合成氨生产工艺流程

第一章公司简介湖北新洋丰肥业股份有限公司是一家以生产高浓度复合肥为主导产品的大型民营磷化工企业，在湖北荆门、湖北宜昌、山东菏泽和四川雷波建有大型的现代化生产基地。历经多年的快速发展，公司现有资产总额35亿元，员工近5000名，年生产高浓度复合肥能力400万吨，并配套了18万吨/年的合成氨、160万吨/年的硫酸、3000万条编织袋等生产原料项目。公司前身是荆门市第二磷肥厂，成立于1982年，是一个投资总额50万元、员工20名、年产普钙5000吨、年销售额不足100万元的手工作坊式乡办小磷肥厂。经过20多年的发展，公司顺利实现了由单质肥向复合肥、由低浓度向高浓度、由单一产品向系列产品的转型，产品质量、安全生产、环境治理齐头并进，企业规模不断扩大，行业地位显著前移，位居“中国化工100强”、“中国化肥十强”、“全国磷复肥企业前三强”，是湖北省磷复肥领头企业,荆门市属工业企业第一名，其三元复合肥和磷酸一铵产销量连续多年全国第一。公司先后荣获“中国名牌产品”、“中国驰名商标”、“国家免检产品”、“全国科技进步先进单位”、“全国守合同重信用企业”等荣誉称号。“洋丰”牌、“澳特尔”牌复合肥畅销全国，并远销日本和东南亚，深受用户青睐。第二章公司文化理念作为全国知名的磷复肥企业，公司以服务“三农”为己任，以“百年洋丰、百亿洋丰”为目标，根据行业现状、发展规律，并积极响应湖北省委、省政府要做大做强我省磷化工产业、变资源优势为经济优势和市委、市政府“加快荆门崛起”的号召，结合企业实际，调整制定了“十一五”发展规划，力争到2010年全面实现“1221工程”（一主、二辅、二牌、一股）：一主就是持续做大磷化工主业，并在精细化工上有所突破，使化工产业实现年销售收入100亿元。二辅就是把矿产业和房地产业作为两大辅业，发展与公司主业相匹配的磷矿、硫矿、煤矿等矿业，增强主业核心竞争力，确保主业顺利实现目标；发展房地产业，力争实现年销售收入20亿元，成为公司新的经济增长点。二牌就是创“中国名牌”和“中国驰名商标”（2007年9月，已经获得“中国名牌”和“中国驰名商标”。在此基础上，力争使洋丰商标成为世界著名商标）。一股就是确保有一支股票上市。“十二五”和“十三五”期间，公司将继续做大做强磷化工主业，进一步推进矿产和房地产两大辅业发展，并树立房地产品牌，增强主业核心竞争力，提高抗风险的能力，力争到2012年使“两产”产生3个亿的利润，到2015年使主业实现利润10亿元，到2020年使辅业年销售收入达到100亿元，整个洋丰公司实现年销售收入200亿元。第三章合成氨厂简介湖北新洋丰肥业股份有限公司合成氨厂于2005年4月动工兴建，2006年3月份一次开车成功，总投资4亿元，占地400亩，年生产合成氨15万吨，年生产蒸汽50万吨，循环利用热能发电2500万KWH。本厂共有7个车间(型煤车间、造气车间、净化车间、压缩车间、合成车间、锅炉车间、电仪车间)，以无烟煤和水蒸汽为原料，在高温、高压和催化剂的作用下，通过一系列的物理和化学反应合成制取液氨，直接供生产复合肥使用。本厂技术先进，设备一流，采用国内最先进的DCS控制系统，对生产环节实行电脑全程控制，自动化程度很高。本厂管理科学，效益显著，产品全部供公司所用，可大大降低生产成本，极大增强了洋丰产品的市场竞争力。第四章合成氨厂工艺流程1.工艺流程简述原料车间制做的煤棒烘干后送到造气岗位，以空气、水蒸气为气化剂，在高温条件下制得合成氨所需的半水煤气。经脱硫岗位罗茨鼓风机加压后送到压缩岗位；经压缩机一、二段加压到0.8MPa送到变换岗位，制得合格的变换气。再到压缩机三、四段加压到2.7MPa送到脱碳岗位，制得合格的净化气，返回压缩机五段入口。经压缩机六段加压12MPa后送至铜洗岗位,制取合格的精炼气，然后再到压缩七进，经七出加压32MPa后送至合成岗位进行合成反应形成氨。造气岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务以煤为原料，蒸汽、空气为气化剂，在高温高压，催化剂的条件下，经过固定层间歇气化法制得合成氨所需的半水煤气。2.