1#3#合成合成操作规程.docx
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1#3#合成合成操作规程
第一部分:
1#~3#合成操作规程
一、岗位责任制
1.1岗位职责
1.1.1在公司党委的领导下,在车间统一组织管理下,认真完成公司交给的各项任务,认真履行各项规章制度。
1.1.2坚持“安全第一,预防为主”的方针,自觉学习安全、环保知识,提高自身安全、环保意识,杜绝安全、环保事故的发生。
1.1.3主动与相关岗位协调,确保系统不超负荷,工艺稳定,设备正常运行。
1.1.4按时参加车间组织的各项活动、培训及义务劳动。
1.1.5认真独立完成每周三题。
1.1.6未经允许不准外来人员进入生产区。
1.1.7主操作负责调节触媒层温度废锅液位及报表的填写等工作。
1.1.8付操作负责巡检和排污、做炉水碱度并记录等工作。
1.2操作班长
1.2.1在公司党委的领导下,在车间统一组织管理下,认真完成公司交给的各项任务,认真履行各项规章制度。
1.2.2坚持“安全第一,预防为主”的方针,自觉组织本班成员学习安全、环保知识,提高自身安全、环保意识,杜绝安全、环保事故的发生。
1.2.3负责相关岗位协调,确保系统不超负荷,工艺稳定,设备正常运行。
1.2.4按时参加车间组织的各项活动、培训及义务劳动。
1.2.5负责氨罐倒罐工作。
1.2.6负责本班工艺、设备、安全、环保工作。
1.2.7班长检查本班卫生清洁工作。
1.2.8班长负责液氨交接班及产量计算工作。
1.2.9班长负责协调各塔的负荷调整及冰机储槽液位调整工作
1.3工作联系
1.3.1与分析:
了解进口气体成份;循环氢、甲烷、进出口氨含量等变化情况。
1.3.2与调度:
主要是联系负荷变化情况。
1.3.3与精炼:
联系微量情况。
1.3.4与水处理:
了解炉水碱度情况。
1.3.5与压缩:
了解系统压力变化情况,压缩机回气量、切气及开停机。
1.3.6与维修工:
告知水洗泵,循环机的运转情况,动静设备振动、漏点情况。
1.3.7与仪表:
告知本岗位各温度表、压力表、流量表、各分析仪表及调节阀的灵活准确性和使用情况,以便及时维修。
1.3.8与电工:
告知电器设备的使用情况。
1.3.9与吸收:
联系倒驰放气情况(老合成)。
1.3.10与4#合成:
联系倒驰放气及控制放氨压力、氨库压力情况。
1.3.11与尿素:
联系送氨水,送液氨。
1.3.12与醇烷化:
联系卸压、补压情况。
1.4联系信号
1.4.1加量:
打一声短铃加量铃;回铃,表示同意加量。
1.4.2减量:
打二声短铃减量铃;回铃,表示同意减量。
1.4.3倒机:
打三声短铃;回铃,表示同意倒机。
1.4.4停车:
打一声长铃,表示停车,即按停车步骤处理。
1.4.5停机:
打一短一长铃一次,表示停二机;回铃,表示已知道停机即按停机步骤处理。
打一短一长铃二次,表示停四机;回铃,表示已知道停机即按停机步骤处理。
打一短一长铃三次,表示停五机;回铃,表示已知道停机即按停机步骤处理。
打一短一长铃四次,表示停十六机;回铃,表示已知道停机即按停机步骤处理。
1.4.6开机:
打一长一短铃一次,表示开二机,回铃,表示已知道开机即按开机步骤处理。
打一长一短铃二次,表示开四机,回铃,表示已知道开机即按开机步骤处理。
打一长一短铃三次,表示开五机,回铃,表示已知道开机即按开机步骤处理。
打一长一短铃四次,表示开十六机,回铃,表示已知道开机即按开机步骤处理。
1.5岗位交接班
1.5.1交接班内容
1.5.1.1接班到岗位进行全面细致的检查,了解上班的生产情况。
1.5.1.2检查各温度点、压力、流量的变化情况,做到心中有数。
1.5.1.3了解前几个班的操作情况及遇到的问题,处理情况及存在什么问题。
1.5.1.4检查室内外静止设备、管线、阀门开度及积水排放情况。
1.5.1.5检查水洗泵,循环机的运转情况,设备是否异常、漏气等。
1.5.1.6检查安全设备是否齐全、专用工具有无丢失。
1.5.1.7了解车间有何要求,操作指标有何变动。
1.5.1.8检查公共卫生情况。
1.5.2交接班制度
1.5.2.1努力为接班者创造良好的操作条件,各项操作指标要在正常范围内。
1.5.2.2交接班者应按交接班内容,主动将本班生产情况全面详细向接班者交待清楚,对接班者的询问应耐心回答。
1.5.2.3接班者经检查,确认无问题时方可接班,交班者得到对方同意签字后方可离开。
1.5.2.4交接班出现不同意见,汇报车间解决。
1.5.3下列情况不予交接
1.5.3.1交接者对岗位发生不正常现象及事故未处理完毕,接班者有权拒绝接班。
事故短时间内不能处理完毕,双方协商经车间同意,方可按正常手续进行交接班。
1.5.3.2有环境卫生不清洁,未按时排污、加油,接班者有权拒绝接班。
1.5.3.3工具等丢失的原因不明、记录不清,应做准备工作未做而影响生产时拒绝接班。
二、岗位任务及工艺原理
2.1合成工段的任务
