合成氨翻译要点.docx
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合成氨翻译要点
鹤岗华鹤煤化工有限公司1050合成氨循环工艺包
目录
一工艺叙述
1工序流程图
2S-300型氨合成塔R501的工艺规格
3设备清单
二设计基础
1生产和消耗的数据
三设计规范及标准
四卖方的供应范围及规格
五卖方的工艺设计包装
六性能保证
七技术服务范围和卖方技术人员的待遇条件
八初步设计联络单协商条件
九合同工厂、订购设备和催化剂的交货时间表、技术文件的总体规划进程
十工艺流程图
一工艺叙述
1工艺叙述
1.1工艺流程图列表
下面的的过程描述参阅附件10中的工艺流程图
应用程序图纸序号
实例:
氨到尿素
-氨合成循环P41101-PROrev.0
-氨制冷P41102-PROrev.0
实例:
氨存储
-氨合成循环P41201-PROrev.0
-氨制冷P41202-PROrev.0
1.2工艺叙述
1.2.1压缩
来自净化区的新鲜合成气在离心式合成气压缩机(K-5101)被压缩到合成压力,合成气与循环气在压缩机循环段汇合后被压缩。
1.2.2合成循环
气体从K-5101出来后进入热交换器,气体与来自锅炉给水预热器(E-5102)的气体发生热交换,然后被预热到合成塔入口温度。
在氨合成塔(R-5101)中,合成气反应生成含量为19.6%的氨,然后气体(温度约444℃)离开合成塔。
从氨合成塔中带出的相当大一部分热量在高压锅炉给水预热器(E-5102)中被回收用来预热高压锅炉给水,从高压锅炉给水预热器出来后,气体在热交换器(E-5103)被第一次冷却,接着在水冷器(E-5104)中大部分氨被冷凝下来。
然后气体经冷交换器(E-5105)与氨分离器(V-5101)出来的循环气发生热交换后被冷却,气体在氨冷器(E-5106、E-5108)中最终冷却进氨分离器(V-5101)分离出液氨。
从高压氨分离器分离出的液氨进入中压氨分离器被减压,减压闪蒸出来的气体被分离并送往合成气压缩机(K-5101)入口以便于补充气体中的氢含量。
与合成气一起进入循环的少量惰性气体将累积在循环管道中直到有足量的惰性气体融入液氨的含量与进入的含量相等。
当达到要求之后,循环中的惰性气体会以小股气流的形式间续性排除而减少。
液氨从(V-5102)出来在减压容器(V-5207)中进一步减压后送到氨产品加热器(E-5203)被预热到25℃,然后被送到尿素装置。
从中压氨分离器(V-5207)释放出来的气体被送到原料气入口处。
最后如果氨产品要送往氨储存罐要先在降温容器(V-5201)中被快速降温到—33℃,然后用氨产品泵(P5201A/B)送往储存器中。
1.2.3氨合成塔(R-5101)
下面大概介绍一下参考文献。
氨合成塔(R-5101)采用托普索S-300型径向流内件,塔包括受压外壳和触媒篮,触媒篮由3个催化剂床和2个在第一催化剂床和第二催化剂床中间的热交换器夹层组成。
合成气以径向向内通过催化剂床,以确保在催化剂床中的压降小,而且允许催化剂的使用粒径为1.5—3mm。
在催化剂床中的气体分布靠催化剂床墙面的适当打孔来确保。
一部分合成气体通过合成塔主要的底部进口(A)被引入合成塔,经触媒篮和合成塔外筒的环隙向上通过,使后者冷却。
然后在热交换器中通过同心输送管道到第一夹层热交换器的管板底部,通过管板向上流动而使第一床层出口的气体冷却到第二床层的入口温度。
另一部分合成气体通过合成塔底部入口B进入合成塔,向上流动通过输送管道底部的第二个管板换热器。
气体通过管道向上流动而后冷却第二床层出口的气体到第三床层入口温度。
气体从第二夹层换热器的管板顶部被位于第一床层换热器中心的传送管道送到触媒篮顶部。
剩余部分的旁路冷却气体从合成塔顶端入口处引入,然后通过活动链接传送到触媒篮,在触媒篮的顶端与两个夹层交换器来的气体混合。
混合之后,合成气流向第一催化剂床面板的流动槽中,从流动槽通过第一床层,然后到达第一床层和第一夹层的内部热交换器之间的环上。
从第一床层排出的气体经过第一夹层热交换器的管侧时与上述的引入入口(A)处的气体发生热交换后冷却到适当的入口温度进入第二床层。
气体从第一夹层热交换器的管侧通过床板被转移到第二床层,从第二床层排出的气体经过第二层间热交换器的管侧与引进到入口(B)的气体发生热交换后冷却到适当的入口温度进入第三床层。
第三床层排出的气体流经围绕输送管道的环到达合成塔出口(D),从合成塔出来的气体流经锅炉给水预热器和热交换器回收热量。
第一床层的入口温度由旁路入口(C)引入的一定量的冷却气体控制,第二床层的入口温度由主入口(A)引入的一定量的气体控制,第三床层的温度由外部旁路(围绕锅炉给水预热器,E-5102)控制,因此它控制着合成塔入口温度和第三床层温度。
在启动过程中,从外部启动加热器(F-5101)来的热气体在合成塔顶端通过旁路冷却/启动气体入口处被引进合成塔。
1.2.4冷冻线路
