合成氨装置
合成氨装置危险有害因素分析
合成氨装置危险有害因素分析一、火灾、爆炸（一）造气工段该工段的工艺特点是：空气与水蒸汽交替进入煤气发生炉进行制气反应，工艺复杂而且工艺流程和参数的变动非常频繁，产生的半水煤气中的一氧化碳和氢气等具有很强的火灾爆炸危险性，设备庞大而密封性差，有大量液压阀频繁动作，易出现磨损和腐蚀，产生的半水煤气易燃易爆，设备中伴随有高温和明火，这就决定了该工段最容易出现的事故是火灾爆炸，最危险的部位是炉顶、炉底和煤气总管。
1、煤气发生炉的生产过程由PLC控制，如程序出现失误引起液压阀门动作失误导致流程错误，空气窜入煤气系统或者煤气窜入空气系统，在炉内高温、明火作用下很容易发生炉顶或炉底爆炸事故；造气流程的切换是由液压系统控制液压阀来实现的，由于流程的切换非常频繁，如果液压阀的液压缸内的液压密封件出现老化、磨损，液压泵跳闸、掉压，电磁换向阀因油路杂质出现卡塞，软接头管因老化或受高温发生爆裂喷油掉压导致系统阀门启闭错乱、液压阀阀板与液压杆的连接出现脱落等原因，阀门不能正常动作、流程不能正常切换，容易造成煤气发生炉空气、煤气等物料流程错误从而引发炉顶、炉底或空气总管、煤气总管等管路的爆炸。
2、造气系统发生透氧事故导致半水煤气中氧含量升高是威胁整个合成氨系统安全的重大危险因素。
一旦氧含量超过极限，混有氧气的半水煤气进入到脱硫、压缩、变换等工段，遇到静电除焦器中的静电电晕、压缩机的静电火花或变换的高温催化剂，必然导致整个系统发生爆炸事故。
发生透氧事故的原因主要有：（1）半水煤气发生炉在气化工艺过程中，因操作失误、自动控制程序错乱、液压系统错乱引起阀门开关错误等原因，空气窜入煤气系统造成透氧事故；（2）在煤气发生炉开车阶段，炉温低、半水煤气发气量低，如急速开车加量，带入的空气量比例相对较大，容易造成半水煤气透氧事故；（3）吹风阀门或下行煤气阀关闭不严或磨损，内漏进入空气，造成半水煤气透氧；（4）发生炉内煤层薄、煤层结疤、煤层不平等，容易造成煤层空洞、偏烧、吹风气走短路燃烧不完全，造成半水煤气发生透氧；3、由于煤气发生炉体积庞大、密封面多且炉盖、灰斗口部位采用自身配合密封而没有垫片，材料大多采用碳钢，使用一段时间后因受热、频繁开关容易变形而密封不良，甚至因炉体、灰斗等部位出现开裂、炉门被煤块、煤渣卡住而关闭不严，煤气炉周围存在煤气泄漏现象，如果煤气积聚到一定浓度，遇到明火、静电火花，或被自身高温点燃，容易发生炉盖、灰斗等部位火灾甚至空间发生爆炸。
国内典型合成氨装置工艺介绍模板
国内典型合成氨装置工艺介绍模板合成氨是一种广泛应用于化工、农业和冶金等领域的重要化工原料。
合成氨装置工艺是指通过催化剂的作用，在合成气（氮气和氢气）的输入下，将氮气和氢气在一定的温度和压力条件下进行反应，生成合成氨。
国内典型的合成氨装置工艺包括Haber-Bosch工艺和低温催化合成氨工艺。
本文将对这两种工艺进行介绍。
首先是Haber-Bosch工艺。
该工艺主要采用的反应器是固定床催化剂反应器。
反应器内装有铁、钼、铝等金属氧化物催化剂。
氮气和氢气通过压缩机进行增压后经过预热器进行预热，然后进入反应器。
在反应器内，氮气和氢气与催化剂表面的活性位点发生反应，生成氨气。
由于反应生成的氨气会使反应体系产生压力增加，因此需要通过循环冷却系统将反应器冷却，使其保持在合适的反应温度。
反应器出口的混合气体经过除尘器去除杂质，然后通过冷却器进行冷却，进一步除去水蒸汽、一氧化碳等与氨气共存的成分。
最终得到高纯度的合成氨。
另一种典型的工艺是低温催化合成氨工艺。
该工艺主要采用的反应器是催化塔反应器。
反应器内填充有高活性的催化剂床。
氮气和氢气通过增压泵增压后，经过换热器进行预热，然后进入反应器。
在反应器内，氮气和氢气与催化剂床发生反应，生成氨气。