在高温、高压、催化剂的作用下,将合格的氢氮气合成为氨,然后将所得的气氨冷凝分离出来送往氨罐,一部分液氨经氨罐加入氨冷器、循环机填料等换热蒸发为气氨,送冰机系统循环使用,一部分由氨罐送尿素、吗啉系统制取尿素、吗啉产品,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。
2.2合成氨化学反应
3H2+N2
2NH3+Q
这是一个可逆、放热和体积缩小的合成反应,触媒存在情况下,才能较快有效的进行。
2.3催化剂还原反应式
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。
三、工艺流程及工艺指标
3.1工艺流程简述(文字叙述)
3.1.1ф1800合成
由压缩来的高压气进入补进氨冷器经冷却后进入补进油分进行油水分离,分离掉油水的合格气汇同循环气进入冷交换热后进入循环机加压。
加压后的气体进入循环气油分分离油水之后:
一路进入热交换热,一路进入合成塔环隙换热后再进入热交。
被加热的气体分别通过冷激和主阀进入合成塔反应,合成塔出来的300多度的热气体进入废锅副产蒸汽。
换热后的气体进入热交与冷气进一步换热到70度左右,然后进入冷排冷却到30度左右进入氨分分离液氨(液氨送入氨罐),分离后的气体进入冷交冷却再进入氨冷器冷却到-3度左右,冷却后同补进气一道进入冷交分离液氨后进入循环机进行下一个循环。
3.1.2ф1000、ф1200合成
由压缩来的合格的新鲜补充气进入补进油分在油分中分离掉油份、水份及其它杂质经补进阀与氨冷器出来的循环气混合进入冷交下部氨分离套筒、分离掉液NH3,分离出液NH3后的气体上升到热交换器,经换热后的气体进入循环机。
混合气体在循环机加压后进入循环气油分,在循环气油分中除去其油份、水份及其它杂质;然后一路经主阀由塔顶进入塔壁与内件之间的间隙流至塔底再经塔底下部换热器预热进入触媒层,另一路以副阀从塔底进入,不经换热器从中心管而上直接进入一段触媒层;1#、2#冷激气从冷激分布器分别进入2段、3段触媒层。
自合成出来的约320℃的气体,一出到废锅在废锅高压列管内被管外水处理来的40℃左右的软水冷却,温度降到210℃左右然后出废锅二次进入合成塔下部换热器中,被主阀来冷气体换热至100℃左右,二次出来进入软水加热器,气体在软水加热器管内,被管外精炼热水泵抽来的热软水进一步冷却,温度降至70℃左右进入水冷排。
气体经喷淋式水冷器进行冷却后,温度降至35-40℃,然后进入冷交上部热交换部分,在管内被管外冷交下部分离掉液氨的冷气体又一次冷却,气体温度降至20-30℃左右使在合成塔生成的气氨冷凝成液氨,随气体进入氨分离器,分离掉被冷凝下来的液氨。
出氨分离器后的气体称为循环气,循环气出氨分后进入氨冷器,在氨冷器中,气体走管内液氨在管外,由于液氨蒸发吸热量,工艺气体被进一步冷却至0℃以下,此时气体中的气氨大部分被冷凝为液氨,然后进冷交分离。
蒸发出来的气氨经氨冷器顶部除沫器分离器分离掉液氨雾滴后,到冰机加压冷凝为液氨,再供氨冷器循环使用。
出氨冷器的循环气与补进来的新鲜气混合进入冷交继续下一循环。
3.2合成塔内流程简述
3.2.1ф1000两轴一径)和ф1200合成塔(两轴一径)
气体经主阀进入外筒上部入口,而后沿内外筒环隙而下,进入塔底,再进入下、上热器管间,从换热器管间出来进入中心管与从付阀来的气混合,混合气从中心管出来到第一段触媒层,1#、2#冷激线直接从塔上部插入2#、3#段触媒层中,在适宜的温度下合成为气氨,气体从触媒层出来后进入上换热器管内,出来到废锅,在废锅换热后二次进入下换热器管内,与合成塔主阀来的气体换热,换热后出塔。
3.2.2ф1800合成塔(三轴一径)
气体经主阀进入合成塔下部换热器,而后出来进入中心管与从付阀来的冷气混合,混合气从中心管出来到第一段触媒层,1#、2#、3#冷激线直接从塔上部插入2#、3#、4#段触媒层中,在适宜的温度下合成为气氨,气体从触媒层出来后进入换热器管内与合成塔主阀来的气体换热,换热后出塔,出来到废锅,在废锅换热后到热交。
(循环机出口气一路进入环隙,调整外壁温度)
3.3工艺流程图(方框示意图)
3.3.1老合成
球罐
原料气
放氨总管
氨冷器2
氨冷器1
氨分
冷排
软水加
废锅
合成塔
油分
循环机
冷交
补进油分
氨库、冰机来氨
3.3.23#合成
冷排
补进油分
补进氨冷器
原料气
热交
废锅
合成塔
氨分
冷交
氨冷器
放氨总管
循环气油分
循环机
3.4工艺指标
氨库
3.4.1压力
循环机出口≤31.4MPa
循环机进出口压差≤3.5MPa
氨罐2.25-2.35MPa
气氨压力≤0.25MPa
系统压力≤31.4MPa
循环机油压力0.2-0.4MPa
废锅给水压力2.1MPa左右
废锅蒸汽压力1.2MPa左右
系统升降压速率0.4-0.6MPa/min
3.2.2温度
1#塔热点温度480±5℃(根据工艺更改通知而定)
2#塔热点温度475±5℃(根据工艺更改通知而定)
合成塔塔壁温度:
≤120℃
NH3冷温度:
1#系统南5℃,北-1℃左右
2#系统南6℃,北-1℃左右
3#合成氨冷温度-3℃左右
升降温速率≤50℃/h
3.2.3气体成份:
塔进口NH3≤3.0%
CH4+Ar含量:
1#系统:
12%-14%(根据工艺更改通知而定)