生产原理C+O2=CO2+Q2C+O2=2CO+Q2CO+O2=2CO2+QCO2+C=2CO-QC+2H2O=CO2+2H20-QCO2+C=2CO-QC+H2O(汽)=CO+H2-QC+2H2=CH4-QCO+H2O(汽)=CO2+H2+Q二、工艺流程1.蒸汽流程：从大小锅炉，潜热锅炉和复合肥来的蒸汽经过减压后进入蒸汽缓冲罐，在罐内与来自煤气夹套汽包的蒸汽混合后，通过蒸汽总阀和上下吹蒸汽阀，分别从炉底和炉顶交替进入煤气发生炉。2.制气过程：向煤气炉内交替通入空气和蒸汽与灼烧的碳进行气化反应，吹风阶段生成的空气煤气，经除尘器后送入吹风气回收系统，或者直接经烟囱放空，或者根据需要回收一部分至气柜，用来调节氢氮比，上下吹阶段生成的水煤气经过除尘，显热回收，冷却除尘后去脱硫岗位，上述制气过程在微机控制下，往复循环进行，每一个循环六个阶段，其流程如下：A上吹阶段（加氮）蒸汽通过蒸汽上吹阀，空气经过加氮阀→从炉底进入煤气炉→炉上部出→旋风分离器→总除尘器→联合废锅→洗气塔→气柜B下吹阶段蒸汽通过下吹蒸汽阀→从上部进入煤气炉→炉下部出→旋风分离器→总除尘器→联合废锅→洗气塔→气柜C二次上吹阶段蒸汽经上吹蒸汽阀→从炉底进入煤气炉→炉上部出→旋风分离器→总除尘器→联合废锅→洗气塔→气柜D空气吹净阶段鼓风机来的空气→从炉底进入煤气炉→炉上部出→旋风分离器→吹风气回收系统（或者放空）三、岗位工艺指标（一）压力减压前蒸汽压力≦1.0MPa减压后蒸汽压力0.055—0.1MPa汽包夹套压力≦0.2MPa油泵油压5—16MPa空气空管压力20—30KPa气柜压力2.5—4.5KPa（二）成份1.半水煤气O2≦0.5%CO2≦11%2.合成循环氢（根据合成反应情况而定）3.夹套汽包炉水总碱度≦20mmol/L（三）温度煤气炉上行温度280—400℃煤气炉下行温度200—300℃洗气塔出口煤气温度≦50℃联合废锅出口软水温度≦100℃（四）其它汽包液位液位计1/2—2/3气柜高度4000—7200m3鼓风机电机电流≦31.1A四、事故预案及处理（一）夹套汽包渴水视渴水轻重分别进行处理1.若汽包液位计无水，但夹套排污有水，夹套外形正常，立即停炉，向夹套缓慢进水至正常液位后开炉。2.若重度渴水，夹套排污无水，夹套外壳烧红，应立即停炉，拉空炭层，采用蒸汽降温（严禁向汽包进水）。净化车间分有四个岗位（半脱岗位、变换岗位、变脱岗位、脱碳岗位）（一）工艺指标1.脱硫出口压力≤0.045MPa(≤350mmHg)脱硫进口压力≥200mmHg2.脱硫后H2S90—110mg/Nm3.再生压力0.3—0.45MPa4.再生温度30—45℃5.脱硫压差≤40mmHg6.精脱后H2S20mg/Nm7.变换中触媒温度由实际决定8.低变进口温度由实际决定，由生产科下达9.变换后CO≤1.5%10.变换气体出口温度≤38℃11.饱和温度145—150℃12.饱和热水总固体≤500mg/L13.变换蒸汽压力1.20—1.25MPa14.变换系统进口压力≤0.8MPa15.脱碳后CO2≤0.2%16.脱碳系统进口压力≤2.8MPa17.碳酸丙烯酯成分≥98%18.稀液碳丙8—12%19.闪蒸压力0.35—0.45MPa20.真解风机出口压力0.02MPa脱硫岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务将气柜来的半水煤气中硫化氢含量降到20mg/Nm以下，以便维持整个生产工艺的稳定性。2.生产原理吸收反应：Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3再生反应：NaHS+NaHCO3+O2=NaCO3+S↓+H2O二、工艺流程气体流程：来自气柜的气体经过除尘塔除尘，然后到干式静电触焦塔，经罗茨鼓风机送到净氨塔吸收氨，吸收后到预脱硫塔进行脱硫（除去大部分H2S气体），接着送到脱硫塔进一步脱除H2S（防止H2S气体进入下一工段），经湿式静电触焦塔后进入出口气缓冲罐，最后去压缩。循环流程：碱液经泵从旧贫液槽输送到脱硫塔，吸收H2S气体后返回到旧富液槽，经再生泵送到喷射器喷射到旧再生糟，最后回到旧贫液槽。