過程裝備與控制工程專業(yè)生產(chǎn)實習報告(共41頁)

1、PAGE 目錄(ml)一、實習(shx)目的二、實習(shx)內(nèi)容說明三、實習單位簡介四、實習要求五、實習內(nèi)容河南晉開化工投資控股集團有限責任公司1、造氣1.1 流程1.2 工藝條件1.3 控制條件2、凈化2.1 脫硫工段 2.1.1 基本原理 2.1.2 加氫轉(zhuǎn)化 2.1.3 氧化鋅脫硫 2.1.4 甲烷化處理 2.1.5 主要設備特點2.2 碳化工段 2.2.1 碳化工段的基本流程及特點 2.2.2 碳化工段流程圖 2.2.3 碳化這要設備特點3、合成3.1 流程 3.1.1 工藝指標 3.1.2 醇化工序的工作原理 3.1.3 烴化系統(tǒng)3.2 主要設備特點 3.2.1 合成塔 3.2.2

2、 一段轉(zhuǎn)化爐 3.2.3 二段轉(zhuǎn)化爐 3.2.4 熱交換器 3.2.5 循環(huán)機 3.2.6 往復式空壓機4、聯(lián)合(linh)車間4.1 甲醇(ji chn)合成4.2 甲醇(ji chn)精餾5、尿素5.1 合成原理5.2 生產(chǎn)工藝5.3尿素生產(chǎn)工藝條件5.4 主要設備的說明開封東京空分集團1、管殼式換熱器1.1 結(jié)構(gòu)1.2 主要控制參數(shù)1.3 選用要點1.4 施工、安裝要點1.5 執(zhí)行標注2、高壓繞管換熱器2.1簡介2.2技術標準2.3 管束的繞制2.4 管口焊接與脹接2.5 脹接2.6 施壓2.7 殼體制造2.8 穿芯3.、鋁制板翅式換熱器3.1特點3.2 結(jié)構(gòu)3.3 制造工藝3.4應用3

3、.5 真空釬焊六、實習心得生產(chǎn)實習(shx)報告一、實習(shx)目的實習是在學習之外課本知識之外,去真實感悟課本上的東西,這是黨和國家對新時代大學生的要求,也是時代賦予我們責任的必然. 我們過程裝備與控制專業(yè)要求理論聯(lián)系實際是培養(yǎng)高級工程技術人才、為后繼專業(yè)課學習打下感性認識基礎的非常重要的實踐環(huán)節(jié)。通過對化工廠工藝流程(n y li chn)和主要機械設備的實習，了解化工生產(chǎn)的概況和主要機械設備的作用和主要結(jié)構(gòu)和制造工藝，增加感性認識，并學習簡單的生產(chǎn)技能；通過同工人、工程技術人員、生產(chǎn)及管理人員的接觸和了解，增加對社會的認識，提高其社會適應能力。實習地方是本次生產(chǎn)實習由劉亞莉、董華東和張

4、永海三位老師帶隊，整個實習河南晉開化工投資控股集團有限責任公司和開封東京空分集團有限公司。雖然只有短暫的10天，但在帶隊老師和工人師傅的細心介紹和耐心指導下，我感覺受益匪淺。二、實習內(nèi)容說明我們這次實習，主要是在河南晉開化工投資控股集團有限責任公司和開封東京空分集團有限公司。在五個車間共六個工作段進行實習和空氣分離設備與換熱設備的制造，在車間師傅和帶隊老師的詳細講解和悉心指導下，我們了解了各個工段的設備和操控系統(tǒng)，初步了解了工廠各個工段的工藝指標，對工廠的管理制度也進行了簡單的了解。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)中的技術革新措施，知道了并注意新技術發(fā)展趨

5、勢，接受安全與勞動紀律教育，增強安全生產(chǎn)集體觀念；學習工人和工程技術人員對生產(chǎn)的高度責任感以及理論聯(lián)系實際、解決實際問題的經(jīng)驗。重點了解主要機器和設備的類型、結(jié)構(gòu)、作用原理，以及它們在生產(chǎn)流程和制造工藝的最用地位。三、實習單位簡介河南晉開化工投資控股集團有限責任公司的前身是開封晉開化工有限責任公司，成立于2004年5月28日，是中國500強企業(yè)山西晉煤集團在山西省境外設立的第一家煤化工子公司。公司主要產(chǎn)品有合成氨、尿素、硝酸銨、多孔硝銨、硝酸磷肥、甲醇、稀硝酸、濃硝酸、硝酸鈉、亞硝酸鈉、氨水、液體二氧化碳等，產(chǎn)品注冊商標為“三中”及“晉開”，在化肥化工行業(yè)享有良好的聲譽。晉開集團積極進行資源整

6、合，強化企業(yè)管理，通過“技術改造、戰(zhàn)略并購、新建項目”三路并舉，走出了一條規(guī)模化發(fā)展和效益型增長的新路子，躍上了發(fā)展的新平臺。公司產(chǎn)能規(guī)模和盈利能力不斷提升，總氨生產(chǎn)能力由成立之初的12萬噸/年增長至目前的130萬噸/年，具備了年生產(chǎn)經(jīng)營總額30億元的規(guī)模?！笆濉逼陂g，公司總氨產(chǎn)量將達到260300萬噸/年，生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模突破100億元/年，利稅1520億元/年。截至2010年6月底，公司總資產(chǎn)55.19億元，較成立之初增長了24倍。公司現(xiàn)擁有5家分公司，8家子公司，形成了一個以化肥化工為主，在貿(mào)易、機械加工、建筑、房地產(chǎn)、勞務、包裝等領域多元發(fā)展的跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨所有制的大型現(xiàn)代煤化工企

7、業(yè)集團。東京空分成立于70年代，原為開封空分集團骨干生產(chǎn)廠,經(jīng)過多年發(fā)展在原廠的基礎上發(fā)展成為一家集科研開發(fā)、設計制造、工程成套、安裝調(diào)試、設備維修、氣體產(chǎn)品銷售和應用于一體的企業(yè)集團。30年來，開封東京空分具有我國不斷發(fā)展的先進技術和管理經(jīng)驗,所生產(chǎn)的產(chǎn)品遍布全國各地并出口國外,在用戶中享有良好的聲譽。東京空分擁有一支技術精湛、高效實干、富于合作精神(jngshn)的團隊，在這個團隊里人人為了達成目標同心協(xié)力。目前，東京空分具有設計和生產(chǎn)50 Nm3/h-52000Nm3/h各種等級空分設備的能力。集團公司現(xiàn)轄六個分公司：開封東京空分集團有限公司、開封東京空分集團廣大換熱器有限公司 、開封東

