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危險化工工藝及安全控制詳解-合成氨工藝

日期:2019-07-27 17:50
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摘要:合成氨裝置溫度、壓力報警和聯鎖;物料比例控制和聯鎖;壓縮機的溫度、入口分離器液位、壓力報警聯鎖;緊急冷卻系統;緊急切斷系統;安全泄放系統;可燃、有毒氣體檢測報警裝置。

反應類型

熱反應

重點監控單元

合成塔、壓縮機、氨儲存系統

工藝簡介

氮和氫兩種組分按一定比例(1:3)組成的氣體(合成氣),在高溫、高壓下(一般爲400—450℃,15—30MPa)經催化反應生成氨的工藝過程。

工藝危險特點

(1)高溫、高壓使可燃氣體爆炸極限擴寬,氣體物料一旦過氧(亦稱透氧),極易在設備和管道內發生爆炸;

(2)高溫、高壓氣體物料從設備管線泄漏時會迅速膨脹與空氣混合形成爆炸性混合物,遇到明火或因高流速物料與裂(噴)口處摩擦産生靜電火花引起著火和空間爆炸;

(3)氣體壓縮機等轉動設備在高溫下運行會使潤滑油揮發裂解,在附近管道內造成積炭,可導致積炭燃燒或爆炸;

(4)高溫、高壓可加速設備金屬材料發生蠕變、改變金相組織,還會加劇氫氣、氮氣對鋼材的氫蝕及滲氮,加劇設備的疲勞腐蝕,使其機械強度減弱,引發物理爆炸;

(5)液氨大規模事故性泄漏會形成低溫雲團引起大範圍人群中毒,遇明火還會發生空間爆炸。

典型工藝

(1)節能AMV法;

(2)德士古水煤漿加壓氣化法;

(3)凱洛格法;

(4)甲醇與合成氨聯合生産的聯醇法;

(5)純堿與合成氨聯合生産的聯堿法;

(6)采用變換催化劑、氧化鋅脫硫劑和甲烷催化劑的“三催化”氣體淨化法等。

重點監控工藝參數

合成塔、壓縮機、氨儲存系統的运行基本控制参数,包括温度、压力、液位、物料流量及比例等。

安全控制的基本要求

合成氨裝置溫度、壓力報警和聯鎖;物料比例控制和聯鎖;壓縮機的溫度、入口分離器液位、壓力報警聯鎖;緊急冷卻系統;緊急切斷系統;安全泄放系統;可燃、有毒氣體檢測報警裝置。

宜采用的控制方式

將合成氨裝置內溫度、壓力與物料流量、冷卻系統形成聯鎖關系;將壓縮機溫度、壓力、入口分離器液位與供電系統形成聯鎖關系;緊急停車系統。

合成單元自動控制還需要設置以下幾個控制回路:

⑴氨分、冷交液位;⑵廢鍋液位;⑶循環量控制;⑷廢鍋蒸汽流量;⑸廢鍋蒸汽壓力。

安全設施,包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計、單向閥及緊急切斷裝置等。