化肥生产工艺流程样本

1、第十五章化肥生产采用化学方法生产的含有氮、磷、钾等元素的肥料统称为化肥。主要的产品有氮肥、磷肥和钾肥。另外还有含有多种成分的复合肥料、混合肥料及微量肥料等。化肥生产,特别是氮肥生产是一个复杂的连续化的工艺生产过程,需要在密闭的系统内,在高温、高压的条件下进行。其设备、管道繁多;原料、中间产品、成品多具有易燃、易爆性质,有的还具有腐蚀性和毒性。因此,化肥生产及其储运工作必须注意安全防火。第一节氮肥生产在各类化肥中,氮肥产量居第一位,氮肥工厂星罗棋布,多数县、市都有氮肥厂。氮肥生产火灾爆炸危险性也最大。氮肥生产就是将空气中游离态氮转变成化合态氮的过程,因此也常成为”氮的固定”。氮肥生产流程氮肥生产

2、流程可概括为以下四个步骤:造气将原料制备成主要含有氢、氮气体的原料气。精制将原料气中氢、氮以外的杂质去除,使原料气得到精纯。压缩与合成将较为纯净的氮、氢比例为1:3的氮氢混合气体压缩到高压状态,在催化剂和高温的作用下合成为氨。氨加工将氨经进一步加工得氮肥。前三步常称为氨的合成。经进一步加工制得的成品如硝酸铵、尿素等都是化肥。从安全防火考虑,氮肥生产中以硝酸铵的生产过程最为典型,其它种类氮肥的火灾危险性及防火要求能够参照。以固体、液体燃料为原料制造硝酸铵的工艺流程如图所示。氮肥的生产总流程如表所示。氮肥生产总流程:脱硫原料准备变换造气水洗氨的合成精制铜洗压缩碱洗氮肥生产合成甲烷化氨水氨的加工硝酸

3、铵尿素氨合成的工艺流程图:空气水蒸汽硫或硫化物A水蒸汽固体原料硝酸铵的生产工艺流程图如下:氨气一氧*化稀硝酸中和硝酸铵液一仁处理|成品空气水原料准备现在,氮肥生产多采用天然气、炼厂气、焦炉气、重油和煤和焦碳等气体、液体和固体原料。（一）固体原料主要有块状焦炭、无烟煤和其它物质制成的煤球等。这类原料虽属于丙类火灾危险性,但在运输、粉碎、筛分等过程中极易产生粉尘、四处飞扬。当空气中的粉尘浓度达到200300g/m3时,遇明火、猛烈摩擦或雷击等因素,很容易引起爆炸和燃烧,而且爆炸强度很高。因此,要防止粉尘的积存和飞扬。运输和处理固体原料的设备应尽可能做到密闭。处理固体燃料的厂房要设排风除尘设备和水喷

4、装置,以利除尘和增加空气中的湿度。要加强生产管理,做到每班清除积尘。厂房应为一、二级耐火等级的建筑。在使用粉煤气化造气的工厂,因储煤与煤气发生炉相通,煤斗内需通入压力大于发生炉内压力的氮气进行保护。若氮气压力不足或供应中断,发生炉内的高温煤气或明火会进入储煤斗,使储煤斗内着火,甚至爆炸。故应分别设置压力指示仪表和储煤斗内压力下降报警装置,以及使发生炉自动放空以降低炉内压力的连锁装置,以保证煤气不进入储煤斗。（二）本节消防要求厂房应为一、二级耐火等级的建筑,采用外开式门窗,房顶必须设置一定数量的天窗,便于气体流通和有毒气体泄露。如储煤斗内着火,应先加大氮气量,再经过水蒸汽灭火,但不可用灌水方法扑

5、救,以防水流入煤气发生炉,引起爆炸事故。储煤斗上还应装防爆膜,以防止爆炸。储存固体燃料的露天或半露天堆场,应设在水源充分的地方,并设消防设施,固体燃料,特别是煤极易在夏季发生自燃现象,因此要在日常管理中注意通风降温,以防自燃。在输煤过程中为了降低粉尘飞扬应适当给予加水喷淋增湿,以保证作业现场符合职业卫生和煤尘爆炸。本工序应设置一定数量的消防栓和消防带,配备一定数量的灭火器材和防护器材。在输煤楼料仓上口处应设置可燃气体、有毒气体自动报警装置。造气造气是把煤、焦炭、重油、天然气等含碳燃料在煤气发生炉中进行加工,于高温下与空气和水蒸汽进行气化反应,制得供合成氨用的原料气半水煤气。半水煤气主要成分有一

6、氧化碳、氢、氮、二氧化碳及甲烷等气体。因为这种煤气中含有较多的合成氨用的氮气,故成为”半水煤气”。造气生产属于甲类火灾危险性生产。造气生产的主要设备煤气发生炉和废热锅炉属于有明火和赤热表面的设备。按有关规定,煤气发生炉与其它燃料或煤气设备的防火间距不受限制,但气体燃料的缓冲储罐则应远离煤气设备和管道。设备、管道应该密闭,不能发生煤气或液体、气体燃料的跑、冒、滴、漏。万一煤气发生炉有煤气泄漏,因为煤气本身的高温,喷出的就是火焰,这是稳定燃烧,这时应首先以水冷却火焰可能危及的设备或建筑物,然后才能采取可靠措施,在灭火的同时,堵塞泄漏点。否则,漏出的可燃煤气与空气混合将会因明火或赤热表面而发生爆炸。