8、京空分集團鼓風機有限公司、開封東京空分集團耀星機械有限公司、開封東京空分集團電氣儀表有限公司、開封東京空分集團工程有限公司。公司的核心業(yè)務：設計制造各種規(guī)格的成套空氣分離設備、液體設備、高純氮設備、變壓吸附制氧制氮設備；一、二類壓力容器、高壓繞管式換熱器、鋁制板翅式換熱器、透平空氣壓縮機、活塞氧氮氣壓縮機、透平膨脹機及各類備品備件等。同時,公司擁有進出口許可證，具有執(zhí)行海外項目的能力和經(jīng)驗。四、實習(shx)要求1、2010年10月9日下午，我們在學校教三樓109教室內(nèi)由專業(yè)教師主持進行了生產(chǎn)實習動員大會，會上首先由許處長對我們的實習內(nèi)容要求等做出了重要指示，強調(diào)了關于生產(chǎn)實習中一系列的注意事

9、項，著重說明了實習期間(qjin)安全的重要性，要始終堅持安全第一的原則，生命大于一切。2、2010年10月11日上午(shngw)8時許，我們在河南晉開化工投資控股集團有限責任公司的會議廳里進行了下廠前的安全教育。由工廠的資深工程師為我們做了工廠勞動保護、安全技術、防火、防爆、防毒、以及保密等內(nèi)容(nirng)的安全生產(chǎn)教育。此化工廠的生產(chǎn)為高溫、高壓、易燃易爆的高位企業(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。注意著裝，不披散長發(fā)，不能戴首飾，不穿高跟鞋。嚴禁碰閥門，儀表，按鈕。班前4小時內(nèi)禁止飲酒，工作中禁止吸煙。注意環(huán)保

10、，保持工程的環(huán)境衛(wèi)生。分批進入車間，不要妨礙正常生產(chǎn)操作。出現(xiàn)事故迅速撤離至下風處。行走時靠右側(cè)白線之內(nèi)，行走時兩人成排三人成列。五、實習內(nèi)容、河南晉開化工投資控股集團有限責任公司合成氨概述合成氨工業(yè)誕生于上世紀初，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。氨是重要的無機化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。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)量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。德國化學家哈

11、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。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應后的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式為：N2+3H22NH3合成氨的主要原料可分為固體原料、液體(yt)原料和氣體原料。經(jīng)過近百年的發(fā)展，合成氨技術趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程?，F(xiàn)代大型合成氨廠大多數(shù)以煤為原料，生產(chǎn)過程(guchng)中，煤氣經(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)

12、凈化(jnghu)（包括脫碳和甲烷化工序），制得合成氨所需的H2,N2混合氣體。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。上述工藝過程大致可分為制氣、凈化和合成三個部分。此外還有一套完整的蒸汽動力系統(tǒng)穿插于各個工序內(nèi)。其基本流程圖如下：1、造氣1.1 流程造氣一般是以塊煤為原料，采用間歇式固定層常壓氣化法，在高溫和程控機油傳動控制下，交替與空氣和過熱蒸汽反應。反應方程式：吹風: C+O2CO2+QCO2+C2CO-Q上、下吹:C+H2O(g) CO+H2-QA、吹風(chu fng)階段吹風(chu fng)階段的主要作用是產(chǎn)生熱量，提高燃料溫度。B

13、、上吹（加氮）階段(jidun)過熱蒸汽 造氣 旋風除塵器 過熱器 廢鍋 洗氣塔 氣柜空氣鼓風機 造氣爐上吹階段的主要作用是置換爐底空氣，吸收熱量、制造半水煤氣，同時加入部分氮氣。C、下吹階段過熱蒸汽 造氣爐 廢鍋 洗氣塔 氣柜下吹階段作用是制取半水煤氣，吸收熱量，使上吹后上移的氣化層下移。D、二上吹階段過熱蒸汽造氣爐旋風除塵器過熱器廢鍋洗氣塔氣柜二上吹的主要作用是將爐底及進風管道中煤氣吹凈并回收，確保生產(chǎn)安全。E、吹凈階段空氣鼓風機造氣爐旋風除塵器過熱器廢鍋洗氣塔氣柜吹凈的主要作用是回收造氣爐上層空間的煤氣及補充適量的氮氣，以滿足合成氨生產(chǎn)對氮氫比的要求。吹氣過程主要反應：C + O2 =

14、+ Q 2C + O2 = + Q 2CO + O2 = 2 + Q制氣過程主要(zhyo)反應： C + H2O = CO + H2 QC + 2H2O = CO + 2H2 QO2 + C = 2CO Q CO + H2O = + H2 + Q1.2 工藝(gngy)條件操作溫度：略低于燃料(rnlio)灰熔點，維持不結(jié)疤的最高溫度。吹風速度：高時反應快，CO含量低，熱損失少，但燃料損失大，會出現(xiàn)風洞、吹翻。蒸汽用量：上吹時熱損失大，時間要小于下吹，可適當加空氣（加氮），使燃燒放熱。燃料層高度：高有利于蒸汽分解，但阻力大。循環(huán)時間分配：根據(jù)燃料性質(zhì)。1.3 控制條件在生產(chǎn)中，一般均是多個造

15、氣爐組成一組。在多臺造氣爐同時投入運行時，為了保證造氣爐在吹風階段的風量，必須對造氣爐的吹風階段進行順序控制。對造氣爐進行吹風排序，也就是要實現(xiàn)吹風時間自尋優(yōu)及動態(tài)跟蹤。下面以4個造氣爐為例說明：當任啟動一個造氣爐，或任意停止一個造氣爐，其吹風間歇時間隨之改變。啟動或停止造氣爐之后，各爐都要進行重新調(diào)整，按照計算的時間進行初始化，即各爐在對應時間重新從第一個工序循環(huán)下去，其原理框圖如下：4個造氣爐吹風排序(pi x)原理框圖2、凈化(jnghu)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，將天然氣中的無機硫和有機硫脫除到0.5ppm以下，配入一定量的水蒸汽和空氣分別在一、二段轉(zhuǎn)化

16、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氣(dn q)，在一定的溫度和變換觸媒的催化作用下，使CO變換成和H2，為尿素車間提供富余的中間蒸汽，同時凈化碳化氣體中殘余的和CO，為后工段輸出合格的原料氣和凈化氣（其中CO和的含量25ppm）。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。把天然氣引入進料分離罐144-F中，把天然氣夾帶的液態(tài)烴分離掉，后氣流流經(jīng)過濾器102-LA或102-LB，除去懸浮的固體雜質(zhì)，從過濾器出來的天然氣分成兩股，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)計量的原料天然氣在原料氣壓縮機102-J的

