合成氨模擬實習

1、合成氨過程仿真認識實習實習目的仿真實習是畢業(yè)實習計劃的組成部分，通過實習使學生了解化工 生產(chǎn)一般特點、規(guī)律和工藝參數(shù)的控制，獲得化工生產(chǎn)實踐知識，培 養(yǎng)運用化工專業(yè)理論知識，分析和解決實際問題的能力，為今后畢業(yè) 論文（設計）和所從事的化工實際工作打下良好的實踐基礎。實習要求實習裝置為合成氨生產(chǎn)仿真裝置。要求了解并熟悉生產(chǎn)過程及 控制，包括：生產(chǎn)方法和原理，原料、催化劑及產(chǎn)品特性；生產(chǎn)工藝流程（流程中設備、主副管線，過程操作和控制）；各工序工藝條件及控制：主要設備操作溫度、壓力和組成；主要設備型式、結構；主要設備及管線上的控制儀表及調(diào)節(jié)方法。搜集信息途徑聽講座（擬安排工藝及設備、仿真裝置及操作等

2、講座）；現(xiàn)場實習：熟悉工藝流程、設備、及仿真軟件操作，熟悉仿真模 型；閱讀實習指導書、流程圖、設備圖及其它文獻資料。實習內(nèi)容仿真實習的主要內(nèi)容是：以天然氣為原料的合成氨工藝，通過仿 真實習了解合成氨工藝原理與流程，掌握合成氨生產(chǎn)中的主要參數(shù)和 DCS控制系統(tǒng)的操作。以下為東方仿真軟件的合成氨工藝流程。合成氨裝置轉(zhuǎn)化工段1概述轉(zhuǎn)化工段包括下列主要部分：原料氣脫硫、原料氣的一段蒸汽轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化氣的二段轉(zhuǎn)化、高變、 低變、給水、爐水和蒸汽系統(tǒng)。2原料氣脫硫天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而 不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可 能地除去原料氣中的各種硫化物

3、。加氫轉(zhuǎn)化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉(zhuǎn)化為 無機硫。加氫轉(zhuǎn)化不能達到直接脫硫的目的，但經(jīng)轉(zhuǎn)化后就大大的利 于硫的脫除。在有機硫轉(zhuǎn)化的同時，也能使烯烴類加氫轉(zhuǎn)化為烷氫類 從而可減少下一工序蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑析炭的可能性。在采用鉆鉬催化劑的條件下，主要進行如下反應：R-SH+H2=RH+H2SR-S-R+2H2=RH+RH+H2SC4H4S+4H2=C4H10+H2SRC=CR +H2=RCH2-CH2R氧化鋅是一種內(nèi)表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除 噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將 出口氣中硫含量降至0.1PPm以下。氧化鋅脫硫反應：ZnO+H2S

4、=ZnS+H2O原料天然氣在原料氣預熱器（141C ）中被低壓蒸汽預熱后， 進入活性碳脫硫槽（101DA、102DA 一用一備），進行初脫硫后， 經(jīng)壓縮機（102J）加壓。在一段爐對流段低溫段加熱到230C左右 與103-J段來的氫混合后進入CoMo加氫和氧化鋅脫硫槽（108D） 終脫硫后，天然氣中的總硫W0.1ppm。3原料氣的一段蒸汽轉(zhuǎn)化經(jīng)脫硫后的原料氣的總硫含量降至0.1PPm以下，與水蒸汽混合 后進行轉(zhuǎn)化反應：CH4 + H2O = CO + 3H2CnH2n+2 + nH2O = nCO + （2n+1） H2由于轉(zhuǎn)化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應 速度。在實際生產(chǎn)