2#/3#系统:
15%-17%(根据工艺更改通知而定)
微量CO+CO2≤20PPM
H:
N为:
2.2-2.8
3.2.4液位及油位
循环机油位:
1/2—2/3处
废锅液位:
1/2—2/3处
NH3罐液位≤80%容积
1#、2#罐底限液位≥800mm
3#、4#罐底限液位≥1500mm
NH3分液位:
30%—45%(根据实际情况定)
冷交液位30%—45%(根据实际情况定)
电加热器绝电阻值>0.2mΩ
四、设备一览表
4.1静止设备
4.1.1提氢装置
设备名称
规格
容积
压力
MPa
介质
氨吸收塔
40.8
2.9
氨、氢气、氮气甲烷
中间罐
ф1600×22×9145
15
2.9
氢气、氮气
产品气
缓冲罐
ф1600×14×9145
15
2.9
氢气
吸附器
6台
ф1400×24×7100
7.15
2.9
氢气、氮气甲烷
清水槽
2.9
水
解吸气罐
2.9
氢气、甲烷、氮气
气液
分离器
ф500×10×2430
0.34
16MNR
水、氢气、氮气
4.1.2老合成
设备名称
规格mm内径×厚×高
容积或面积
温度℃
压力MPa
介质
1#合成塔
φ1000×120×17370
11.6m3/234.1m2
500
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#合成塔
φ1200×144×18300
14.53m3/480m2
500
31.4
N2H2NH3CH4Ar
φ1000冷交
φ1000×120×8285
F=470m3
0℃以下/30
31.4
N2H2NH3CH4Ar
φ800冷交
φ805×108×1254.8
F=234m2
0℃以下/30
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#油分(前)
φ1000×110×4499
V=2.84m3
30
31.4
N2H2CH4Ar
2#油分(前)
φ1000×110×4499
V=2.84m3
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#油分(补)
φ600×81.6×3830
V=0.87m3
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#油分(补)
φ800×90×2600
V=1.05m3
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#氨冷器南/北
φ1600×14×7725
F=226m2
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#北氨冷
φ1600×14×7725
F=226m2
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#南氨冷
φ2200×18×8830
V=20.4m3F=460m2
50
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#氨分
φ825×102×4959
V=2.059m3
20
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#氨分
φ1000×120×5566
V=2.335m3
20
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#废锅
φ1800×20×7350
F=87.38m2
380/233
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#废锅
φ1800×20×7350
F=87.38m2
380/233.5
31.4
N2H2NH3CH4Ar
1#软水加
φ1600×14×6826
V=10.24m3F=138m2
150-200
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#软水加
φ1600×14×6826
V=10.24m3F=138m2
190-200
31.4
N2H2NH3CH4Ar
气氨分离器
φ1000×10×2500
50
1.6
氨
煮油器
φ1600×14×7725
F=226m2
120
1.6
汽水分离器
φ1400×18×3416
200
1.3
4.1.33#合成设备
设备名称
规格mm
内径×厚×高
容积或面积
温度
℃
压力
MPa
介质
3#合成塔
1800*200*21195
V=45.5m3
500℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
冷交
1400*156*18374
F=1200m2
50℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
循环氨冷
φ2200*26*10871
V=48m3
