合成岗位课件

1、氨为无色、有强烈刺激性臭味的气体，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器管粘膜，空气中含有0.5%(体积)的氨，能使人在数分钟窒息死亡。氨的密度为0.771kg/m3（标况下）相对密度0.597，常压下沸点-33.35，熔点-77.7,临界温度132.9,临界压力11.38MPa。液氨相对密度0.667(20)。氨易熔于水，也易挥发。氨在空气中的最大允许浓度为30mg/m3。氨的水溶液呈弱碱性。在空气中的爆炸范围为15.5%-28%，在纯氧中的爆炸范围13.5%-82%。氨是碱性化合物，可与酸或酸性气体反应。对铜、银、锌金属有腐蚀作用，但对铁无明显腐蚀。目前老系统共有四套合成规格分别为：1#合成 1000；

2、2#合成 1200；3#合成 1800；4#合成 2000。在适宜的温度、压力条件下借助于氨合成催化剂的作用，将经过精制的氢氮气合成为氨，然后将所得的气氨冷凝分离出来送往氨库球罐；再由氨罐送往尿素系统制取尿素，过剩的液氨可作为产品卖出，未合成的H、N混合气继续在氨合成系统循环使用。 3H2+N2 2NH3+Q这是一个可逆、放热和体积缩小的化学反应，并要有触媒存在下，才能较快的进行。主要成份为Fe（未还原前为FeO和Fe2O3）,具有尖晶石结构。促进剂成份：K2O、CaO、MgO、Al2O3、SiO2等。堆密度2.5-3.0kg/L，内表面积4-16m3/g。活性温度一般为350-500之间。

3、FeO+H2 Fe+H2O-Q Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O-Q整个还原过程为吸热反应，还原温度借助外热（电加热）维持。随着还原的进行，催化剂开始具有活性，并伴有氨生成和放热，外热负荷有所降低。序 号名 称规 格(mm)数 量（台）1合成塔外壳2000 H净=20000 12合成塔内件2000 V催=37.5m3 13补进氨冷器1600 F中=120m2 14补进油分外壳1000 15补进油分内件1000 V=5m31序号名称规格数量6氨分离器外壳1600 17氨分离器内件V=16m3 18冷交换器外壳1600 19冷交换器内件1600 F中=1400m2 110循环气油分外壳1400

4、 111循环气油分内件V=10m3 112热交换器外壳1600 113热交换器内件1600 F中=1900m2 114废热回收器3000/3400 F中=550m2 115水冷器F中=210m2 716循环气氨冷器1600/2200 F中=900m2 1序 号名 称规 格数 量（台）1循环机DZW-12/275-300 42循环水泵KLW35031533451 1、循环机的作用、循环机的作用-提高系统压力，调节触媒层温度。提高系统压力，调节触媒层温度。2 2、合成塔一、合成塔一- -把合格的把合格的H.NH.N气合成为气合成为NHNH3 3。3 3、油分一、油分一- -分离掉水份、油份以及其它

5、杂质。分离掉水份、油份以及其它杂质。4 4、冷交的作用、冷交的作用-上部起换热作用；下部起分离液氨作用；上部起换热作用；下部起分离液氨作用；5 5、热交、热交-起换热作用，提高进塔温度和降低出塔后气体温度。起换热作用，提高进塔温度和降低出塔后气体温度。6 6、氨分、氨分-把冷凝的液把冷凝的液NHNH3 3分离下来。分离下来。7 7、废锅、废锅-降低出塔气体温度，副产蒸汽送入蒸汽总管。降低出塔气体温度，副产蒸汽送入蒸汽总管。8 8、水冷排、水冷排-淋洒式，气体自下而上从管内，冷水自上而下从管外来冷淋洒式，气体自下而上从管内，冷水自上而下从管外来冷却气体温度。却气体温度。9 9、NHNH3 3冷器

6、冷器-利用液利用液NHNH3 3蒸发吸热来降低气体温度，使气蒸发吸热来降低气体温度，使气NHNH3 3液化。液化。而蒸发的气氨被冰机回收再次供而蒸发的气氨被冰机回收再次供NHNH3 3冷器使用。冷器使用。压缩机送来的净化气经新鲜气氨冷器冷却至8左右，进入新鲜气油分分离油水后补入氨合成系统氨冷器出口，与氨冷器出口约-5左右的气液混合物汇合，利用混合物中的液氨洗涤补充气中微量CO2、饱和水，再进入氨分离器进行二次分离液氨，分离下来的液氨送氨贮槽，分离氨后的气体送冷交换器的上部换热器回收冷量，温度升至约28进循环机，加压后经循环气油分分离油水，油分出口气体分两路，一路气体进入塔前换热器，另一路进入氨