5、中，轉(zhuǎn)化反應分別是一段爐和二段爐中完成。在一 段爐中，烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內(nèi)鎳催化劑的作用下進行轉(zhuǎn) 化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉(zhuǎn)化氣溫度 控制在800C左右。脫硫后的原料氣與中壓蒸汽混和后，經(jīng)對流段高溫段加熱后，進 入一段爐（101B）的336根觸媒反應管進行蒸汽轉(zhuǎn)化，管外由頂 部的144個燒嘴提供反應熱，經(jīng)一段轉(zhuǎn)化后，氣體中殘余甲烷在10% 左右。4轉(zhuǎn)化氣的二段轉(zhuǎn)化為了進一步轉(zhuǎn)化，需要更高的溫度。在二段爐中加入預熱后的空 氣，利用H2和O2的燃燒反應，產(chǎn)生高熱，促使CH4進一步轉(zhuǎn)化。一段轉(zhuǎn)化氣進入二段爐（103D）,在二段爐中同時送入工藝空 氣，工藝空氣來自空

6、氣壓縮機（101J）加入少量中壓蒸汽并經(jīng)對流 段高溫段預熱，轉(zhuǎn)化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產(chǎn)生的熱量供給轉(zhuǎn) 化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉(zhuǎn)化，出二段爐的工藝氣殘余 甲烷含量0.3%左右，經(jīng)并聯(lián)的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)第 二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。5 CO變換經(jīng)蒸汽轉(zhuǎn)化后的工藝氣含有1215%的CO,變換工序的任務是 使CO在有催化劑存在的條件下與水蒸汽反應：CO + H2O = CO2 + H2這樣即能把一氧化碳變?yōu)橐子谇宄亩趸?，同時又可制得合 成需要的原料氫。變換反應是一個可逆、放熱、反應前后氣體體積不 變的化學反應。整個變換過程是由高溫變換和低溫變換組成。高

7、溫變換所用的催 化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300C以上（一般在 350430C）。在此溫度下，可以取得較高的反應速度，但不能達到 較低的CO濃度。為了進一步取得較低的CO濃度，還要以銅為活性 組分的催化劑作用下，進行低溫變換。它的變換溫度一般在200 250C，這樣的低溫下，就能使CO的變換進行的比較徹底，可以使 CO濃度降至0.3%以下。由第二廢熱鍋爐來的轉(zhuǎn)化氣約含有1214%的CO,進入高變爐 （104DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉(zhuǎn)化成CO2，經(jīng)高溫 變換后CO含量降到3%左右，然后經(jīng)第三廢熱鍋爐（103C）回收 部分熱能，經(jīng)換熱器（104C）進入低變爐（104

8、DB）在低變觸媒 的作用下將其余CO轉(zhuǎn)化為CO2,出低變爐的工藝氣中CO含量約為 0.3%左右。6給水、爐水、蒸汽系統(tǒng)合成氨裝置開車時，將從界外引入3.8MPa、327C的中壓蒸汽約 50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車間引入，用并 聯(lián)的低變出口氣加熱器（106C）和甲烷化出口氣加熱器（134C） 預熱到100C左右，進入除氧器（101U）脫氧段，在脫氧段用低壓 蒸汽脫除水中溶解氧后，然后在儲水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解 氧。最終溶解氧含量小于7PPb。除氧水加入氨水調(diào)節(jié)PH至8.59.2,經(jīng)鍋爐給水泵104J/JAJB經(jīng)并聯(lián)的合成氣加熱器(123C),甲烷化氣加熱器(114

9、C)及一 段爐對流段低溫段鍋爐給水預熱盤管加熱到295 C左右進入汽包(101 F),同時在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經(jīng)101CA/CB、102 一C、103C、一段爐對流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽 化后進入汽包，經(jīng)汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對流段過熱后送至 103JAT,經(jīng)103JAT抽出3.8MPa、327C中壓蒸汽，供各中壓蒸 汽用戶使用。103JAT停運時，高壓蒸汽經(jīng)減壓，全部進入中壓蒸 汽管網(wǎng)，中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用，其余 供背壓透平使用，并產(chǎn)生低壓蒸汽，供111C、101U使用，其余 為伴熱使用在這個工段中，縮合/脫水反應是在三個串聯(lián)的反應

10、器中 進行的，接著是一臺分層器，用來把有機物從液流中分離出來。1.3.2合成氨裝置凈化工段1脫碳經(jīng)變換工序后的工藝氣，CO2含量一般在17%左右。本裝置采 用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶 液的吸收和再生可以用如下反應方程式表示：K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3 + 熱量這是一個可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了 CO2生成 KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成 K2CO3。前一 個過程是吸 收過程，后一 個過程是再 生過程。經(jīng)過 吸收塔的脫 碳氣體要求 CO2小于 0.1%；經(jīng)過再 生塔的CO2 氣體要求純 度大于