冷冻线路由一个压缩机组、一个冷凝器、一个氨罐和若干冷却装置组成。
从氨罐(V-5202)出来的液氨进入第一个合成回路冷冻机(E-5106)后减压降温至0.47Mpa、8℃,从第一个冷冻机出来的液氨被转移到第二个合成回路冷冻机(E-5108)进一步减压降温到0.2Mpa、-9℃。
氨罐(V-5202)中的液氨也被用作氨工段外部的冷却单元,从冷冻机中蒸发的氨和来自氨工段外部回来的氨以及闪蒸罐(V-5201)出来的气氨被氨压缩机(K-5201)压缩。
吸气压力相当于吸入到每个压缩机级的KO鼓的压力。
在压缩后,氨在氨气冷凝器(E-5201)中冷凝下来,然后再氨罐(V-5202)中积聚起来。
在冷冻系统中累积的惰性气体从氨罐(V-5202)中排放出去,氨在惰气冷凝器(E-5202)中冷凝下来,然后从惰气分离器(V-5203)中分离出来。
尾气在尾气加热器(E-5204)中被预热后送往氨火炬。
附件1
附录1工艺流程图
下述的工艺流程图被收录在:
HTASDrawingNo.
Case:
氨合成尿素
-氨合成循环P41101-PROrev.0
-氨冷冻P41102-PROrev.0
Case:
氨储存
-氨合成循环P41201-PROrev.0
-氨冷冻P41202-PROrev.0
附录2S-300型氨合成塔R-5101工艺说明书
氨产量,MTPD1,050
入口气体出口气体
温度,oC194444
压力,MPag14.1213.83
总流量,Nm3/h409,855352,277
组成,mole%
NH32.8019.60
H272.5559.89
N224.1819.96
Ar+CH40.470.55
2机械数据
受压外壳
类型全封闭容器
内径mm2,400
内部长度(从顶盖接触面到触媒框支座),mm18,240
正常工作压力,MPag14.1
设计压力,MPag16.3
设计氢分压,MPa11.85
温度,oC工作温度设计温度
盖和圆柱部分197300
球形底部197300
底部锻件447480
下阀盖197480
顶部入口阀197/510530at10.0MPag
510at12.0MPag
450at14.1Mpag
300at16.3MPag
构造材料
盖和圆柱部分1.25Cr0.5Mo
球形底部1.25Cr0.5Mo
底部锻件2.25Cr1.0Mo
下阀盖2.25Cr1.0Mo
顶部入口阀2.25Cr1.0Mo
排气口尺寸
气体主入口壳冷却气体)2×8"
Coldshot/S.U.gas10"
2ndIHE气体入口12"
出口14”
2.1触媒筐
类型S-300withoutlowerheatexchanger
触媒框外部壳体长度,mm17,440
构造材料SS321
2.2第一内换热器
类型Discanddoughnut
导管数量954
导管规格1/2"BWG16
节距,mm20,
有效长度,mm3,100
挡板距离,mm310
Discbaffledimension,height,mm606
Doughnutbaffledimension,diameter/height,mm814/606
壳体内径,mm820
导管材料SS321
其他部分材料SS321
Note:
挡板必须打孔,其尺寸,mm5.0
2.3第二内换热器
类型Discanddoughnut
导管数量1231
导管规格1/2"BWG16
节距,mm21,
有效长度,mm3,100
挡板距离,mm310
Discbaffledimension,height,mm564
Doughnutbaffledimension,diameter/height,mm814/564
壳体内径,mm820
导管材料SS321
其他部分材料SS321
Note:
挡板必须打孔,其尺寸,mm5.0
3触媒数据
3.1触媒床
第一床层第二床层第三床层
直径(实际),外径/内径,mm/mm2,104/10602,104/10602,140/630
高度,mm2,7805,4007,870
体积,m37.214.025.8
触媒类型KM1RKM1KM1
尺寸,mm1.5-31.5-31.5-3
近似填充密度.kg/m32,3003,0003,000
近似总重量.Kg16,60042,00077,400
附录3设备清单
压缩机
编号
设备名称
装置数量
压缩机/风机类型
设计参数
气体处理
额定流量
入口压力
入口温度
出口压力
预计轴功率
分子量
(注释1)
实际流量,m3/h
Mpag
℃
Mpa
KW
Kg/kmol
K-5101
合成/循环气压缩机
1
C
合成气
26213946
5.1
3.2
30
49
13.2
14.6
7001
8.52
8.86
K-5201
氨压缩机
1
C
氨气
311912434114800
-0.04
0.12
0.46
-39
17
29
1.47
7370
17.02
注释1压缩机/风机类型:
C=离心机,R=往复式,S=螺旋式,Ro=鼓风机
注释2驱动类型:
