論述合成氨合成工段的安全措施

1、論述合成氨合成工段的安全措施、尸、 亠前言在經(jīng)歷過(guò)合成氨合成工段的仿真實(shí)訓(xùn)以后，使得自己明白了合成氨合成的工藝流程，了解了所涉及到的一些設(shè)備和管 道，其中有些高壓高溫設(shè)備或者高壓低溫的設(shè)備。所用的物料有氫 氣以及中間產(chǎn)物等都是易燃易爆的高危物料，在生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程 中如果生產(chǎn)操作不當(dāng)或者設(shè)備出現(xiàn)故障，造成大量的這些有毒、有 害、易燃、易爆氣體泄漏，極易引起發(fā)生重大火災(zāi)、爆炸和員工的 中毒等后果。所以在此基礎(chǔ)上，我將對(duì)合成氨的合成工段所能設(shè)計(jì) 到的安全方面進(jìn)行論述，一方面是為了使得人們充分的認(rèn)識(shí)到合成 工段的危險(xiǎn)方面，從而在發(fā)生異常情況時(shí)候能夠從容應(yīng)對(duì)，另一方 面也是為了減少事故所給廠子所帶來(lái)的

2、巨大損失。第 1 章簡(jiǎn)述合成 氨合成工段的工藝流程從甲烷化來(lái)的新鮮氣（40C、2.6Mpa、H2/N2=3: 1） 先經(jīng)壓縮前分離罐 （104-F） 進(jìn)合成氣壓縮機(jī) （103-J） 低壓段，在壓縮 機(jī)的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左 右，出低壓段的新鮮氣先經(jīng)136-C用甲烷化進(jìn)料氣冷卻至93.3 C, 再經(jīng)水冷器（116-C）冷卻至38C,最后經(jīng)氨冷器（129-C）冷卻至7C,后與氫回收來(lái)的氫氣混合進(jìn)入中間分離罐 (105-F) ，從中間分離罐出 來(lái)的氫氮?dú)庠龠M(jìn)合成氣壓縮機(jī)高壓段。合成回路來(lái)的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮?dú)饣?合進(jìn)壓縮機(jī)循環(huán)段，從循環(huán)段出來(lái)的合成氣進(jìn) (

3、124-C) 。高壓合成氣 自 124-C 出來(lái)后，分兩路繼續(xù)冷卻，第一路串聯(lián)通過(guò)原料氣和循環(huán) 氣一級(jí)和二級(jí)氨冷器117-C和118-C的管側(cè)，冷卻介質(zhì)都是冷凍用液 氨，另一路通過(guò)就地的 MIC-23 節(jié)流后，在合成塔進(jìn)氣和循環(huán)氣換熱 器 120-C 的殼側(cè)冷卻，兩路會(huì)合后，又在新鮮氣和循環(huán)氣三級(jí)氨冷 器119-C中用三級(jí)液氨閃蒸槽112-F來(lái)的冷凍用液氨進(jìn)行冷卻，冷卻 至-23.3 C。冷卻后的氣體經(jīng)過(guò)水平分布管進(jìn)入高壓氨分離器(106-F)，在前幾個(gè)氨冷器中冷凝下來(lái)的循環(huán)氣中的氨就在106-F中分出，分離出來(lái)的液氨送往冷凍中間閃蒸槽。從氨分離器出來(lái)后， 循環(huán)氣進(jìn)入合成塔進(jìn)氣-新鮮氣和循環(huán)氣

4、換熱器120-C的管側(cè)，從殼 側(cè)的工藝氣體中取得熱量，然后又進(jìn)入合成塔進(jìn)氣 - 出氣換熱器 (121-C)的管側(cè)，再由HCV-11控制進(jìn)入(105-D)，在121-C管側(cè)的出 口處分析氣體成分。合成氣進(jìn)氣由合成塔105-D的塔底進(jìn)入，自下而上 地進(jìn)入合成塔，經(jīng)由 MIC-13 直接到第一層觸媒的入口，用以控制該 處的溫度，這一近路有一個(gè)冷激管線，和兩個(gè)進(jìn)層間換熱器付線可控制第二、第三層的入口溫度必要時(shí)可以分別用 MIC-14、15 和 16 進(jìn) 行調(diào)節(jié)。氣體經(jīng)最底下一層觸媒床后，又自下而上地把氣體導(dǎo)入內(nèi) 部換熱器的管側(cè)，把熱量傳給進(jìn)來(lái)的氣體，再由 105-D 的頂部出口 引出。合成塔出口氣進(jìn)入