11、 98.5%。脫碳系統(tǒng)現(xiàn)場圖WLI1T-45 Hb-JTO DCS10001從變換工序來變換氣溫度60C，壓力2.799MPa進入CO2吸收 塔(101-E)下部，在吸收塔中經(jīng)塔板逆流向上與塔頂加入的貧液(40C) 接觸，脫去工藝氣中所含二氧化碳，再經(jīng)塔頂洗滌段后出CO2吸收 塔，出吸收塔凈化氣在管路上由噴射器噴入變換氣分離器(102-F)來的 工藝冷凝液進一步洗滌，經(jīng)凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝冷 凝液，溫度44C，壓力2.764MPa的氣體去甲烷化工序，液體與變換 冷凝液匯合去工藝冷凝液處理裝置。從CO2吸收塔塔底出來的富液(74C)先經(jīng)溶液換熱器(109-CB) 加熱，再經(jīng)

12、溶液換熱器(109-CA)進一步升溫至105 C后，進入CO2汽 提塔(102-E)頂部，102-E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中 靠變換氣煮沸器(105-CA.B)蒸汽煮沸器(111-C)提供的熱量蒸發(fā)出大 量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經(jīng)過CO2汽提 塔冷凝器(110-C)，再經(jīng)CO2汽提塔回流液槽(103-F)分離出液體后， CO2氣體送尿素裝置。從CO2汽提塔底部出來的熱貧液先經(jīng)溶液換熱器(109-CA)與富 液換熱降溫后進貧液泵，經(jīng)貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓后的貧液再經(jīng) 溶液換熱器(109-CB)降溫，并經(jīng)貧液冷卻器(108-C)進一步冷卻至4

13、0 C 左右進CO2吸收塔上塔。從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經(jīng)回流液泵(108-J) 升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌 凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進入系 統(tǒng)。2 甲烷化碳氧化物(CO、CO2)是合成觸媒的毒物，在工業(yè)生產(chǎn)中要求 入合成工序的氫氮氣中的CO、CO2含量小于10PPm。在催化劑作用 下將CO、CO2加氫反應生成對合成觸媒無害甲烷。在鎳觸媒存在的條件下，進行如下化學反應：CO + 3H2 = CH4 + H2O + 206.16kJ/molCO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O + 165.08kJ/mol甲

14、烷化反應是可逆強放熱反應，溫升很大，每反應1%CO,溫升 72C左右；每反應1%CO2，溫升60C左右。因此，要嚴格控制低變 出口 CO含量及脫碳出口 CO2含量再規(guī)定指標范圍內(nèi)，嚴防甲烷化 觸媒超溫。甲烷化裝置的原料氣來自脫碳裝置，該原料氣(44C、2.76Mpa) 先后經(jīng)合成氣一脫碳氣換熱器(136-C)預熱至117.49C、高變氣一脫碳 氣換熱器(104-C)加熱到316C，進入甲烷化爐(106-D),爐內(nèi)裝有 18m3、J-105型鎳催化劑，氣體自上部進入106-D，氣體中的CO和 CO2與H2反應生成CH4和H2O。甲烷化爐(106-D)的出口溫度為 363 C,依次經(jīng)鍋爐給水預熱器

15、(114-C),甲烷化氣脫鹽水預熱器(134-C) 和水冷器(115-C),溫度降至40C，甲烷化后的氣體中CO和CO2含 量降至10ppm以下，進入104-F進行氣液分離。3冷凝液回收系統(tǒng)自低變104-D來的工藝氣(260C)經(jīng)102-F底部冷凝液萃冷后， 再經(jīng)105-C，106-C換熱至60C，進入102-F，其中工藝氣中所帶的 水分沉積下來，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101-E脫除CO2。 102-F的水一部分進入103-F，一部分經(jīng)換熱器C66401換熱后進入 E66401，由管網(wǎng)來的327C的蒸汽進入E66401的底部，塔頂產(chǎn)生的 氣體進入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)C66401，C66