G=燃气发动机,EM-C=恒速电机,EM-V=变速电机,C-T=汽轮机,BP-T=背压汽轮机
在设计时类型和尺寸已被核实。
加热器
编号
设备名称
装置数量
额定吸收热量
设计压力
备注
GJ/h
MPa
F-5101
启动加热器
1
hold
16.3
设计时类型和尺寸已被核实
换热器
编号
设备名称
装置数量
每装置预计表面积
每个装置壳体数量
管程(设计)
壳程(设计)
TEMA型号
备注
材料
导管&
管表
管道
压力
温度
材料
压力
温度
Mpag
℃
Mpag
℃
E-5102
循环气锅炉给水预热器
1
150
1
2.25Cr1Mo
CS
17.15
-10/250
2.25Cr
1Mo
16.3
-10/480
DEU
E-5103
换热器
1
1000
1
1.25Cr0.5Mo
1.25Cr0.5Mo/CS
16.3
-10/310
CS
16.3
-10/240
DET
Special
E-5104
水冷器
1
1000
1
CS
CS
1
-10/70
CS
16.3
-10/130
NEN
E-5105
冷交换器
1
275
1
CS
CS
16.3
-20/75
CS
16.3
-20/75
DED
E-5106
第一氨冷器
1
500
1
CS
CS
16.3
-20/75
CS
2.5
-20/75
DKU
E-5108
第二氨冷器
1
500
1
CS
CS
16.3
-20/75
CS
2.5
-20/75
DKU
E-5201
氨冷凝器
1
3400
2
CS
CS
1
-10/70
CS
2.5
-20/170
AEL
E-5202
惰气冷凝器
1
21.5
1
LTCS
LTCS
2.5
-45/75
LTCS
2.5
-45/75
BKU
E-5203
氨加热器
1
100
1
CS
CS
3.6
-20/75
CS
2.5
-20/75
BGU
E-5204
尾气加热器
1
0.5
1
LTCS
LTCS
2.5
-45/75
插入B-504
管束
大小和类型在设计过程中已被核实
泵
编号
设备名称
装置数量
泵型号
套管/泵轮材料
额定容量
额定压力差
密度
预设轴功率
驱动类型
吸入容器压力
注释1
m3/h
m-liquid
Kg/m3
KW
注释2
MPa
P-5201A/B
氨产品泵
2
C
LTCS
77,6
102
682
21
EM-C
0.1
P-5204
氨冷凝泵
1
C
LTCS
10
101
682
4
EM-C
0.1
注释1泵型号:
R=往复式,C=离心式
注释2:
驱动类型:
EM-C=恒速电机,EM-V=变速电机,BP-T=背压汽轮机,C-T=冷凝汽轮机
大小和类型在设计过程中已被核实
压力容器
编号
设备名称
装置数量
水平/垂直
材料
内部直径
T-T长度
体积
工作
设计
内部构件
备注
压力
温度
压力
温度
mm
mm
m^3
Mpag
℃
Mpag
℃
V-5101
氨分离器
1
垂直
CS
1700
3475
10.5
13.1
-5
15.4
-20/75
不锈钢内衬除雾器
V-5102
降压罐
1
水平
CS
1675
8650
20.3
5.4
-4
6
-20/75
V-5201
闪蒸槽
1
垂直
LTCS
1300
4775
6.9
0.003
-33
2.5
-40/75
不锈钢内衬除雾器
V-5202
氨受槽
1
水平
CS
2000
7800
26.6
1.5
37
2.5
-20/75
V-5203
惰气分离器
1
垂直
LTCS
500
1500
0.3
1.5
-36
2.5
-40/75
V-5204
分液罐
1
垂直
LTCS
2600
3450
22.9
-0.04
-40
2.5
-40/75
不锈钢内衬除雾器
V-5205
分液罐
1
垂直
CS
2350
3175
17.2
0.18
17
2.5
-20/75
不锈钢内衬除雾器
V-5206
分液罐
1
垂直
CS
2550
3375
21.6
0.4
26
2.5
-20/75
不锈钢内衬除雾器
V-5207
二次降压罐
1
水平
CS
1750
7350
19.1
2.8
-4
3.2
-20/75
V-5103
氨放空罐
1
垂直
LTCS
2200
4925
21.5
0.0
40
0.35
-30/75
反应器
编号
设备名称
装置数量
材料(注释1)
内部直径
T-T长度
工作
设计
封头类型
备注
压力
温度
压力
温度
mm
mm
Mpag
℃
Mpag
℃
R-5101
氨合成塔
1
1.25Cr0.5Mo
2.25Cr1.0Mo
2400
17800
13.8
194/444
16.3
300/480
平顶盖/椭圆底
R-501顶部法兰的特殊工作和预设温度是特殊情况而定
注释1不包括触媒筐材料
设计过程中大小和类型已被核实
附件2设计基础
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