17、一段缸中壓縮后，與一股來自合成氣壓縮機吸入罐104-F的富氫合成氣循環(huán)氣混合。2.1脫硫工段(gngdun)2.1.1基本原理:從原料氣壓縮機一段缸出來的天然氣在壓縮機段間冷卻器137-C與冷卻水進行換熱。從原料氣壓縮機出口出來的混合氣進入一段轉(zhuǎn)化爐101-B的對流段，被預熱約399,接著進入加氫器102D，在加氫器中有機硫化合物被氫化，生成硫化氫。在加氫器中，基本上所有(suyu)的有機硫都變成硫化氫。接著氣體再進入氧化鋅脫硫槽108-DA/DB,每一個脫硫槽內(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而被氧化鋅所吸附。脫硫的最好方法是在過量氫氣存在的情況下，將這硫化物催化轉(zhuǎn)化成

18、硫化氫然后再使硫化氫與氧化鋅反應達到脫除的目的。以焦爐煤氣為原料,壓縮至2.1 MPa后進入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至0.1 ppm以下.焦爐氣中甲烷含量達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)化為合成甲醇用的一氧化碳(yynghutn)和氫;經(jīng)壓縮進入甲醇合成裝置.甲醇合成采用5.3 MPa低壓合成技術,精餾采用3塔流程2.1.2加氫轉(zhuǎn)化天然氣加氫轉(zhuǎn)化處理就是在有鈷、鉬催化劑尊在的條件下，與加入的氫氣進行轉(zhuǎn)化反應，主要化學反應如下：2.1.3氧化鋅脫硫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單方法再生，因此只運用于低

19、濃度硫的脫除，并作為最后(zuhu)一級脫硫。主要化學反應如下： 脫硫后的原料(yunlio)氣在鎳催化劑作用下進行反應以制取合成氨所用的原料氣。主要(zhyo)反應式如下：轉(zhuǎn)化工序分為兩段進行，在一段轉(zhuǎn)化爐里，烴類和水蒸氣在反應管內(nèi)的鎳觸媒上反應，由管外供給熱量。出口氣體殘余甲烷濃度約為813%，一段氧化后的氣體進入二段轉(zhuǎn)化爐，在那里加入空氣燃燒放熱，又繼續(xù)進行轉(zhuǎn)化反應。二段爐出口溫度在810870之間，經(jīng)二段轉(zhuǎn)化后可使粗原料氣達到反應標準。氫氮比（分子比）：2.83.1 殘余甲烷（干基）：0.30.6%轉(zhuǎn)化氣中的H2與空氣中的O2發(fā)生燃燒反應：H2 + 1/2O2 = H2O + 241.

20、16KJ/mol在二段爐內(nèi)除氫氣外一氧化碳和甲烷也能燃燒，但H2燃燒反應的速度比其它可燃氣體快34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)化氣中的氫氣進行燃燒，故大量的熱用于轉(zhuǎn)化氣中的殘余甲烷的繼續(xù)轉(zhuǎn)化2.1.4甲烷(ji wn)化處理出二段爐原料氣中含有大量的CO，變換(binhun)工序就是使CO在催化劑的作用下與水蒸氣反應生成和H2.既除去對后段工序(gngx)有害的CO，又能制得尿素原料之一的。反應式為：CO + H2O(g) CO2 + H2 + 9.8KJ/mol這是一個等體積、可逆、放熱反應，降低溫度和提高蒸汽濃度均有利于變換反應的進行。催化劑是鐵鉻

21、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。中變在360380，在催化劑的作用下，反應速度很快，中變爐出口CO3.0%，然后通過換熱降溫到180左右，在低變催化劑的作用下，工藝中的CO含量進一步降到0.3%，以滿足甲烷化對CO含量的要求。經(jīng)過中、低變換和碳化、脫碳的氣體尚含有少量的和CO，這些氣體會使合成氨觸媒中毒喪失活性，所以在送往合成前必須對原料氣作進一步凈化處理。即將碳化氣中殘余的和CO與原料氣中的H2，在一定溫度和鎳觸媒催化作用下反應生成對合成氨無害的氣體甲烷。2.1.5主要設備特點（1）脫硫槽天然氣含硫量比較高，合成氨原料氣中的硫化物主要

22、以硫化氫的形式存在，含量其次的是COS、CS2和有機硫化物等。因為硫能使合成氨的鐵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置脫硫工序?qū)⒅ァx開化工廠采用了氧化鋅，氧化錳及加氫來脫硫?；旌蠚怏w在有氫氣的條件下在加氫轉(zhuǎn)化器中轉(zhuǎn)化為無機硫，加氫轉(zhuǎn)化器直徑約為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濾和分布氣流之用。所有的無機硫在脫硫槽中與氧化鋅脫硫劑反應生成硫化鋅被除去。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有氣體分布器，下部有集氣器。有機(yuj)硫轉(zhuǎn)化為無機硫時溫度一般控制在3

23、40-400；一般氫氣與有機硫化物摩爾比為250：1-1000：1；壓力一般為0.6-3.8Mpa；空間速度一般選用空速范圍為500-1500h-1.無機(wj)脫硫時升溫對脫硫有利，但不能太高，溫度一般控制在小于400；汽/氣比應該(ynggi)小于0.3；較低空速，400h-1。（2）甲烷化裝置甲烷化爐為圓筒形立式設備，由于甲烷化爐內(nèi)氣體氫的分壓較高，而且有時會發(fā)生超溫事故，故殼體采用低合金鋼制成。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，同時增大阻力利于氣體分布。為防止催化劑過熱，準確掌握催化劑的溫度變化，在催化劑層不同平面設有熱電偶溫度計套管。（3）方箱爐晉開化工廠是

24、中小型化工廠，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)化爐分為方箱爐和換轉(zhuǎn)爐。方箱爐內(nèi)有56根轉(zhuǎn)化管，在底部變徑后引出。因為方箱爐內(nèi)溫度很高，在停產(chǎn)時容易產(chǎn)生熱脹冷縮，為了防止熱脹冷縮帶來的危害，變徑后的轉(zhuǎn)化管做成彎形并懸掛與方箱爐下方。方箱爐通過燃燒天然氣進行加熱，加熱后的廢氣進入換熱設備放出余熱對進入反應器的氣體和軟水預熱，溫度下降達到放空條件后放空。經(jīng)過脫硫后的反應氣60%進入方箱爐40%進入換轉(zhuǎn)爐。換轉(zhuǎn)爐利用二段出口高溫氣體余熱（夾套加熱）進行加熱。換轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)特點是爐拱填裝鎳觸媒，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媒層均勻分布