16、402換熱后排出。1.3.3合成氨裝置合成工段氨的合成是整個合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮 氫氣在高溫高壓及鐵催化劑作用下合成為氨。由于在反應過程中只有 少部分氮氫氣合成為氨，因此反應后的氣體混合物分離氨后，經(jīng)加壓 又送回合成塔，構成合成回路。氨合成的化學反應式如下：1/2 N2 + 3/2H2 = NH3 + 熱量這是一個放熱和體積減少的可逆反應。本裝置的合成塔采用了三段間接換熱式徑向合成塔，這樣合成塔 觸媒層的溫度分布就更為合理，更加接近最佳溫度分布曲線，觸媒層 的阻力降也更小。同時，在合成塔出口設置了合成廢鍋，利用合成氨 余熱產(chǎn)生125X105Pa (絕)的高壓蒸汽，能量回收

17、更為充分。但是， 由于轉(zhuǎn)化工序加入過量空氣，使合成系統(tǒng)氮過剩，加大了合成排放氣 量。為此增加了氫回收裝置加以彌補，回收的氫返回合成系統(tǒng)。1 合成系統(tǒng)從甲烷化來的新鮮氣(40C、2.6Mpa、H2/N2=3： 1)先經(jīng)壓縮 前分離罐(104-F)，分離氣體中的水后，進合成氣壓縮機(103-J)低壓段， 在壓縮機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)熱交換器(106-C，與甲烷化進料 氣換熱)冷卻至93.3C，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后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐 (105-F)，進一步分離氣體中

18、的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進 合成氣壓縮機高壓段。合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機 循環(huán)段，從循環(huán)段出來的合成氣進合成系統(tǒng)水冷器（124-0。高壓合 成氣自水冷卻器124-C出來后，分兩路繼續(xù)冷卻，第一路串聯(lián)通過原 料氣和循環(huán)氣一級和二級氨冷器117-C和118-C的管側，冷卻介質(zhì)都 是冷凍用液氨，另一路通過就地的MIC-23節(jié)流后，在合成塔進氣和 循環(huán)氣換熱器120-C的殼側冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環(huán)氣 三級氨冷器119-C中用三級液氨閃蒸槽112-F來的冷凍用液氨進行冷 卻，冷卻至-23.3C。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進入高壓氨分離器 （106-F）

19、，在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環(huán)氣中的氨就在106-F中 分出，分離出來的產(chǎn)品液氨送往低壓氨分離器（107-F）。從高壓氨分離 器出來后，循環(huán)氣就進入合成塔進氣一新鮮循環(huán)氣換熱器120-C的管 側，從殼側的工藝氣體中取得熱量，然后又進入合成塔進氣-出氣換 熱器（121-C）的管側，再由HCV-11控制進入合成塔（105-D），在121-C 管側的出口處分析氣體成分。SP-35是一專門的雙向降爆板裝置，是用來保護121-C的換熱器， 防止換熱器的一側卸壓導致壓差過大而引起破壞。主線合成氣進氣由HCV-11控制，從冷激式合成塔105-D的塔底 進入，自下而上地沿內(nèi)件與外筒之間的環(huán)隙上升，被預熱至合

20、成塔頂 部。再向下依次經(jīng)過各觸媒層進行反應；一路副線合成氣進氣（冷激 氣）經(jīng)由MIC-13控制，直接到第一層觸媒的入口，用以控制該處的 溫度（開工時僅由這一路進氣），另一路副線冷激氣可以分別用 MIC-14、MIC-15和MIC-16進行調(diào)節(jié)，分別控制第二、第三、第四 層觸媒的入口溫度。氣體經(jīng)過最底下一層觸媒床后，又自下而上地把 氣體導入中心內(nèi)部換熱器的管側，把熱量傳給進來的氣體，再由 105-D的頂部出口引出。合成塔出口氣進入合成塔-鍋爐給水換熱器123-C的管側，把熱 量傳給鍋爐給水，接著又在121-C的殼側與進塔氣換熱而進一步被冷 卻，最后回到103-J高壓缸循環(huán)段（最后一個葉輪）而完成

