第一篇：合成氨仿真實習報告

氨合成仿真實習報告

一、實習目的及意義

仿真實習是畢業實習計劃的組成部分，通過實習使學生了解化工生產一般特點、規律和工藝參數的控制，獲得化工生產實踐知識，培養運用化工專業理論知識，分析和解決實際問題的能力，為今后畢業論文（設計）和所從事的化工實際工作打下良好的實踐基礎。

二、合成氨工藝原理與流程

(1)合成氨裝置轉化工段 1 概述

轉化工段包括下列主要部分: 原料氣脫硫、原料氣的一段蒸汽轉化、轉化氣的二段轉化、高變、低變、給水、爐水和蒸汽系統。原料氣脫硫

天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。

加氫轉化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉化為無機硫。加氫轉化不能達到直接脫硫的目的，但經轉化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉化的同時，也能使烯烴類加氫轉化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉化催化劑析炭的可能性。

在采用鈷鉬催化劑的條件下，主要進行如下反應： R-SH+H2=RH+H2S R-S-R’+2H2=RH+R’H+H2S C4H4S+4H2=C4H10+H2S RC=CR’+H2=RCH2-CH2R’

氧化鋅是一種內表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將出口氣中硫含量降至0.1PPm以下。

氧化鋅脫硫反應：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然氣在原料氣預熱器（141－C）中被低壓蒸汽預熱后，進入活性碳脫硫槽（101－DA、102－DA一用一備），進行初脫硫后，經壓縮機（102－J）加壓。在一段爐對流段低溫段加熱到230℃左右與103-J段來的氫混合后進入Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫槽（108－D）終脫硫后，天然氣中的總硫≤0.1ppm。3 原料氣的一段蒸汽轉化

經脫硫后的原料氣的總硫含量降至0.1PPm以下，與水蒸汽混合后進行轉化反應：

CH4 + H2O ＝ CO + 3H2

CnH2n+2 + nH2O ＝ nCO +（2n+1）H2 由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。在實際生產中，轉化反應分別是一段爐和二段爐中完成。在一段爐中，烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內鎳催化劑的作用下進行轉化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉化氣溫度控制在800℃左右。

脫硫后的原料氣與中壓蒸汽混和后，經對流段高溫段加熱后，進入一段爐（101－B）的336根觸媒反應管進行蒸汽轉化，管外由頂部的144個燒嘴提供反應熱，經一段轉化后，氣體中殘余甲烷在10％左右。轉化氣的二段轉化

為了進一步轉化，需要更高的溫度。在二段爐中加入預熱后的空氣，利用H2和O2的燃燒反應，產生高熱，促使CH4進一步轉化。

一段轉化氣進入二段爐（103－D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101－J）加入少量中壓蒸汽并經對流段高溫段預熱，轉化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產生的熱量供給轉化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉化，出二段爐的工藝氣殘余甲烷含量0.3％左右，經并聯的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經第二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。CO變換

經蒸汽轉化后的工藝氣含有12～15％的CO，變換工序的任務是使CO在有催化劑存在的條件下與水蒸汽反應：

CO + H2O ＝ CO2 + H2 這樣即能把一氧化碳變為易于清除的二氧化碳，同時又可制得合成需要的原料氫。變換反應是一個可逆、放熱、反應前后氣體體積不變的化學反應。

整個變換過程是由高溫變換和低溫變換組成。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。在此溫度下，可以取得較高的反應速度，但不能達到較低的CO濃度。為了進一步取得較低的CO濃度，還要以銅為活性組分的催化劑作用下，進行低溫變換。它的變換溫度一般在200～250℃，這樣的低溫下，就能使CO的變換進行的比較徹底，可以使CO濃度降至0.3％以下。