反应后的气体通过冷却器进行冷却，降低氨气的温度以便进一步处理。
冷却后的气体通过除尘器去除杂质，然后进入分离塔。
分离塔通过调节温度和压力，将氨气与未反应的氮气和氢气分离，得到高纯度的合成氨。
以上两种工艺都需要控制一定的反应温度和压力，以提高合成氨的产率。
此外，两种工艺均需要定期更换催化剂床，以保持反应的高活性。
综上所述，国内典型的合成氨装置工艺包括Haber-Bosch工艺和低温催化合成氨工艺。
这两种工艺都通过催化剂的作用，将氮气和氢气在一定的温度和压力条件下进行反应，生成合成氨。
工艺的选择主要根据生产规模、产品要求等因素进行决定。
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器是合成氨装置中的一个重要设备，主要用于冷却合成氨气体，使其在合成氨过程中达到所需的温度条件。
合成氨气体在合成反应中产生的热量需要被有效地冷却掉，以维持反应的正常进行。
合成氨氨冷器的作用如下：
1. 冷却合成氨气体：合成氨气体在合成过程中会产生大量的热量，通过氨冷器可以将其冷却至所需的温度。
合成氨气体经过冷却后，可以进一步被用于其他反应或储存。
2. 回收热量：合成氨氨冷器在冷却合成氨气体的同时，也可以回收其中的热量。
这些回收的热量可以被用于加热其他流体或提供能量给整个合成氨装置。
3. 提高合成氨的产量：通过合成氨氨冷器的冷却作用，可以降低合成氨气体的温度，从而提高合成氨的产量。
合成氨反应通常在较低的温度下进行，合成氨氨冷器可以帮助维持合适的反应温度。
4. 保护设备的安全运行：合成氨气体在高温下对设备会产生腐蚀和磨损的影响。
通过合成氨氨冷器的冷却作用，可以将气体的温度降低至安全范围，延长设备的使用寿命。
合成氨氨冷器在合成氨装置中起着重要的作用，可以冷却合成氨气
体、回收热量、提高产量和保护设备的安全运行。
国内典型合成氨装置工艺介绍
国内典型合成氨装置工艺介绍合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥生产、化纤生产、农药生产和石油加工等行业。
国内典型的合成氨装置工艺可以分为三个主要步骤：气体制备、催化反应和分离纯化。
1.气体制备气体制备是合成氨装置的第一步，通常使用天然气和空气作为原料。
首先，天然气经过净化、压缩、预热和加热等处理后，进入转化炉。
在转化炉中，天然气与蒸汽在催化剂的存在下进行催化转化，生成主要的合成气体成分，即氢气和一氧化碳。
然后，合成气进一步冷却、除尘和脱硫等处理后，进入氧化器。
在氧化器中，氢气与空气进行反应，生成含有氮气的合成气体。
2.催化反应催化反应是合成氨装置的核心步骤，通常使用铁催化剂。
合成气进入催化转化器，通过高温高压条件下的催化反应，将氢气和氮气转化为氨气。
反应过程中需要控制气体的配比、温度和压力等条件，以实现高效的转化率和选择性。
催化反应的产物是含有氨气、未转化的氢气和一些惰性气体的混合气体。
3.分离纯化分离纯化是合成氨装置的最后一步，主要包括压缩、冷却、净化和纯化等过程。
首先，合成氨混合气体需要经过压缩，增加氨气的浓度。
然后，通过冷却过程，使氨气凝结成液体，同时降低氮气和其他惰性气体的浓度。
接下来，使用吸附剂进行净化，去除残留的氢气、一氧化碳、二氧化碳和其他杂质。
最后，对纯化后的氨液进行蒸馏分离，获得纯度高达99.95%的合成氨。
以上就是国内典型的合成氨装置工艺的简要介绍。
合成氨装置的设计和操作需要考虑许多因素，包括原料质量、催化剂选择、适宜的反应条件和高效的纯化技术等。
随着科技的不断进步，合成氨的装置工艺也在不断优化，以提高产能、降低能耗和减少环境污染。
合成氨装置流程简介