7、合成塔筒体与内件之间环隙冷却塔壁，出来后与前一路气体在塔前换热器内汇合，换热至180左右进入氨合成塔内反应。约320的合成塔二出气进入废热回收器副产蒸汽；约201的废热回收器出口送入塔前换热器加热入塔气，温度降至约85进入水冷器，经水冷器冷却降温至40左右进入冷交换器进一步降低温度，反应气中的气氨大部分在水冷器和冷交换器中被冷凝，冷凝的液氨在冷交换热器下部被一次分离，分离下来的液氨送氨贮槽；分离后的气体送氨冷器进一步冷却，气相中的氨被进一步冷凝，冷却至约-5左右的气液混合物与补充气汇合进入下一个循环。F2冷激气来自氨合成塔一出气（约70），F0,F1,F3冷副及冷激气来自氨合成塔二进气（约18

8、0）。塔前.塔后.补充气以及循环机各设有放空；另外设有系统副线。补进氨冷器补进油分合成塔废锅热交冷排冷交氨冷器氨分循环机循环气油分放氨到氨库放氨到氨库压缩来气环隙出口气进环隙气补进油分冷交循环机油分合成塔废锅软水加冷排氨 分氨冷器1氨冷器2放氨放氨总管原料气氨库、冰机来氨氨库、冰机来氨球罐补进氨冷器补进油分合成塔废锅热交冷排氨分冷交氨冷器循环机循环气油分氨罐1、触媒层温度的控制2、循环气中惰性气体含量控制3、合成循环气中H2的控制4、合成循环气中氨含量的控制5、合成废锅液位水质的控制6、循环机的状态控制7、氨罐压力的控制1、触媒层温度的控制1.1热点温度的控制：根据合成塔进口气体成份及生产负荷

9、的变化及时调节各冷激伐、冷付伐，系统近路及循环机近路等有关调节伐，稳定催化剂床层热点温度，温度波动范围应控制在5以下，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。1.2触媒层入口温度的控制： 触媒层入口温度必须达到触媒的活性温度380以上，入口温度影响整个触媒层的反应情况、热点以及整个触媒的温度，直接决定于入口温度，入口温度的升降将引起整个触媒层温度的升降，所以操作上总是经常注意触媒层入口温度的变化，以便做预见性的处理。2、循环气中惰性气体含量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中惰性气体含量以达到最好的经济效果。在合成系

10、统中所指的惰性气体主要是CH4，而CH4在系统中既不参加反应，也不对触媒造成毒害，他只在系统中占有一定的分压。CH4含量过高会导致系统压力上升，合成反应差，CH4含量过低会导致气体放空量大，原料气利用率下降。为了综合考虑合成的反应，根据不同时期的触媒，对CH4做出相应的调整，以便更好的适应生产需要，同时使气体达到很高的利用率。3、合成循环气中H2的控制从合成氨的工作原理可以看出，H2和N2是反应原料气，理论上来说H2：N2 在3:1最为合适，因合成反应为可逆反应，在实际操作中我们将氢氮比控制在2.2-2.8以满足合成反应的需要。氢氮比过高会使系统中H2剩余量过大，而使系统压力上升，温度下降，严

11、重时导致系统超压、跨温；同理当氢氮比过低时会使系统中N2剩余量过大，而使系统压力上升，温度下降，严重时导致系统超压、跨温等。所以，在实际操作中一定要关注好氢氮比，保证其氢氮比在适当的范围内。4、合成循环气中氨含量的控制从系统流程中可以看出，气体中的氨是以液态形式被分离出来的，而氨在低温条件下是以液态形式存在的，系统中的气氨不可能被完全分离下来，这就导致进合成塔的气体中有氨存在，而合成反应为可逆反应，氨的存在就会抑制反应的进行，为了使反应向着合成氨的方向进行，就必须加大冷量，已降低进塔氨含量。冷排和氨冷器是降温的主要设备，控制氨冷器的加氨量，可以更有效的降低进塔氨含量；但氨冷器如果加氨过大就会导

12、致氨冷器的液氨被带到冰机进口而使冰机带液进而影响冰机运行。所以，降低进口氨的关键在于控制好氨冷器的液位和压力。5、合成废锅液位水质的控制及时调节废锅补水量，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，液位不要过高或过低，以免蒸汽总管带水或废锅损坏。严格控制废锅补水量，按水质情况及时排污，确保炉水质量达到指标范围。在实际操作中我们可以根据废锅水质的变化确认废锅是否存在结垢或者泄漏现象。（只要看碱度和水的颜色变化）6、循环机的状态控制在合成系统中，循环机是系统的主要动力和调节温度的主要手段，如果循环机运行不正常，直接影响合成的运行。循环机的主要作用是提高系统压力和调节触媒层温度，循环机又是本系统正常运行的一个闭合回路，不正常运行时会导致温度波动，产量下降等。熟知设备的四懂三会是保证循环机正常运行的一个必要条件。（四懂：懂原理、懂性能、懂结构、懂用途；三会：会使用、会维护保养、会排出故障）7、氨罐压力的控制氨罐压力的控制是一个至关重要的操作，氨罐作为公司的重大危险源之一，其泄漏后的危