25、而設計的。觸媒層有熱電偶測溫點三個（上層兩個，下層一個），下部有壓力表管一個。二段轉(zhuǎn)化爐的殼層為耐火磚，中間無有管道。2.2碳化工段2.2.1碳化工段的基本流程及特點有造氣車間轉(zhuǎn)化崗位中低變工序送來的（壓力0.85MPa，含量為17%）低變氣從碳化主塔底部進入塔內(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，含5%10%的尾氣從塔頂導出，經(jīng)碳化副塔底部進入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水進一步逆流吸收，使含量降至1.6%，尾氣由塔頂導出，有固定副塔底部進入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水或回收塔稀氨水進一步逆流吸收，使降至小于等于0.4%，NH320g/m3氣體從尾氣管導出再從回收段底部進入回收清洗塔，

26、與由清洗塔頂部加入或回收塔加入的軟水再次逆流吸收，去除氣體中所含的NH3和使含量0.2g/m3氣體由清洗塔頂部尾氣管導出，經(jīng)汽水分離器出去后，然后送壓縮機三段壓縮。由吸收送來的濃氨水經(jīng)加壓至1.01.2Mpa,由副塔頂部加入塔內(nèi)，與碳化主塔出口氣中的反應生成(shn chn)碳酸銨溶液，再用泵從塔底抽出，加壓至1.41.6Mpa, 由碳化主塔頂部加入塔內(nèi)，進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分離。由于反應時放出(fn ch)大量熱量，碳化塔內(nèi)設冷水箱，用河泵送來壓力為0.05-0.10Mpa的冷水控制碳化溫度。由軟水崗位送來的0.7-1.2Mpa軟水，由頂部(

27、dn b)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入回收塔內(nèi)。清洗回收固定副塔出口氣中的NH3和后，生成的稀氨水一部分由回收塔底部抽出，加壓至0.81.2Mpa，由固定副塔頂部加入塔內(nèi)吸收副塔出氣中的NH3和后，稀氨水壓往吸收。回收清洗塔另一部分稀氨水加壓至0.80.9Mpa，送往洗氨塔吸收合成馳放氣中的氨后，通過自動氣動薄膜閥，壓往吸收母液貯槽或稀氨水貯槽。在碳化工段中，主塔與副塔是相對的。因為在工作8小時后，主塔與副塔要對換一次，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，時間過長后，容易造成堵塞。而在副塔中，有濃氨水噴入，因而對換后，主

28、塔變?yōu)楦彼谄渲杏蓾獍彼?，可以清洗壁上的沉淀。主塔和副塔結(jié)構(gòu)上是一樣的沒有什么區(qū)別2.2.2碳化工段流程圖2.2.3 碳化主要設備(shbi)特點（1）碳化塔 碳化塔是碳化工段最主要的設備。工作原理是伴有化學反應的吸收過程，在塔內(nèi)氨水吸收變換氣中二氧化碳生成(shn chn)碳酸氫銨氮肥。冷卻系統(tǒng)采用小水箱結(jié)構(gòu)，拆裝容易(rngy)，便于清理堵管和換管；設備具有操作方便、控制容易、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。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，因為此溫度下，能加速反應和吸收，減少晶核生成。下部溫度20-28較好：利于碳化反應的平衡；提高氨轉(zhuǎn)化率；利于結(jié)晶析出，提

29、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。（2）回收清洗塔 大多數(shù)廠的回收清洗塔均采用泡罩塔，泡罩塔將塔分成若干層，每層塔板保持不同的濃度(不像碳化塔會縱向返混)。因而，可以用少量軟水連續(xù)操作，自上至下，氨水漸濃，既有利于氨的吸收又可以保證原料氣中二氧化碳含量合格。同時泡罩塔操作彈性大(最大允許操作氣速與最小允許操作氣速之比稱為操作彈性)，特別在低負荷下操作時，泡罩塔也能保持較高的塔板效率。達兩點都很適合于碳化工段氨的回收。（3）稠厚器 主要起中間貯槽的作用。它解決碳化塔取出與離心機分離之間的不平衡而起緩沖作用。上部為圓筒形，下部(xi b)為圓錐形。稠厚器頂部有碳酸氫銨懸浮液

30、入口。筒體側(cè)面上部有溢流口。圓錐體下部有懸浮液出口與離心機連接。 （4）離心機 利用離心力分離固體(gt)和液體或液體和液體的機械。主要部分是一可以旋轉(zhuǎn)的圓筒，叫“轉(zhuǎn)鼓(zhun )”。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。晉開化工廠使用的應該是壁上無空的轉(zhuǎn)鼓，操作時固體被甩出而附于內(nèi)壁，液體則由中央導管連續(xù)排出。離心機轉(zhuǎn)速越高，分離效果也越好。綜上表述為天然氣合成與凈化的大致工序，概括如下：由天然氣制備粗合成氣分四個主要步驟：原料天然氣脫硫；脫硫后的天然氣在一段轉(zhuǎn)化爐中進行烴類的部分轉(zhuǎn)化；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計量的氨，

31、并降低二段轉(zhuǎn)化爐出口氣中甲烷的含量；在變換爐內(nèi)，轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳與蒸汽反應生成二氧化碳，同時產(chǎn)生當量的氫氣；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到803。爐管出口設有集氣管，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。二段轉(zhuǎn)化爐燃燒所需工藝空氣由離心式空壓機101-J提供?？諌簷C由燃氣透平101-JGT驅(qū)動，把燃氣透平約477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。從低溫變換爐出來的工藝(gngy)氣的溫度大

32、約為231、壓力為31.9kg/cm2G，在低變給水預熱器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中再沸苯菲爾溶液，在熱交換器106-C中預熱低壓鍋爐給水，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)冷凝出來的冷凝液從工藝氣中分離掉。天然氣的凈化工序中，對粗合成氣進行處理，除去其中的二氧化碳(r yng hu tn)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，該工藝技術帶半貧液四級閃蒸，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

33、烷化爐中，碳的氧化物在催化床上與氫反應轉(zhuǎn)化成甲烷和水。3、合成(hchng)3.1流程從凈化車間來的半水煤氣經(jīng)過一段出口蝶閥，經(jīng)過水封到以及進口大閥，進入一段氣缸，將壓力提至0.215Mpa,氣體壓縮后溫度升高，從一段氣缸出來的氣體進入出口緩沖器。然后進入一段冷卻分離器，氣體溫度降至40以下，氣體中的油水被冷凝分離，氣體繼續(xù)進入二段入口緩沖器，進入二段氣缸，經(jīng)過壓縮壓力提高到0.7087Mpa，經(jīng)二段出口緩沖器到二段冷卻器，繼續(xù)進入三段入口緩沖器，到三級氣缸，經(jīng)壓縮后壓力提高到2.0Mpa，經(jīng)三段出口緩沖器到三段冷卻器、分離器、止逆閥，“38”雙閥送往凈化，除去氣體中大部分、H2S，然后經(jīng)“8