第一节装置简介合成氨装置设计生产能力为液氨5万吨/年（6.25t /h、150吨/天）、二氧化碳11.2万吨/年(7136Nm3/h、336吨/天)、产品氢气0.86万吨/年(11975Nm3/h、25.8吨/天)，2004年破土动工，2005年11月建成投产，建设投资3.2亿元人民币，占地面积32000m2。
装置共有设备226台，其中动设备88台，静设备138台。
该装置是以天然气为制氢原料，以原厂4500Nm3/h空分装置氮气为氮源生产合成氨。
主装置还包括蒸汽与发电系统，火炬系统，2000m3氨储罐等单元。
装置从1000单元到1800单元主要是制氢部分由德国林德公司（Linde AG）提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧咀、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气余热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
装置原料气压缩、脱硫单元；蒸汽转化与热回收单元；一氧化碳变换单元；MDEA脱碳单元；变压吸附PSA单元，主要是制氢部分由德国林德公司提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA 溶液、转化炉烧嘴、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
一、装置特点1．转化炉进料气的H2O/C=3.0,在此条件下装置所产H2与CO2的量，恰好可同时满足合同所要求的H2与CO2的数量。
如果不要求同时满足H2与CO2的生产能力，仅要求满足H2或仅要求满足CO2一种产品的数量，此时H20/C比可以改变，最低可降为：H2O/C=2.7的条件下进行正常生产。
2．装置中的钴-钼加氢、转化、高变、低变等催化剂的充填量是按国内催化剂活性末期的操作温度、允许空速，压降等条件设计的。
合成氨装置设计规范2019
合成氨装置设计规范2019氨合成的生产工艺条件必须满足产量高，消耗定额低，工艺流程及设备结构简单，操作方便及安全可靠等要求。
决定生产条件的因素是压力、温度、空间速度、气体组成和催化剂等。
一、压力提高压力，对氨合成反应的平衡和反应速率都是有利的，在一定的空速下，合成压力越高，出口氨浓度越高，氨净值越高，合成塔的生产能力也越大。
氨产率是随着压力的升高而上升的。
氨合成压力的高低，是影响氨合成生产中能量消耗的主要因素。
氨合成系统的能量消耗主要包括原料气压缩功，循环气压缩功和氨分离的冷冻功。
提高操作压力，原料气压缩功增加。
但合成压力提高时由于氨净值增高，单位氨产品所需的循环气量减少，因而循环气压缩功减少。
同时压力高也有利于氨的分离，在较高温度下气氨即可冷凝为液氨，冷冻功减少。
实践证明，操作压力在20~35MPa时总能量消耗较低。
二、温度氨合成反应必须在催化剂的存在下才能进行，而催化剂必须在一定的温度范围内才具有催化活性，所以氨合成反应温度必须维持在催化剂的活性温度范围内。
通常，将某种催化剂在一定生产条件下具有最高氨生成速率的温度称为最适宜温度，不同的催化剂具有不同的最适宜温度，而同一催化剂在不同的使用时期，其最适宜温度也会改变。
例如，催化剂在使用初期活性较强，反应温度可以低些；使用中期活性减弱，操作温度要提高；使用后期活性衰退，操作温度要比使用中期更提高一些。
此外，最适宜温度还和空间速度，压力等有关。
空间速度对最适宜温度的影响。
在一定空速下，开始时氨产率随着温度的升高而增加；达到最高点后，温度再升高，氨产率反而降低，不同的空间速度都有一个最高点，也就是最适宜温度。
所以为了获得最大的氨产率，合成氨的反应随空间速度的增加而相应的提高，在最适宜温度以外，无论是升高或降低温度，氨产率都会下降。