-13℃-30℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
补进氨冷
φ1600*18*9356
F=120V=11.6m3
50℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
废锅
φ2800*30*8800
F=380m2
360℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
热交
φ1400*156*12146
F=1300m2
200℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
氨分
φ1400*166*7020
V=8.5m3
50℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
循环
气油分
φ1400*166*7550
V=9.2m3
60℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
冷排
φ1000×120×17370
F=1400㎡
200℃
31.4
N2H2NH3CH4Ar
4.2运转设备
系统
机号
型号
流量m3/h
功率KW
转速r/min
压力MPa
介质
老合成
1#循环机
2DZ5.5-1.9/285-320
1.9
167.7
360
31.4
N2H2NH3CH4Ar
2#—5#循环机
DZW-3.5/285-320
3.5
300
267
31.4
N2H2NH3CH4Ar
3#合成
1#—4#循环机
2D20-8/295-320
480
595
300
31.4
N2H2NH3CH4Ar
提氢
水洗泵2台
3D2A-3.2/3.2-Ⅱ
3.2
5.5
720
2.9
水
4.3主要设备作用
4.3.1循环机—提高系统压力,调节触媒层温度。
4.3.2合成塔—把合格的H2、N2合成为NH3。
4.3.3油分—分离掉水分、油分以及其它杂质。
4.3.5冷交—上部起换热作用,以提高进塔温度;下部起二级分离作用,以降低进塔NH3含量,分离下的NH3送到氨罐。
4.3.6氨分—把冷凝的液NH3分离下来。
4.3.7废锅—降低出塔气体温度,副产蒸汽供入蒸汽总管。
4.3.8水冷排一套管式、喷淋式,冷却气体温度。
4.3.9NH3冷器-利用液NH3蒸发吸热来降低气体温度,使气NH3液化。
而蒸发的气氨被冰机回收再次供NH3冷器循环使用。
4.3.10氨罐-盛装液NH3,液NH3供尿素合成用或卖出。
4.3.11集油器-盛装由油分排出的油水,供回收用,又保护了环境。
4.3.12煮油器蒸发的氨到冰机循环利用,油份供炼油房回收。
4.3.13热交—起换热作用,提高进塔气体温度和降低进冷排的气体温度(3#合成有热交)
4.3.14软水加热器—起热交换作用,既降低了气体温度,热软水经气体加热后又可供精炼作用。
(老合成有软水加)
五、工艺规程
5.1原始开车
5.1.1原始开车注意问题
5.1.1.1开车前对照图纸,检查和验收系统内所有设备、管道、阀门分析取样点、电气、仪表等,确保正常完好。
5.1.1.2合成塔内件及换热器,冷交内件等应参照说明要求单独用空气进行气密试验,确认合格后再装入外筒,组装过程应认真加好有关填料及垫圈,并进行气密试验,确保无泄漏现象。
5.1.1.3循环机在系统开车前要单独试车,确保正常。
5.1.1.4电加热器试验合格。
5.1.1.5系统空气吹除过程要控制系统压力不大于2.0MPa,确保合成塔冷交,热交内外压差不大于0.8MPa,以免吹漏设备。
5.1.1.6系统空气气密试验时其压力严禁超过1.0MPa。
5.1.1.7系统空气吹扫及气密试验过程中要采取可靠措施,确保无爆炸气体混入。
5.1.1.8开车前合成废锅应加足液位,各软水加热器要送水运行,并注意严防开车过程损坏上述设备。
5.1.1.9触媒装填及升温,要严格按升温还原方案执行。
5.1.2原始开车方案(根据内件及触媒厂家提供资料要求制定),以下是具体方案:
5.1.2.1升温还原前的准备工作
本系统升温还原采用高氢还原法,主要反应方程为:
H2+FeO=Fe+H2O-Q
3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O-Q
5.1.2.1.1检查和验收系统各设备、管道、仪表、阀门、分析取样及电器设备必须完好。
5.1.2.1.2用空气吹除合格(没有焊渣等杂物)、用氮气置换合格,有时条件不具备也用原料气进行置换,但带有危险性(氧含量小于或等于0.2%)。
5.1.2.1.3试压试漏合格。
5.1.2.1.4循环机单体试车合格。
电炉测阻值合格。
5.1.2.1.5升温还原初期,确保补进气成份符合要求:
二氧化碳≤10ppm一氧化碳≤10ppm
氧气≤0.2%、氨≤20ppm总硫≤0.01ppm
5.1.2.1.6电炉正常。
5.1.2.1.7准备好盛水容器及计量器具。
5.1.2.2具体操作
5.1.2.2.1采用合成补进气还原,补压到5.0-5.5MPa.