34、4”雙閥，四段入口緩沖器進入四段氣缸，將壓力提高到4.7959Mpa，出來經(jīng)四段出口緩沖器、冷卻器、分離器，進入五段氣缸，將壓力提高至14.0Mpa，經(jīng)五段出口緩沖器、水冷器、分離器、止逆閥，“59“雙閥送往粗甲醇合成塔，烴化塔，出去氣體中CO和，經(jīng)”96“雙閥，六段入口緩沖器，進入六段汽缸壓縮，將壓力提高到31.4Mpa，再經(jīng)六段出口緩沖器、冷卻器、分離器、止逆閥，”670“雙閥通往合成。3.1.1 6M50-305/320型氮氫氣(qn q)壓縮機工藝指標：級次 I II III IV V VI進氣(jn q)壓力 0.02 0.2115 0.71 1.60 4.9 11.0排氣壓力(yl

35、) 0.2115 0.71 2.0 4.9 14.0 31.4進氣溫度 30 38 38 38 38 38排氣溫度 145 147 142 147 147 140事故槽壓力0.23mpa液位50%冷卻水總管壓力：0.40.6Mpa循環(huán)油壓力：0.40.6Mpa油溫：3543升降壓速度：0.5Mpa/min3.1.2 醇化工序的工作原理：主反應：CO + 2H2 = CH3OH + QCO + 3H2 = CH3OH + H2 + Q副反應：2CO + 4H2 = CH3OH + H2O + Q CO + 3H2 = CH4 + H2O + Q4CO + 8H2 = C4H9OH + 3H2O

36、+ Q烴化工序的工作原理：nCO + 2nH2 = CH2n+2O + (n-1)H2OCO + (2n+1)H2 = CH2n+2 + nH2OnC + (3n+1)H2 = CH2n+2 + 2nH2O醇化系統(tǒng)（1）壓力：補氣油分壓力13.5Mpa 醇化塔壓差0.8Mpa 系統(tǒng)壓差1.5Mpa 甲醇中間槽壓力0.6Mpa 循環(huán)機出口壓力13.5Mpa(2)溫度：醇化塔催化劑床層熱點溫度：初期220280 后期2805醇化(chnhu)塔零米溫度：190200醇化(chnhu)塔第二層各點溫度比熱點低1020醇化(chnhu)塔第三層各點溫度比熱點低1020水冷器出口氣體溫度35醇化塔壁溫度

37、120循環(huán)及進口溫度40循環(huán)及出口溫度50（3）氣體成分醇化前：CO（凈化為主）：1.02.5% 產(chǎn)醇為主時：5.0%0.2% 總NH30.110-5 總S0.110-6醇化后： CH3OH0.1mg/ CO+0.5%3.1.3烴化系統(tǒng)（1）壓力：系統(tǒng)壓力12.5Mpa烴化塔壓差0.8Mpa系統(tǒng)壓差1.5Mpa(2)溫度：烴化塔床層熱點溫度：初期2305 后期2805烴化氨冷器溫度515 塔壁溫度120（3）氣體成分：系統(tǒng)進氣 CO+0.5%烴氣中 CO+15ppm控制方案：氨合成工段中主要工藝參數(shù)的優(yōu)化控制非常重要，直接影響合成氨的產(chǎn)量和消耗指標?？刂品桨敢越档蛧嵃毕臑槟繕?，控制參數(shù)為催化

38、劑溫度、惰性氣體的含量、氨冷出口溫度及氨冷器、冷交換路、氨分離器的三大液位。氫氮比調(diào)節(jié)：氫氮比自調(diào)是合成控制中的難點，從造氣到合成的滯后時間，開滿量時，一般小化肥廠為30分鐘，開聯(lián)醇為45分鐘。正確認識從造氣到合成整個流程中氫比演變規(guī)律是搞好調(diào)節(jié)的基礎。規(guī)律主要為二點；從造氣到合成塔入口基本為純滯后，各點氫比測量曲線呈簡單相似現(xiàn)象，并含有一定的容量滯后，合成塔塔前塔后氫比信號呈微積分關系。記錄各測量點氫比偏差記錄曲線，據(jù)此可發(fā)現(xiàn)演變規(guī)律，監(jiān)視分析調(diào)節(jié)效果，計算開表數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)二維查表控制閥門輸出能達到較好的控制效果。合成塔內(nèi)觸媒(ch mi)層熱點溫度控制合成塔各催化劑層熱點溫度的控制，是采

39、用調(diào)節(jié)未反應的冷氣體加入量的方法來控制各段溫度，由于反應溫度比較容易穩(wěn)定，所以(suy)一般采用手動遙控。循環(huán)氣氨冷器出口溫度(wnd)和液位控制為了更好地控制溫度；采用串級控制方案，以溫度回路為主回路，液位為副回路。為了保證液位，當液位超限時，切斷串級回路，使回路的串級狀態(tài)切換為副回路的自動狀態(tài)；確保液位在安全值內(nèi)。循環(huán)氣氨冷器出口溫度和液位控制原理框圖新鮮氣氨冷器液位控制在新鮮氣氨冷器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，水位測量值與給定常數(shù)進行PID 運算，運算結(jié)果調(diào)節(jié)氨冷液位調(diào)節(jié)閥開度，從而維持氨冷液位恒定。氨分離器的液位控制、冷交換器的液位控制、廢熱鍋爐的液位控制，這幾個回路采用單回路控制。單回路調(diào)節(jié)框圖

40、3.2主要(zhyo)設備特點3.2.1 合成塔進入合成塔的其他(qt)主要由兩部分組成，一部分是占氣體總量65%-70%的主反應氣，從塔底進入位于塔內(nèi)最底層的換熱器和中心管進行加熱，升溫至360-370，進入(jnr)第一催化劑床層反應，反應溫度達到470-480，另外一部分為為熱護氣和冷護氣的混合氣體，約占總氣體量的30%-35%，由下而上進入合成塔內(nèi)件與殼層的環(huán)隙，從塔頂頂部進入催化劑層冷管束，被管外熱氣加熱至250，上升至冷激分氣盒進入催化劑第二床層。主反應氣與熱護氣和冷護氣的混合氣體在第一反應床層混合后依次進入第二、第三床層反應。進入合成塔內(nèi)件與殼層環(huán)隙的氣體主要起保護作用：因為合成