5、合成塔 - 鍋爐給水換熱器 123-C 的管側(cè)，把熱量傳給鍋爐給水，接著又在 121-C 的殼側(cè)與進(jìn)塔氣換 熱而進(jìn)一步被冷卻，最后回到 103-J 高壓缸循環(huán)段 ( 最后一個(gè)葉輪 ) 而完成了整個(gè)合成回路。合成塔出來(lái)的氣體有一部分是從高壓吹出氣分離缸 108-F 經(jīng) MIC-18 調(diào)節(jié)并用 Fl-63 指示流量后，送往氫回收裝置或送 往一段轉(zhuǎn)化爐燃料氣系統(tǒng)。從合成回路中排出氣是為了控制氣體中 的甲烷化和氬的濃度，甲烷和氬在系統(tǒng)中積累多了會(huì)使氨的合成率 降低。吹出氣在進(jìn)入分離罐 108-F 以前先在氨冷器 125-C 冷卻，由 108-F 分出的液氨送低壓氨分離器 107-F 回收。合成塔備有一

6、臺(tái)開工加熱爐 (102-B) ，它是用于開工時(shí)把合成塔引溫至反應(yīng)溫度，開工加熱爐的原料氣流量由 FI-62 指 示，另外，它還設(shè)有一低流量報(bào)警器 FAL-85 與 FI-62 配合使用，MIC-17 調(diào)節(jié) 102-B 燃料氣量。第 2 章合成氨合成工段安全技術(shù)措施1. 設(shè)備安全從第一章的工藝流程簡(jiǎn)介中可以看出在整個(gè)合成工段所用到的設(shè)備有合成氨反應(yīng)器、爐子、換熱器、分離罐和壓縮機(jī) 和大量的運(yùn)送管線閥門。其中大部分屬于壓力容器，所以對(duì)其壓力 的監(jiān)控一定要嚴(yán)格。1.1 對(duì)氨合成反應(yīng)器的檢查由于合成氨反應(yīng)是有催化劑的放熱反應(yīng)。所以一定要控制反應(yīng)的溫度，應(yīng)該在反應(yīng)器中安裝一些測(cè)溫自控裝置，以便在溫度發(fā)生

7、異常的時(shí)候自動(dòng)控制溫度的上升，在反應(yīng)器上可以安裝一些諸如安全閥、爆破片、排氣孔等泄壓裝置。對(duì)反應(yīng)器應(yīng)該定時(shí) 進(jìn)行內(nèi)部和外部的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。1.2 對(duì)爐子的檢查爐子主要是用來(lái)給反應(yīng)器初期供熱的設(shè)備，主要所用的燃料是天然氣。所以爐子一定要選用防爆型的，并設(shè)置列管故 障保護(hù)設(shè)施。設(shè)置一定數(shù)量的溫度和壓力檢測(cè)裝置，以便控制輸出 溫度，使得爐子控制在最佳燃燒范圍內(nèi)。定期對(duì)爐子的內(nèi)部和外部 進(jìn)行檢查。1.3 對(duì)換熱器的檢查換熱器是兩種溫度不同的物質(zhì)交換溫度的場(chǎng)所，所 以考慮換熱器中所走的物料，選擇合適材料和類型的換熱器?？紤] 是否超過(guò)換熱器的設(shè)計(jì)溫度，設(shè)備的沖洗是否適當(dāng)，維修工作能否 安全的進(jìn)行

8、，兩種物料能否在換熱器內(nèi)充分的交換熱量等等。1.4 對(duì)分離罐的檢查定期對(duì)分離罐進(jìn)行壓力測(cè)試，所使用的分離罐是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。檢查壓力的釋放是否適當(dāng)，緊急情況下能將容器中的物料隔離嗎？分離罐的放空和排污是否有詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)一些 重要的液位進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常能夠及時(shí)處理。1.5 對(duì)壓縮機(jī)的檢查在選用壓縮機(jī)的時(shí)候，考慮出口壓力是否會(huì)超過(guò)殼體本身的設(shè)計(jì)壓力，出口壓力會(huì)不會(huì)超過(guò)下游設(shè)備或者管道的設(shè)計(jì)壓力，進(jìn)壓縮機(jī)的物料的溫度會(huì)不會(huì)超過(guò)殼體的設(shè)計(jì)溫度，對(duì)壓縮機(jī)的機(jī)械部件進(jìn)行定期的維護(hù)加潤(rùn)滑油，保證其正常運(yùn)行。在壓縮 機(jī)周圍應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，避免意外的發(fā)生。1.6 對(duì)管線閥門的檢查管線是鏈接設(shè)備之間的主要通道，在對(duì)管道的檢查中，應(yīng)考慮內(nèi)部物料的類型、溫度以及壓力，是否符合工藝條件。 檢查管線和閥門是否發(fā)生泄漏和破損，設(shè)置應(yīng)有的放空和排污系統(tǒng)。 是否需要安裝切斷閥，止逆閥等等。對(duì)管線閥門進(jìn)行定期的清理， 保證管線閥門的正常運(yùn)行。2. 工藝操作的安全技術(shù)2.1 催化反應(yīng)的安全技術(shù)氨合成是氫氣和氮?dú)獍凑找欢ū壤?，在催化劑的?用在進(jìn)行的可逆放熱的化學(xué)反應(yīng)。在氨合成操作過(guò)程