21、了整個合成 回路。合成塔出來的一部分氣體（吹出氣，又叫馳放氣），經(jīng)氨冷器125-C 至高壓吹出氣分離缸108-F，經(jīng)MIC-18調(diào)節(jié)并用FI-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)。從合成回路中排出一 部分氣是為了控制循環(huán)氣中的甲烷和氬的濃度，甲烷和氬在系統(tǒng)中積 累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐108-F以前先在氨 冷器125-C中冷卻，由108-F分出的液氨送低壓氨分離器107-F回收。合成塔備有一臺開工加熱爐(102-B)，它是用于開工時把合成塔 引溫至反應溫度，開工加熱爐的原料氣流量由FI-62指示，另外，它 還設有一低流量報警器FAL-85與FI-62配

22、合使用，MIC-17調(diào)節(jié)102-B 燃料氣量。2冷凍系統(tǒng)合成來的液氨進入中間閃蒸槽(107-F，即低壓氨分離器)，閃蒸出 的不凝性氣體通過PICA-8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。分離器 107-F裝有液面指示器LI-12。液氨減壓后由液位調(diào)節(jié)器LICA-12調(diào) 節(jié)進入三級閃蒸罐(112-F)，進一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進 入系統(tǒng)中。冷凍的一、二、三級閃蒸罐操作壓力分別為：0.4MPa(G)、 0.16MPa(G)、0.0028MPa(G)。三臺閃蒸罐與合成系統(tǒng)中的第一、第二、 第三氨冷器相對應，它們是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發(fā)循環(huán)操作的。 液氨由各閃蒸罐流入對應的氨冷器，吸熱后的液氨蒸

23、發(fā)形成的氣液混 合物又回到各閃蒸罐進行氣液分離，氣氨分別進氨壓縮機(105-J)各段 氣缸，液氨分別進各氨冷器。由液氨接收槽(109-F)來的液氨逐級減壓后補入到各閃蒸罐。一級 閃蒸罐(110-F)出來的液氨除送第一氨冷器(117-C)外，另一部分作為合 成氣壓縮機(103-J)一段出口的氨冷器(129-C)和液氨接收槽(109-F )的 氨冷器(126-C)的冷源(126-C)。氨冷器(129-C)和(126-C)蒸發(fā)的氣氨 進入二級閃蒸罐(111-F)，110-F多余的液氨也送往111-Fo 111-F的液 氨除送第二氨冷器(118-C)和弛放氣氨冷器(125-C)作為冷凍劑外，其 余部分

24、送往三級閃蒸罐(112-F)。112-F的液氨除送119-C作為冷凍劑 外，還可以由冷氨產(chǎn)品泵(109-J)作為冷氨產(chǎn)品送液氨貯槽貯存。由三級閃蒸罐(112-F)出來的氣氨進入氨壓縮機(105-J)一段壓縮， 一段出口與二級閃蒸罐111-F來的氣氨匯合進入二段壓縮，二段出口 氣氨先經(jīng)壓縮機中間冷卻器(128-C)冷卻后，與一級閃蒸罐110-F來的 氣氨匯合進入三段壓縮，三段出口的氣氨經(jīng)氨冷凝器(127-CA、CB)， 冷凝的液氨進入接收槽(109-F)。109-F中的閃蒸氣去閃蒸罐氨冷器 (126-C)，冷凝分離出來的液氨流回109-F，不凝氣作燃料氣送一段爐 燃燒。109-F中的液氨一部分減

25、壓后送至一級閃蒸罐(110-F)，另一部 分作為熱氨產(chǎn)品經(jīng)熱氨產(chǎn)品泵(1-3P-1,2)送往尿素裝置。1.4實習安排實習地點：化學化工學院計算機仿真中心實習時間（周期為一周的時間安排）：周一：實習動員及注意事項；合成氨工藝及設備、仿真裝置及操 作等講座；學生復習合成氨工藝相關知識、學習本指導書、查閱相關 資料。周二周四：合成氨全流程仿真模型和合成氨大工段DCS控制 系統(tǒng)仿真軟件參觀、練習、操作；周五：仿真實習上機模擬考試及正式考核。1.5實習思考題.以天然氣為原料生產(chǎn)合成氣過程有哪些主要反應？CH4+H2O = CO+3H2CnH2n+2+nH2O = nCO+ （2n+1） H2.天然氣-水