41、氨的反應條件為高溫高壓，而塔設備的材料決定了其只能在反應時承受高溫或者高壓，而不能同時承受高溫高壓，進入環(huán)隙的保護氣在加壓后壓力和塔內(nèi)的壓力相當，避免了塔內(nèi)件承受高壓而只承受高溫，同時氣體處于低溫狀態(tài)可以吸收反應放出的熱量，避免了塔的殼層承受高溫而只承受高壓。反應放出的熱量對保護氣加熱也實現(xiàn)了能量的充分利用。3.2.2一段轉(zhuǎn)化(zhunhu)爐一段轉(zhuǎn)化爐為方格式爐子，整個爐子由輻射段、過渡段、對流段、出口煙道(yn do)、引風機組成。輻射段是爐子的主體，里面設置完成轉(zhuǎn)化過程的“豎琴(shqn)” 系統(tǒng)，它由進口急風管、豬尾管、轉(zhuǎn)化管、下集氣管、上升管和輸氣總管組成、爐頂設燒嘴向下噴燒供熱，對

42、流段有多組換熱器，用煙道氣加熱其他介質(zhì)。原料氣脫硫后，則希望以比較經(jīng)濟的方法將原料氣轉(zhuǎn)化生成氫氣。原料氣蒸汽混合氣與鎳催化劑接觸，同時提高溫度和壓力來促進此反應。該反應是一吸熱反應，需要一段爐供給恒定的熱量以維持適合一段轉(zhuǎn)化反應的溫度。在一段爐和二段爐中，催化劑促使兩個同時發(fā)生的平衡反應，它們是蒸汽-甲烷反應：但事實上不是這樣的，二段爐出口氣中含有(hn yu)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。一段轉(zhuǎn)化爐爐管內(nèi)(un ni)裝有環(huán)狀或圓柱狀的鎳催化劑，各爐管內(nèi)催化劑裝填應均勻，從而保證其壓降相等，使通過每根轉(zhuǎn)化管的氣體分配均勻。如果某根轉(zhuǎn)化管的壓降不正常，則可能會發(fā)生

43、過熱或轉(zhuǎn)化不充分，造成操作不正常。 3.2.3 二段轉(zhuǎn)化(zhunhu)爐二段轉(zhuǎn)化爐為立式圓筒形反應器。受壓主體為碳鋼制圓筒殼，兩端為錐形封頭，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。出一段爐的經(jīng)部分轉(zhuǎn)化的氣體經(jīng)過一段有水夾套的輸送管線107-D，沿切線方向進入二段爐（103-D）的入口室，二段轉(zhuǎn)化爐進口的溫度大約830。一段轉(zhuǎn)化后的氣體仍含有較多的甲烷，為了進一步轉(zhuǎn)化則需要更高的溫度。這個任務在內(nèi)熱式二段爐里完

44、成。在此加入空氣，于是氣體中的H2與空氣中的氧燃燒，同時氣體中的CH4、CO也可能燃燒，放出大量的熱，溫度可達1200-1250，因此，殘余的CH4繼續(xù)轉(zhuǎn)化。出口溫度降到900-1000左右。進入二段轉(zhuǎn)化的空氣，也為合成提供了N2。3.2.4熱交換器熱交換器為管式換熱器，進熱交換器的冷氣不經(jīng)過合成塔的間隙，這樣使溫度更低，使進水冷器的合成氣溫度更低，提高了合成反應熱利用，同時也降低了水冷器的負荷和冷卻水的消耗。3.2.5循環(huán)機循環(huán)機設與冷交換熱氣之后，氣體經(jīng)循環(huán)機加壓后直接進塔，使合成反應處于系統(tǒng)壓力最高點，有利于反應。氣體在設備中流動和反應都會使得整個體系的壓力降低，循環(huán)機起到補充系統(tǒng)壓力的

45、作用3.2.6 往復式空壓機:往復式空壓機是變?nèi)菔綁嚎s機。這種壓縮機將封閉在一個密閉空間內(nèi)的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高(t go)其氣壓。往復式空壓機以汽缸內(nèi)的一個活塞作為壓縮位移的原件來完成以上的壓縮過程。當壓縮過程僅靠活塞的一側(cè)來完成時，該往復式稱為單作用空壓機，如果靠活塞的二頭來完成時稱為雙作用。往復式空壓機在每一個氣缸上有許多彈簧式閥門，只有當閥門兩側(cè)的壓差達到一定值后閥門才會打開。當氣缸內(nèi)的壓力略低于進氣壓力時，進氣閥門(f mn)打開，當氣缸內(nèi)的壓力略高于排氣壓力時排氣閥門打開。如果壓縮過程由一個汽缸或一組單級的汽缸完成時，該空壓機稱為單級空壓機。許多實際使用工況要超過單級

46、空壓機的能力。壓縮比大?。ㄅ艢?進氣壓力）會引起排氣溫度過熱或其他設計上的問題。許多功率超過75Kw的往復式空壓機被設計為多級機組，壓縮過程由雙級或多級組成，級級之間一般有冷卻功能以降低進入下一級的氣溫。多缸壓縮機可以使往復慣性力在機器內(nèi)部彼此得到部分或全部抵消所采用的方法，一是合理配置各缸曲柄間的錯角，是慣性力得到部分或全部抵消；二是合理布置同一曲拐上的各氣缸軸線間的夾角。后者使各缸慣性力的合力為某一不變值，且始終作用在曲柄的離心方向(fngxing)，這樣可以利用在曲柄相反方向加平衡塊的方法來平衡它。但是，在多缸壓縮機中，各缸慣性力組成了一個空間力系。因而，除了慣性力的平衡外，還出現(xiàn)了慣性

47、力矩的平衡問題這種立式兩缸機的氣缸和曲柄布置形式可使倆只氣缸的一階往復慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力在機器內(nèi)平衡掉。旋轉(zhuǎn)慣性力矩可以用曲柄相反方向加平衡塊的方法來完全平衡。 用類似裝平衡塊的方法能適當?shù)窒跉飧字行木€平面內(nèi)一階慣性力矩的一部分，但卻在垂直于氣缸中心線平面上產(chǎn)生了新的不平衡力矩.往復式壓縮機是利用容積的改變使氣體受到壓縮，石化裝置中通過往復式壓縮機提高氫氣壓力以 滿足工藝操作的要求，一般具有以下主要特點：（1）壓縮的氣體是烴類和氫氣的混合體，屬易燃、易爆氣體。（2）氫氣活動性強，在一定的條件下，對金屬有強的腐蝕作用，此特性嚴重地影響了氫氣壓縮機的使用壽命。如碳鋼發(fā)生氫腐蝕的條件是：氫氣壓力

