阀减至0.08MPa排出送潜热。 三、岗位工艺指标 膜前压力:8.0—9.5MPa 入膜气体温度:35—45? 入膜气体氨含量?200PPM 进洗氨塔脱盐水流量?500L/h 洗氨塔液位:45—55% 水分离器液位<5% 脱盐水槽液位:70—80% 渗透气氢含量?85% 四、正常操作要点 (一)严格控制系统压力<11MPa; (二)严格控制入膜气氨含量不得超工艺指标; (三)严格控制入膜气温度不得超过工艺指标; (四)严格控制洗氢塔液位,防止液泛,使膜分离进水; (五)膜分离器在开、停或者运转中严禁出现反压。 五、事故预案及处理 (一)提氢吸收塔液泛事故 (1)事故发生的现象 1.洗氨塔液位下降,分离器液位上涨 2.用手摸洗氨塔和分离器塔壁温度高 3.膜进口温度下降 (2)事故发生的原因 1.软化水中钙、镁离子含量超标,使洗氨塔填料结垢 2.氨水出口阀开启过小,自调阀失灵,仪表失灵 3.洗氨塔无液位指示,不查明原因,向洗氨塔长时间补水 4.流量计事故 (3)事故应急处理措施 1.如膜分离器进口温度没有降低,则说明水没有带入膜分离器,只需打开气 液分离器排污阀排尽氨水,适当加大蒸汽加入量即可 2.如膜分离器进口温度降低,则说明水已带入膜分离器,则需停车处理。打 开膜分离器的渗透气出口阀、尾气出口阀,排尽膜中的水份,然后用小气量 生产,烘干分离器中残余水份后,逐渐加量转入正常生产 六、操作问答 1. 膜分离提氢的原理是什么, 答 :所有气体对高分子膜都是可以渗透的,但因各种气体的分子半径等特性不同, 其渗透性能也各不相同。在压力的作用下,让合成放空气体经过高分子膜时,H2能较快地渗透通过分离膜,而N、CH等气体则要慢得多,结果在膜的低压侧,24 H浓度很快提高,大部分N、CH则被滞留在膜的高压侧,从而达到分离提氢的224 目的。 2. 膜分离提氢的主要设备构造及作用如何, 答:膜分离提氢的主要设备有: (1)净氨塔 净氨塔的结构完全与铜洗塔相同。其作用一是净化合成放空气中 3的NH,使其低于200ml/m,以免损害膜分离器的分离性能;二是制得合格的无硫3 氨水。 (2)气水分离器 气水分离器的结构完全与铜液分离器相同。其作用是分离净氨塔出塔气体中的液滴。 (3)气体加热器 气体加热器为U型套管式热交换器,原料气走管内,热水走套管间。其作用是预热原料气,使其温度高出露点10,15?,保护膜分离器的性能。 (4)膜分离器膜 分离器是整套膜分离装置的核心,分离器结构如同一个列管式加热器,待分离的气体走壳程,富氢渗透气走管程,剩余尾气由器顶排出。通常情况下,上述两种气体采取逆流方式运行。 膜分离器的作用是把原料气中的氢气与氮气、甲烷和惰性气体分开,以使其富集回收。
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