26、蒸氣轉(zhuǎn)化法制合成氣過程有哪些步驟？a、經(jīng)過預熱器進行加熱b、脫硫c、在外加熱的反應管中進行烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化反應即一段轉(zhuǎn)化d、高溫的一段轉(zhuǎn)化氣進入二段轉(zhuǎn)化爐并加入空氣，利用反應 熱將甲烷轉(zhuǎn)化反應進行到底e、利用廢熱鍋爐回收高溫轉(zhuǎn)換氣的熱量，產(chǎn)生高壓蒸汽為什么天然氣要預先脫硫才能進行轉(zhuǎn)化？天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中 毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須 盡可能地除去原料氣中的各種硫化物Co-Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點？Co-Mo加氫轉(zhuǎn)化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫 轉(zhuǎn)化為無機硫。加氫轉(zhuǎn)化不能達到直接脫硫的目的，但經(jīng)轉(zhuǎn)化后就大 大的利于硫

27、的脫除。在有機硫轉(zhuǎn)化的同時，也能使烯烴類加氫轉(zhuǎn)化為 烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑析炭的可能性。氧化鋅是一種內(nèi)表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。 除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可 將（108D）出口氣中硫含量降至0.1PPm以下為什么天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化過程需要供熱？供熱形式是什么？由于轉(zhuǎn)化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應 速度。在實際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)化反應分別是在一段爐和二段爐中完成。在 一段爐中（101B），烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內(nèi)鎳催化劑 的作用下進行轉(zhuǎn)化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一 段爐轉(zhuǎn)化氣溫度控制在800C左右

28、。影響天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化反應的主要因素有哪些？影響天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化反應的主要因素有：溫度、壓力、水碳 比天然氣-水蒸氣轉(zhuǎn)化反應的主要操作參數(shù)有哪些？轉(zhuǎn)化爐的溫度、水碳比一段轉(zhuǎn)化爐的主要結構？。一段轉(zhuǎn)化爐是烴類蒸汽轉(zhuǎn)化法制氫的關鍵設備之一。它包括轉(zhuǎn)化 管與加熱室的輻射段以及回收熱量的對流段。一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？中變催化劑，即以三氧化二鐵為主體，以氧化鉻為主要添加物的 多成分鐵鉻系催化劑。適用于一氧化碳或氫的含量不高，升溫速度緩 慢的情況下。低變催化劑，主要是以氧化銅為主體。適用于操作溫度高于氣體 的露點溫度的情況下。少量CO、CO2的脫除方法有哪些？各自特點？a、銅

29、氨液吸收法：可循環(huán)使用b、甲烷化法：可將原料氣中的碳氧化物總含量脫除到10ppm以 下。由于甲烷化過程中消耗氫氣并生成無用的甲烷，因此，此過程只 適用于一氧化碳和二氧化碳的含量低于0.5%的氣體精制。c、液氮洗滌法：用高純度氮在-190C左右將原料氣中所含的少 量一氧化碳脫除的分離過程，由于甲烷和氬的沸點都比一氧化碳高， 所以在脫除一氧化碳的同時，也可將這些組分除去。影響氨平衡濃度的因素有哪些？因素有：壓力、降低溫度、惰性氣體含量、氫氮比.溫度和壓力對氨合成反應速率的影響。？提高溫度，反應速率增加提高壓力，反應速率增加.惰性氣體對氨合成反應的平衡氨濃度及反應速率的影響？惰性氣體含量越低，平衡氨

30、濃度越高；反應速率越低.氨合成塔的主要結構？氨合成塔是合成氨生產(chǎn)的關鍵設備。由于氨在高溫、高壓條件下合成，為防止氫氣對鋼材的腐蝕，氨合成塔通常由內(nèi)件與外筒兩 部分組成。內(nèi)件包括催化劑筐、換熱器和電加熱器等部分。15.熟悉實習裝置的氨合成工藝流程。16 .仿真裝置氨合成系統(tǒng)的開停車操作步驟？驟上步D:步驟描述備注通曰，0S 投用LSH109（104-F液位高聯(lián)鎖）輔助控制盤通曰，1S 投用LSH111 （105-F液位高聯(lián)鎖）輔助控制盤通曰，2S顯示合成塔壓力的儀表換為低量程表合成現(xiàn)場圖通曰，3S 全開閥VX0015進冷卻水，投 用 124-C通曰，4S 全開閥VX0016進冷卻水，投 用 12