48、20MPa，溫度 200，而且溫度是主要指標。對于氫氣壓縮機設計的最高實際排氣溫度應小149，富氫壓縮機設計的排氣溫度應小于 135（富氫分子量 12）。（3）通常進出口壓差大 、排氣壓力高，需采用 多級壓縮實現(xiàn)較大的壓力比。往復式壓縮機對被壓 縮氣體的分子量不敏感(mngn) ，可以在每一壓縮級中達到 23的壓力比，適合用于新氫的壓縮。（4）要限制每一壓縮級的出口(ch ku)溫度不超過 135。氫氣和空氣相比具有較大的滑移位數(shù)，在壓縮過程中，易通過活塞環(huán)泄漏，造成溫度的升高，亦降低了容積效率。和其他(qt)石油氣相 比壓縮氫氣時的容積效率的降低，同時較低的氣體出口溫度 有利于氣閥的壽命和可

49、靠性，還減少了氫氣在材料中的滲透。（5）氫腐蝕的潛伏期與晶界上氧化鐵的集中程度有直接關系。其中氫的壓力、溫度越高，氫腐蝕的潛伏期就越短。（6）從安全角度要求，盡量采用無油或少油潤滑。經(jīng)驗證明，對氣缸采用過多的潤滑與潤滑不充分相比，對可靠性的危害更大。目前在無油或少油潤滑的壓縮機上，活塞環(huán)壽命可達到40008 000h，活塞支撐環(huán)和活塞桿密封環(huán)的壽命可達到3年（25 000h）或更長。往復式氫氣壓縮機設計分析活塞部件由活塞、活塞桿、活塞環(huán)、支承環(huán)、活塞背帽等組成?；钊ǔＳ设T件或者鍛件制成。其材料按活塞力的大小分別選用：低壓級為HT2O-40、HT2547等鑄鐵件。如果考慮各級間往復慣性力平衡也

50、可選用鋁合金 ZL401等材料，中高壓級活塞選用 35 鍛制件。無油潤滑或少油潤滑氫壓機的活塞環(huán)、支承環(huán)選用填充四氟乙烯自潤滑性能好的材料。活塞桿材料選用42CrMo鍛件，如果壓縮介質(zhì)為含有 HS成份（3 11）的富氫氣，其活塞桿材料選用 174PH鍛件或采用金屬表面非晶態(tài)硬化處理新工藝；在活塞桿摩擦表面利用激光技術噴涂陶瓷涂層等新材料，解決了介質(zhì)對活塞桿零件的腐蝕和磨損問題 ，提高了易損件的使用壽命。氫氣壓縮機必須采用具有中間隔離層的長雙室結(jié)構(gòu) ，以防止空氣與氫氣相混合而發(fā)生爆炸事故中間接筒結(jié)構(gòu)為鑄鐵制成的長雙室型筒形部件，它是機身和氣缸聯(lián)接的橋梁。在與機身、氣缸聯(lián)接的法蘭面上采用橡膠圈密封

51、，并通過彈性螺栓專用墊圈及蓋形螺母把它們聯(lián)在一起。其中接筒與機身連接側(cè)設置安裝刮油環(huán)部件的隔板，用以把機身滑道與接筒分開。雙室式中間接筒，中間設有隔板并裝有填料函，用以防止填料泄漏出的易爆氫氣進入機身內(nèi)。中間接筒每室上部分設有氣體排放口下部設有廢液排放口；靠近氣缸填料室內(nèi)設有充氮氣進出口；冷卻填料的冷卻水進出口；填料注潤滑油進口及填料漏氣回收排放口，將外泄漏的易燃、易爆氫氣安全地收集起來或放空(fng kng)燃燒掉。由于壓縮介質(zhì)氫氣是易燃易爆氣體，在設計活塞桿密封填料結(jié)構(gòu)(jigu)時，當氣體工作壓力大于2MPa時，應設有漏氣回收，充氮氣保護以及填料結(jié)構(gòu)設注油點等有效防泄漏措施。由于油的粘度

52、比氫氣的粘度大得多，故填料注油對減少泄漏是有益的。為此在填料結(jié)構(gòu)設計上設有注油點。氫氣(qn q)壓縮機的選用現(xiàn)在的一些用戶經(jīng)常選擇的氫氣壓縮機有幾個特點，要求低轉(zhuǎn)速。低速機械一般來說，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，磨損小，壽命長。要求無油潤滑，革除注油器，使氫氣中無油霧夾 帶，從而提高氫氣的純度，提高商品質(zhì)量等級，確保使用單位的質(zhì)量要求。要求增大單機生產(chǎn)能力，增加排氣量滿足所有生產(chǎn)的要求。無論采用何種配置，對單臺機的選型均需考慮級壓縮比的合理分配，總列數(shù)及每級的氣缸數(shù)。近代的往復壓縮機多采用臥式對稱平衡型，按API618的要求，若配置單作用氣缸，帶臺階的活塞以及串聯(lián)式氣缸均需得到用戶的同意 。在確定總壓

53、縮級數(shù)及級壓力比之后根據(jù)每列為一個氣缸的原則要確定總列數(shù)，從壓縮機動力平衡的要求，采用偶數(shù)列是理想的。由每級要求的入口流量計算出的氣缸直徑，再綜合考慮總的級數(shù)、列數(shù)及動力平衡，確定每級的缸數(shù)。4、聯(lián)合生產(chǎn)聯(lián)醇系統(tǒng)的主要設備有洗氨塔、油分離器、甲醇合成塔、水冷塔、甲醇分離器、洗醇塔、稀醇分離器、循環(huán)機、粗甲醇中間槽。甲醇合成塔的基本結(jié)構(gòu)與氨合成塔相似，它主要由外筒、內(nèi)件和電加熱器三組分(zfn)。內(nèi)件是由催化劑筐和換熱器兩部分組成。4.1甲醇(ji chn)合成脫碳崗位送來的凈化氣和循環(huán)機來的循環(huán)氣在油分離器混合(hnh)，經(jīng)油水分離器分離油水，剩余的原料氣分主副線進入合成塔合成生成粗甲醇氣，借

