合成操作规程

Q/NMWH 内蒙古乌拉山化肥有限责任公司企业标准

Q/NMWH·JS04 04-2010

合成

岗位操作规程

2010-04-25发布2010-04-25实施

本标准由湖北宜化集团有限责任公司标准化委员会提出。

本标准2010年4月25日首次发布。

本标准起草单位：合成氨事业部

本标准主要起草人：郝建成

本标准修订单位：事业部、生产部、电控部、安监部、设备动力部本标准修订人员：魏建

参与本标准审核单位：生产部、设备动力部、安环部、电控部、集团技术开发部、安全生产管理部

参与本标准审核人：张胜元、郑永和、

本标准审批人：

目录

第一章、新合成岗位操作规程 (5)

1、主题内容与适用范围

2、基本原理与工艺流程

3、岗位管辖范围及外部联系

4 、本岗位工艺指标

5 、三轴一径氨合成塔的操作要点

6 、正常操作注意事项

7、系统开车

8、系统停车

9、主要设备一览表

10、不正常现象的处理

第二章、旧合成岗位操作规程 (15)

1、岗位任务

2、反应方程式与工艺流程

3、岗位管辖范围及外部联系

4、本岗位工艺指标

5、二轴二径氨塔操作要点

6、正常操作注意事项

7、系统开车

8、系统停车

9、不正常现象的处理

10、旧合成设备一览表

第三章、醇烃化岗位操作规程 (27)

1 主要任务与管辖范围

2 工作原理与工艺流程

3醇烃化系统工艺指标

4醇烃化系统设备一览表

5醇化系统正常生产中的操作要点

6 醇-烃化系统的开停车

7 不正常现象判断及处理

第四章、循环机岗位操作规程 (36)

1、醇烃化循环机岗位操作规程

2、合成循环机岗位操作规程

第五章、合成工段紧急预案 (50)

1、合成紧急停车核心内容

2、合成塔电炉丝烧坏的主要原因及防范措施

3、合成塔顶着火与爆炸的原因及处理方法

4、合成工段应急预案（应急准备和响应）

5、系统危害因素见表

第六章、合成工段生产异情演练培训 (60)

1、新合成后锅出口法兰着火演练

第七章、中空纤维膜分离装置一一氢回收装置操作说明及操作规程 (62)

第一章

新合成系统操作规程

1 、主题内容与适用范围

本规程规定了合成氨反应的基本原理，合成塔系统的工艺流程，工艺条件，正常操作，事故处理及主要设备简介等内容。

2 、基本原理与工艺流程

2.1 氨合成反应的基本原理

2.1.1 反应的平衡：氨合成反应的化学方程式为

3H2+N2≒ 2NH3+Q

由反应式可以看出以下特点：

a、氨合成反应是一个可逆反应

b、这是一个放热反应

c、由三个分子的氢和一个分子的氮（共四个分子）合成得到二个分子的氨。因此氨合成反应是分子数减少的过程，也就是体积缩小的过程。

从反应式可以看出这个反应就是可逆反应，反应开始时，混合气体中氢和氮化合成氨的速度比氨分解成氢和氮的速度大，因而这时气体混合物中氨浓度逐渐增大，随着反应的进行，合成与分解的反应速度渐趋相等，如果不改变外界条件，则混合气中氨的含量不增不减，也就是说合成与分解反应的速度相等；这种状态称为平衡状态，但一切平衡都是相对的和暂时的，平衡状态只能在一定的条件下才能保持。

合成反应的化学平衡，和其它化学平衡一样，是随着反应条件（温度、压力、气体组成）的改变而改变的，反应条件改变以后，原来的平衡关系也改变了，并在新的反应条件下建立新的平衡；由于反应条件的改变破坏了反应平衡，使反应物或生成物的浓度发生改变的过程，称为平衡的转移过程，在实际生产过程中，就是根据平衡转移原理，选择适宜的反应条件，以促使氨的合成。