31、3-C補充：全開閥VX0014進冷卻 水，投用116-C通曰，5S 打開閥VV077，以投用防爆閥SP35通曰，6S 打開閥VV078，以投用防爆閥SP35通曰，7S打開新鮮氣閥SP71，把氫氮氣引入104-F補充：開閥VV060進氫回收 中的富氫氣通曰，8S 按103-J復位按鈕，然后啟動103-J輔助控制盤 及合成現(xiàn)場圖通曰，9S開液氨泵117-J，注液氨冷凍系統(tǒng)圖的現(xiàn)場畫面通曰，10S開MIC23,把工藝氣引入合成塔105-D,合成塔充壓通曰 ，11S開HCV11,把工藝氣引入合成塔105-D，合成塔充壓曰，S開合成氣閥SP1付線閥VX003612普 S13均壓逐漸關小防喘振閥FIC7普

32、 S14逐漸關小防喘振閥FIC8普 S15逐漸關小防喘振閥FIC14普 S16開放空閥SP72合成現(xiàn)場圖普 S17普 S18普 S19開SP72前旋塞閥VX0035，準 備排氣當合成塔壓力達到1.4Mpa時換 高量程壓力表開新鮮氣閥SP1，排氣普 S20關SP1付線閥VX0036普 S21關放空閥SP72普 S22普 S23關SP72前旋塞閥VX0035，排氣結束關進氣閥HCV11，準備開工普 S24全開馳放氣PIC194前閥MIC18普 S25開PIC-194設定在10.5MPa，投自動（108-F出口調(diào)節(jié)閥）普 S26開入102-B旋塞閥VV048普 S27開循環(huán)氣閥SP70，準備循環(huán)氣普

33、 S28開SP70前旋塞閥VX0034，使工藝氣循環(huán)起來打開108-F頂MIC18閥（開度通29為 100)通曰 ，30S 投用102-B聯(lián)鎖FSL85輔助控制盤畫面通曰 ，31S 打開MIC17進燃料氣合成氨系統(tǒng) 圖通曰 ，32S 開工爐102-B點火，合成塔開始升溫通曰 ，33S 開閥MIC14，調(diào)節(jié)合成塔二段溫度通曰 ，34S 開閥MIC15，調(diào)節(jié)合成塔三段溫度通曰，35S開閥MIC16，調(diào)節(jié)合成塔三段溫度通曰 ，36S 停液氨泵117-J,停止向合成塔注液氨TR1_113.PV 380通曰 ，37S 低壓氨分離器107-F壓力PICA8設定在1.68MPa投自動冷凍工段DCS圖通曰 ，

34、38S 馳放氣分離器108-F液位LICA14設定在50%投自動需較長時間 才能達到，先使 LICA14： 0%以便 建立液位通曰 ，39S 高壓氨分離器106-F液位LICA13設定在50%投自動產(chǎn)品氨通往107-F通曰 ，40S當合成塔一段溫度（TI1_46）達到反應溫度380度時，關閉MIC17TI1_46.PV380通曰 ，41S 開工爐102-B熄火TI1_46.PV380通曰 ，42S打開閥門HCV11進原料氣TI1_46.PV350通曰，43S 關入102-B旋塞閥VV048通曰 ，44S開MIC13進冷激氣調(diào)節(jié)合成塔一段溫度質(zhì):S一段入口溫度TI1_46控制在量45401 5 度，量質(zhì):46S二段入口溫度TI1_86控制在420 5 度，量質(zhì):47S三段入口溫度TI1_49控制在3805 度，量質(zhì):48S106-F液位控制在LICA13達505%17.在仿真裝置中，氨合成塔的反應壓力如何控制?從甲烷化來的新鮮氣(40C