54、助于銅基催化劑的作用，CO、和H2進行化合反應生成甲醇，經(jīng)冷凝到醇分離器分離得粗甲醇，減壓后送中間槽，不凝氣體一部分加壓循環(huán)使用，一部分經(jīng)高壓水洗塔水洗掉夾帶的甲醇經(jīng)銅洗送入氨合成系統(tǒng)，粗甲醇送精餾。4.2 甲醇精餾甲醇的精餾工藝，多數(shù)采用兩塔流程，少數(shù)生產(chǎn)規(guī)模較大的廠采用三塔流程，年產(chǎn)5-10萬噸的裝置一般都采用兩塔流程。粗醇經(jīng)預塔給料泵加壓經(jīng)粗醇預熱器加熱到65左右進初塔，同時初塔再沸器用蒸汽加熱使塔內(nèi)液體蒸發(fā)，甲醇及其他輕組分的蒸汽由塔頂蒸出，冷凝后打回流?？刂瞥鰵鉁囟?0-45，塔釜溫度75-85；塔頂溫度60-65。經(jīng)預塔底出來的預后甲醇給主塔，主塔再沸器加熱使塔底溫度控制在104-

55、120，塔頂出氣溫度控制在65-70，在塔頂采出回流液即精醇；合格后送精醇儲槽。5、尿素(nio s)5.1 合成(hchng)原理生產(chǎn)尿素的原料(yunlio)是氨和二氧化碳，后者是合成氨廠的副產(chǎn)品。尿素合成反應分兩步進行：氨與二氧化碳作用生成氨基甲酸銨(簡稱甲銨)；甲銨脫水生成尿素，其反應式為：2NH3+CO2=NH2CO2NH4+159.47kJ (1)NH2CO2NH4=NH2CONH2+H2O-28.49kJ(2)式(1)是強放熱反應，在常壓下反應速度很慢,加壓下則很快。式(2)是溫和的吸熱反應。當溫度為170190,氨與二氧化碳的摩爾比為2.0，壓力高到足以使反應物得以保持液態(tài)時，

56、甲銨轉(zhuǎn)化成尿素的轉(zhuǎn)化率(以計)為 50；其反應速率隨溫度的提高而增大。當溫度不變時，轉(zhuǎn)化率隨壓力的升高而增大，轉(zhuǎn)化率達到一定值后，繼續(xù)提高壓力，不再有明顯增大，此時，幾乎全部反應混合物都以液態(tài)存在。提高氨與二氧化碳的摩爾比，可增大二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，降低氨的轉(zhuǎn)化率。在實際生產(chǎn)過程中，由于氨的回收比二氧化碳容易，因此都采用氨過量，一般氨與二氧化碳的摩爾比3。反應物料中,水的存在將降低轉(zhuǎn)化率，在工業(yè)設計中要把循環(huán)物料中的水量降低到最小限度。少量氧（空氣）的存在能阻緩材料的腐蝕。增加反應物料的停留時間能提高轉(zhuǎn)化率,但并不經(jīng)濟,工藝設計中最佳條件的選擇是在經(jīng)濟合理的情況下，追求單位時間的最大產(chǎn)量。典型的

57、工藝操作條件是溫度180200、壓力13.824.6MPa、氨與二氧化碳摩爾比2.84.5、 反應物料停留時間2540min。5.2 生產(chǎn)工藝 氨和二氧化碳在合成塔內(nèi)，一次反應只有5572轉(zhuǎn)化為尿素(以計),從合成塔出來的物料是含有氨和甲銨的尿素溶液（簡稱尿液）。在進行尿液后加工之前，必須將氨和甲銨分離出去。甲銨分解成氨和二氧化碳是尿素合成反應中式(1)的逆反應,是強吸熱反應，用加熱、減壓和氣提等手段能促進這個反應的進行。圍繞著如何回收處理從合成塔里出來的反應混合物料，曾發(fā)展了尿素的多種生產(chǎn)工藝。不循環(huán)(xnhun)工藝和部分循環(huán)工藝：不循環(huán)工藝是指從合成塔出來的物料,經(jīng)減壓至常壓并用蒸汽加熱

58、,將氨和二氧化碳分離出來,尿液送去后加工系統(tǒng)，氨用于生產(chǎn)其他的銨鹽。部分循環(huán)工藝是把從甲銨分解器內(nèi)分解出來的部分氨和二氧化碳，以甲銨水溶液的形式循環(huán)回合成塔。不循環(huán)和部分循環(huán)工藝較簡單，投資(tu z)較省、操作費用也較低，缺點是要附設龐大的銨鹽加工系統(tǒng),經(jīng)濟上不合理,新的尿素廠則采用(ciyng)全循環(huán)工藝。全循環(huán)工藝：是把未轉(zhuǎn)化成尿素的氨和二氧化碳，經(jīng)分離后全部循環(huán)返回尿素合成系統(tǒng)。這類工藝因分解、循環(huán)的方法不同而有不同，但主要是水溶液循環(huán)法和氣提法根據(jù)不同要求，可以采用三種方法生產(chǎn)固體尿素。結(jié)晶法將尿液蒸濃到約85，再通過冷卻、結(jié)晶、分離、干燥而得到產(chǎn)品。在結(jié)晶過程中,通入約95的熱空氣

59、，使結(jié)晶與干燥同時進行的方法稱為無母液結(jié)晶法。也有采用真空結(jié)晶法，借以充分利用系統(tǒng)的反應熱（如三井東壓法）。結(jié)晶法的特點是成品中縮二脲含量0.3，但成品易吸濕、結(jié)塊，一般作工業(yè)尿素用。塔式噴淋法造粒是目前使用最廣泛的方法。將99.5的尿液在造粒塔頂通過噴頭(大多用旋轉(zhuǎn)噴頭)噴成液滴下落，與塔底通入的空氣逆流接觸凝結(jié)、冷卻而成為粒徑0.82.5mm的顆粒產(chǎn)品。此法優(yōu)點是消耗動力很少，但產(chǎn)品機械強度不高，易破碎；且塔頂排出的空氣含尿素大于100mg/m3，污染大氣，需在造粒塔頂加設龐大的凈化裝置（見尿素造粒塔）。顆粒成型法造粒塔式噴淋造粒法產(chǎn)品強度較低，粒徑較小，抗碎、抗磨強度較差，不能滿足摻混肥

60、料及機械施肥(sh fi)的需要。60年代起，發(fā)展了顆粒成型法造粒新技術，即把96以上的尿液，逐層凝結(jié)在晶種粒子表面而形成顆粒尿素。產(chǎn)品粒度為24mm(根據(jù)需要可達711mm),不但強度高,且不易吸濕結(jié)塊,可以散裝貯存，此法造粒裝置可分盤式造粒、轉(zhuǎn)鼓造粒和流動床造粒等。5.3 尿素(nio s)生產(chǎn)工藝條件（1）壓縮機壓力(yl)： 一段吸入：100-500mm水柱 溫度：3-40一段出口：2.6（表） 溫度：150二段出口：9-10.5（表） 溫度：150三段出口：28-32（表） 溫度：150四段出口：75-90（表） 溫度：150五段出口：210（表） 溫度：150二，三，四段進口 溫度