从平衡的观点出发，温度愈低，压力越高则反应越趋向合成氨的方向移动，达到平衡时混合气体中的氨含量达到最大值。

2.2.2 反应的速度

氨合成的反应速度，是指单位时间内，氢和氮合成为氨的数量多少。在工业生产中，不仅要求获得较高的氨含量，同时还要求有较快的反应速度，以便在单位时间内有较多的氢和氮合成为氨。氨合成的反应与温度、压力、气体的组成和触媒有关。

a、温度：通常提高温度可以使反应速度加快。

温度升高，能使反应物气体分子的运动速度加快，分子与分子碰撞次数增加，分子运动的能量增大，从而增大了反应物分子有效相结合的机会。

b、压力：在较高压力下，可使一定体积内气体的密度增加，气体分子间的距离减小，从而增加了反应物分子间的碰撞机会而使反应加速。

c、气体的组成：在氨的浓度较低时，可以适当提高混合气中氮的浓度，一般氢

氮比维持在2.7─2.8左右，当氨浓度接近于平衡时，氢、氮比接近于3：1。

d、触媒：从上述可知，低温对平衡有利而对于反应速度不利。为了解决这个矛盾，就采用一种加速反应而本身又不起化学变化的物质─触媒。事实证明：在氨合成反应中，如果不用触媒，即使温度提高到700─800℃，压力达到98MPa以上，反应速度仍然很慢。当压力和温度更高时，则不需要触媒，反应就能以相当快的速度进行。

2 、工艺流程

由压缩机六段来的新鲜气和冷交二出（热出）出来的气体汇合一起进入卧式氨冷器管内被壳程液氨冷却降温，进入氨分，分离下的液氨去中间槽，分离后的气体进入冷交，由下沿冷交中心管上行至冷交上部换热器管内，与管外冷交热进气换热提高温度后，由上管口导出，去循环机提压，经循环油分分离油水后，分为三路;一路为系统近路去热交二次出口，另一路约30%循环气由合成塔上部进入塔内件与外筒环隙下行，升高温度，并降塔壁温度，由塔底出来，温度~90℃。塔底出来的气一部分为f3冷激气进入径向混合器调节径向段温度，另一部分塔底出来的气与第三路70%的循环气汇合，与热交管内的热气进行热交换，提高温度~178℃从热交下部导出并分为四路：一路做f1冷激气调节二轴床层温度；二路做f2冷激气调节三轴床层温度；三路做f0冷激气由塔底经中心管进入塔上部，调节一轴床层零米温度；四路为塔二入主进气由塔下部进入下换热器管间再次提温后和f0冷激气混合，经中心管进入塔上部一床层反应。气体经三轴反应后到径向段反应，再被管间的塔二入主进气降温~350℃出塔，进入废锅回收热量并副产蒸汽，出废锅~220℃的气体进热交管内加热入塔气体，自身温度降到约90℃从热交顶部导出（与系统近路气汇合）去2台并联的水冷器降温到约35~40℃，再进入冷交上部换热器管间降温，到下部分离，分离下的液氨去中间槽;分离后的气体出冷交，少部分气体去H2回收装置，大部分进入氨冷形成循环。

3 岗位管辖范围及外部联系

3.1合成管辖范围：包括合成塔、热交、冷交、废锅、两台水冷器、卧式氨冷器、氨中间槽以及以上设备所附属的设备、管道、阀门、仪表、液位计等。

3.2 本岗位与外部联系：

a、本岗位与造气控制室联系氢氮比。

b、本岗位与中和、冰机、氨库联系气氨压力。

c、本岗位与循环机联系循环量。

d、本岗位与醇烃化系统联系气量和气体成分。

e、本岗位压缩机联系精炼气压力。

f、本岗位与氢回收联系氢回收量的大小。

g、本岗位与分析化验室联系各类分析。

h、本岗位与电气联系电炉的开停、使用情况以及其它电气设备的使用。

i、本岗位与调度室联系全部生产事宜。