碱液经预脱硫泵送到预脱硫塔吸收H2S气体，后返回到新富液槽，经新再生泵打到喷射器喷射到新再生槽，最后回到新贫液槽，最后再生槽出来的液体到泡沫池，再到熔硫釜提硫。变换岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务2.生产原理CO+H2O→CO2+H2+Q二、工艺流程气体流程：来自压缩工段的半水煤气，经除油器除油后由塔底进入饱和塔与热水逆流接触增湿升温后由塔顶出来，与适量蒸汽一起经汽水分离器分离水滴，然后进入主热交换热器内，由变换气加热至反应所需的温度，再通过电加热器进入中变炉上段进行变换反应，为调节床层温度，经中变炉上段变换反应后的气体进入中变炉下段，完成变换反应。变换气从中变炉下段出来后依次进入主热交管间冷却降温，进入第一水加热器进行调温后从顶部进入低变炉进一步完成变换反应，其中一小部分变换气不经一段冷却器而直接进入低变炉上段以调节上段床层温度，从上段出来的变换气经第二水加热器换热后进入低变炉下段，其中一小部分变换气不经二段冷却器换热直接进入低变炉下段以调节下段床层温度，出低变炉的变换气依次进入第一水加热器，热水塔，加热本系统循环水后进入第二水加热器，加热来自供水岗位的脱盐水以回收热量，变换气再经过冷却器降温，经过分离器分离液滴后去变脱工段。液体流程：循环热水从饱和热水塔底部通过“U”型水封溢流至热水塔，再由热水泵打入第一水加热器，二段冷却器，一段冷却器，加热后进入饱和塔循环使用。变脱岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务2．生产原理吸收反应：Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3再生反应：NaHS+NaHCO3+O2=NaCO3+S↓+H2O二、工艺流程从变换岗位来的变换气首先进入变脱塔进行合成前的最后一次脱硫，此工段的脱硫要求更高。从变脱塔出来后依次经过气体分离器和液体分离器，最后到精脱塔，出来后去压缩机。脱碳岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务2．生产原理在不同压力下，碳酸丙烯酯吸收CO2的能力不同，加压吸收减压解析。二、工艺流程吸收：由压缩机四段出口来的变换气进入变换冷却器，冷却后的变换气进入变换分离器，分离夹带的油水后从脱碳塔底部进入脱碳塔与塔顶喷淋下来的碳丙液在填料段进行传质吸收，脱除CO2后的净化气经碳丙分离器分离气体中夹带的部分碳丙液后进入闪蒸洗涤塔，分离夹带的稀液后进入精脱硫槽，脱除硫化氢，脱硫后的净化气送入压缩机五段。解析（再生）：吸收CO2后的碳丙富液从脱碳塔出来，进入涡轮机进行能量回收后减压至0.4MPa后，进入闪蒸槽进行闪蒸，使溶液在碳丙液中的大部分气体闪蒸出来，然后溶液进入再生塔，经过常解、真解、气提后的液体回到循环槽，通过涡轮机送到冷却器后再进入脱碳塔以此循环。三、岗位工艺指标（一）压力(MPa)进系统变换气压力≤2.7MPa脱碳塔压差≤0.05MPa闪蒸压力0.4—0.45MPa（二）温度（℃）进入系统变换气温度冬≤30℃夏＜40℃进入系统碳丙液温度冬20—30℃夏30—40℃罗茨鼓风机出口温度＜80℃（三）成分变换气CO225—27%净化气CO2≤0.8%PC浓度＞98%含水＜2%稀液浓度：高8—12%低4—6%（四）液位脱碳塔1/2—2/3闪蒸槽1/2—2/3洗涤塔1/2—2/3循环槽＞20%铜洗岗位操作规程一、岗位任务和生产原理1.岗位任务在高压、低温条件下用醋酸铜氨液（以下简称铜液）吸收来自压缩六段出口气中的一氧化碳、二氧化碳、氧气及硫化氢等有害气体制得合格的精炼气，吸收气体后的铜液经过减压，加热再生后循环使用，解吸的再生气经高位吸氨器净氨塔吸氨后送罗茨风机进口，净氨塔稀氨水送氨回收。2．生产原理2NH3+CO2+H2O→（NH4）2CO3+Q（NH4）2CO3+CO2+H2O→2NH4HCO3+Q2NH4HCO3+H2S=（NH4）2S＋2H2O+Q2CU（NH3）2AC+H2S=CU2S+2