5.1.2.2.2启用一台循环机后启用电炉。
5.1.2.2.360摄氏度试放水,若有水出现可再开一台8m3/min循环机。
5.1.2.2.4到达升温还原的危险期,速度放慢。
5.1.2.2.5具体事项按厂家指导进行,每小时分析塔后气体中的二氧化碳含量,若二
氧化碳含量超过1%,加大放空量维护循环气中的二氧化碳<1%。
5.1.2.2.6升温过程中,一旦超温,立即采用塔后放空、减低电炉功率、加大循环量等办法。
5.1.2.2.7判断还原结束的依据。
5.1.2.2.7.1在还原结束时出水量连续2小时小于2千克/h
5.1.2.3.1缓慢向系统补压、进行轻负荷运行24—48小时
5.1.2.3.2轻负荷运行后压力补正常后带负荷运行。
5.2正常开车
5.2系统处于保温、保压下的开车步骤:
5.2.1检查各设备、管道、阀门、电气、仪表等必须正常完好。
5.2.2检查系统内所有阀门的开、启状况,应符合开车要求。
5.2.3与供水、供电、压缩、精炼(醇烷化)、冰机等联系好,做好开车准备。
5.2.4开车前给废锅加足水,各软水加热器送水运行。
5.2.5微开补进,让系统充压至5.0~6.0MPa,待系统压力略高于塔压力后,开塔主阀。
5.2.6正常开循环机,开循环机近路,让气体打循环。
5.2.7开电炉(须检查正常),根据触媒温度逐渐加大功率,并相应加大循环量,升温速率控制在50℃/h。
5.2.8当触媒温度升至300℃时开启冷却水、蒸汽出口阀,350℃时即可开用氨冷器。
5.2.9当触媒温度达到反应温度后,减慢升温速率,并控制住温度,然后逐渐加大补气量和循环量,缩小轴向温差。
5.2.10根据触媒层温度情况,逐步减少电炉功率,直至切电,转入正常生产。
5.3正常短停
5.3.1系统保温保压下停车步骤:
5.3.1.1联系其他合成岗位关注压力变化,缓慢关补气阀,提氢阀。
5.3.1.2关闭放氨阀,加氨阀、废锅补水阀。
5.3.1.3正常停循环机
5.3.1.4关闭合成塔各进气阀。
5.3.2系统检修后的开车操作要点:
5.3.2.1检查各设备、管道、阀门、电气、仪表等是否正常完好。
5.3.2.2检查系统内所有阀门的开关状况,应符合开车要求。
5.3.2.3联系压缩送气进行系统吹除、置换;先用氮气置换,再用原料气置换到氧含量≤0.2%为合格。
5.3.2.4用合格原料气进行气密性试验,二次试压(8.0~15MPa)不漏为合格。
5.3.2.5与供水、供电及压缩、冰机、精炼(醇烷化)等岗位联系,做好开车准备。
5.3.2.6开车前给废锅加足水,各软水加送水运行。
5.3.2.7微开补进,系绗充压至5.0~6.0MPa,待系统压力略高于合成塔压力后,开启合成塔主阀。
5.3.2.8开循环机让气体打循环。
5.3.2.9开电炉,根据触媒温度逐渐加大电炉功率和循环量,升温速率控制在50℃/h。
5.3.2.10当触媒温度升至300℃时,要打开废锅蒸汽阀、冷排上水阀,在350℃时开始向氨冷器加氨,开废锅补水阀。
5.3.2.11当触媒温度达到反应温度时要减漫升温速率,并控制住温度,并逐渐加大补气量和循环量,缩小轴向温差。
5.3.2.12根据触媒温度,逐步减少电炉功率,直至切电源,转入正常生产。
5.4正常长停
系统需检修的停车要
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- 合成 操作规程
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