7、（一）、以焦炭制取半水煤气以焦炭或煤球作原料制取半水煤气,一般采用固定层法。煤气发生炉内焦炭层相对静止,不发生像沸腾炉那样的沸腾燃烧现象。这种发生炉的制气是间断进行的。其工艺流程如图所示。焦炭一寸煤气发生炉半水煤气磨温除尘|气柜储存|恻硫工序tJ空气空气与水蒸汽气化焦炭在发生炉内交替进行燃烧升温与气化制气两个反应,当通入空气时,焦炭燃烧,炭层温度提高至1000(燃烧气体放空)。当向炉内通入水蒸汽与空气的混合气体时,高温炭层即进行气化反应,制得半水煤气,为了安全、稳定的生产,半水煤气的生产过程是将燃烧升温与制气过程不断交替进行的,即由吹风、上吹制气、下吹制气,二次上吹制气和空气吹净等五个工序组成

8、一个制气循环,进行间歇式的生产。发生炉中最危险的燃烧爆炸因素,是煤气”透氧”,即半水煤气中含氧量超过0.5%。由于半水煤气的爆炸上限高达69.4%,因此进入少量氧极易达到爆炸极限。这样,在发生炉内,或者到了后续生产设备内,特别在电除尘器、煤气鼓风机等易发生火花的设备内,极易发生爆炸。造成”透氧”的原因及预防措施为:发生炉开车的初始阶段,炉温较低,气化反应不完全,过多的残余空气混入煤气中造成”透氧”。故应适当延长吹风时间,勿使这部分煤气进入煤气系统。待炉温正常后才能输入系统。阀门关闭不严或渗漏,空气漏进煤气系统中。应加强检查,发现阀门漏气须及时停车、更换。发生炉内燃料层过薄,产生空洞或结块,使吹

9、入的空气水蒸汽混合气中的空气反应不完全而混入煤气系统,能够经过补充燃料或清理燃料层加以解决。为及时发现”透氧”,在发生炉出口的煤气系统上应设有测定煤气中氧含量的自动分析仪和”透氧”报警仪。同时,还要有”透氧”报警与发生炉煤气自动放空的连锁装置以及时解除”透氧”威胁。发生炉工作时,炉内各部位都有交替经过煤气和空气的机会,必须合理安排工作循环和吹入气体的顺序。例如,下吹制气阶段吹混合气体时要求先吹蒸汽,后吹空气;结束时则先停空气,后停蒸汽。如果先通空气,就会与上一制气阶段的煤气相混,极易发生爆炸;若后停空气则会与下阶段产生的煤气相遇,同样极易发生爆炸。工作循环一般都采用自动控制,如果自动控制失灵或

10、切换阀发生故障,以致吹入气体顺序异常,或者由于水蒸汽中断,均易造成爆炸危险。万一出现上述情况时应立即将制气循环转入吹气放空阶段,同时打开炉下的保安蒸汽,将炉底、灰斗等容易积存煤气的部位吹净,以防爆炸,然后进行其它处理。空气鼓风机的管道上应有放空管,大小安全挡板和防爆膜片等安全装置。正确设计防爆膜片的安装位置是至关重要的。它不能朝向经常有人停留或经过的部位,以免爆破时伤人。大挡板与小挡板的启闭方向相反,向发生炉通气时,大挡板和切断阀开,小挡板关闭。停止通气时,则相反,使空气放空以防止空气漏入发生炉。如因停电等故障,造成鼓风机停转,发生炉煤气返回空气管道而爆炸时,防爆片即爆破,以保护设备。如果鼓风

11、机内风压足够时,最好在空气管道上设止逆水封,使煤气不能返回空气系统。降温和除尘半水煤气经废热锅炉回收热量降温后,经洗气箱、除尘器、洗涤塔、电除尘器等设备进行除尘,并使煤气降至室温。在废热锅炉、除尘器等高温设备之后,应设大的止逆水封,以防止煤气返回。水封箱内的水应保持溢流状态。如遇断水便失去水封作用,发生炉应立即停车,待供水恢复后,再重新开车。止逆水封和后部洗涤塔排水,都应设溢流水封,既可防止出水时夹带煤气进入下水道,又能够方便观察水的溢流状况。下水道应设排气管等通风装置,以排除进入下水道内的煤气,防止发生”地沟爆炸”。如遇下水道煤气着火,应尽快用水蒸汽或氮气扑灭,以防蔓延。同时找出煤气泄露点,及时堵塞。造气工序的工业下水道应在进入全厂性干、支管之前设水封高度不小于250mm的水封井。用电除尘器净化煤气时(电除尘器是利用高压电场扑