催化剂层内温度分布的理想状况应该是降温状态，即进催化剂层的温度高，出催化剂层的温度比较低，这是一个高速反应（催化剂层上部）与最大平衡（催化剂层下部）相结合的方法，因为刚进入催化剂层的气体中含氨量低，距离平衡又远，需要迅速地进行合成反应以提高含氨量，因此催化剂层上部温度高就能加快反应速率。
合成氨装置变换炉设计
和 固体 颗粒 并进行 适度 的 Ｃ Ｏ变 换反 应 。为 了提 高 Ｃ Ｏ变换反 应 的速度 ， 常采用 中温 变换 。为 了使 变 通 换 反应 更完 全 ， 降低 合成 气 中 的 Ｃ Ｏ含 量 ， 生成 更 多
料 的 。氨 主要 由氢 和氮在 高温 高压和催 化剂 的作用
的 Ｈ ， 中温 变换 后 ， 常再 进 行 低 温 变换 。变换 在 通 反 应 的流程 图如 图 １ 所示 。
ＴＩ ＡＮ Ｃｈｕ ｘ ａ ｎ． ｉ
（Ｉ ＳＮＯＰ ｎ ｂ ｇｎｅｉｇ Ｃ ．，Ｌｄ ＥＣ Ｎｉｇ ｏＥｎ ｉｅｒ ｏ ｎ ｔ．，Ｎｉｇ ｏ ３ ５ ０ ｎ ｂ １ １ ３，Ｃ ｉａ） ｈｎ
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中 图分 类 号 ： Ｑ ０ ２ Ｔ ５ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ９ ３ ８ （ ０ １ ０ － １ －５ １ ０ —２ １ ２ １ ） ２０ ４０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎｖ ｒ ｉ ｇ Ｆｕｒ ａ ｅ ｉ ｙ ｈ ｔｃ Ａｍ ｍ ｏ ｉ ａ ｓｇ ｆ Ｃｏ ｅ ｔｎ ｎ ｃ ｎ Ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｎ ａ Ｐｌ ｎｔ
合成氨装置简介和重点部位及设备
合成氨装置简介和重点部位及设备一、装置简介(一)装置发展及其类型世界上第一座合成氨生产装置始于1913年。
我国首套合成氨生产装置建于20世纪30年代。
到70年代初，我国运行的合成氨生产装置绝大多数仍为以煤(焦)为原料，采用固定床制气技术的中、小型装置。
世界上，60年代起，大型合成氨生产装置由于具有工艺流程短、热利用率高、自动化水平高、单系列、运行时间长等优点，得到快速发展。
我国从1973年开始，从美国、日本、法国引进了13套日产合成氨1000t的大型合成氨生产装置。
这些装置均采用烃类蒸汽转化制气工艺技术，其中以天然气为原料的有10套(其中两套后来改用轻油)；以轻油为原料的有3套。
1978年以后，又引进了以渣油、煤为原料，采用部分氧化制气工艺技术的大型合成氨生产装置。
合成氨装置生产工艺技术因原料制气、气体净化、氨合成工艺不同而有多种工艺技术。
原料气化有：煤(焦)固定床气化工艺；煤(焦)气流床气化工艺；渣油、水煤浆部分氧化制气工艺；烃类(轻油、天然气)蒸汽转化制气工艺。
气体净化工艺种类繁多。
硫化物脱除分为固定床吸附(如氧化锌吸附)和溶液吸收(如：乙醇胺法、甲醇法、NHD 法)。
一氧化碳变换工艺可分耐硫变换工艺和非耐硫变换工艺。
二氧化碳脱除可分为化学吸收法(如：G•V法，苯菲尔法)和物理吸收法(如：低温甲醇法、NHD法)。
气体精制工艺可分为“热法精制”(甲烷化工艺)和“冷法精制”(低温液氮洗或深冷净化工艺)。
氨合成工艺按压力等级，可分为高压法、中压法、低压法；按合成塔的气体流向，可分为轴向塔和径向塔；按床层换热方式，可分为内部换热式、中间换热式和中间冷激式。
世界上，由于合成氨原料成本价格不断上升，合成氨工艺技术目前向低能耗发展。
出现了多种低能耗合成氨工艺技术。
其中，以天然气为原料的蒸汽转化低能耗制合成氨装置，其能耗已降到28CJ／t.NH3的水平。
(二)装置的单元组成与工艺流程1，组成单元合成氨装置因工艺技术不同，组成的单元也不同。