由第二廢熱鍋爐來的轉化氣約含有12－14％的CO，進入高變爐（104－DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉化成CO2，經高溫變換后CO含量降到3％左右，然后經第三廢熱鍋爐（103－C）回收部分熱能，經換熱器（104－C）進入低變爐（104－DB）在低變觸媒的作用下將其余CO轉化為CO2，出低變爐的工藝氣中CO含量約為0.3％左右。

給水、爐水、蒸汽系統

合成氨裝置開車時，將從界外引入3.8MPa、327℃的中壓蒸汽約50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車間引入，用并聯的低變出口氣加熱器（106－C）和甲烷化出口氣加熱器（134－C）預熱到100℃左右，進入除氧器（101－U）脫氧段，在脫氧段用低壓蒸汽脫除水中溶解氧后，然后在儲水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解氧。最終溶解氧含量小于7PPb。

除氧水加入氨水調節PH至8.5－9.2，經鍋爐給水泵104－J/JA/JB經并聯的合成氣加熱器（123－C），甲烷化氣加熱器（114－C）及一段爐對流段低溫段鍋爐給水預熱盤管加熱到295℃左右進入汽包（101－F），同時在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經101－CA/CB、102－C、103－C、一段爐對流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進入汽包，經汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對流段過熱后送至103－JAT，經103－JAT抽出3.8MPa、327℃中壓蒸汽，供各中壓蒸汽用戶使用。103－JAT停運時，高壓蒸汽經減壓，全部進入中壓蒸汽管網，中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用，其余供背壓透平使用，并產生低壓蒸汽，供111－C、101－U使用，其余為伴熱使用在這個工段中，縮合/脫水反應是在三個串聯的反應器中進行的，接著是一臺分層器，用來把有機物從液流中分離出來。

(2)合成氨裝置凈化工段 1 脫碳

經變換工序后的工藝氣，CO2含量一般在17％左右。本裝置采用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶液的吸收和再生可以用如下反應方程式表示：

K2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2KHCO3 + 熱量

這是一個可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成K2CO3。前一個過程是吸收過程，后一個過程是再生過程。經過吸收塔的脫碳氣體要求CO2小于0.1％；經過再生塔的CO2氣體要求純度大于98.5％。

從變換工序來變換氣溫度60℃，壓力2.799MPa進入CO2吸收塔(101-E)下部，在吸收塔中經塔板逆流向上與塔頂加入的貧液（40℃）接觸，脫去工藝氣中所含二氧化碳，再經塔頂洗滌段后出CO2吸收塔，出吸收塔凈化氣在管路上由噴射器噴入變換氣分離器(102-F)來的工藝冷凝液進一步洗滌，經凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝冷凝液，溫度44℃，壓力2.764MPa的氣體去甲烷化工序，液體與變換冷凝液匯合去工藝冷凝液處理裝置。

從CO2吸收塔塔底出來的富液（74℃）先經溶液換熱器(109-CB)加熱，再經溶液換熱器(109-CA)進一步升溫至105℃后，進入CO2汽提塔(102-E)頂部，102-E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中靠變換氣煮沸器(105-CA.B)蒸汽煮沸器(111-C)提供的熱量蒸發出大量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經過CO2汽提塔冷凝器(110-C)，再經CO2汽提塔回流液槽(103-F)分離出液體后，CO2氣體送尿素裝置。從CO2汽提塔底部出來的熱貧液先經溶液換熱器(109-CA)與富液換熱降溫后進貧液泵，經貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓后的貧液再經溶液換熱器(109-CB)降溫，并經貧液冷卻器(108-C)進一步冷卻至40℃左右進CO2吸收塔上塔。

從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經回流液泵(108-J)升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進入系統。甲烷化

碳氧化物（CO、CO2）是合成觸媒的毒物，在工業生產中要求入合成工序的氫氮氣中的CO、CO2含量小于10PPm。在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應生成對合成觸媒無害甲烷。

在鎳觸媒存在的條件下，進行如下化學反應： CO + 3H2 ＝ CH4 + H2O + 206.16kJ/mol CO2 + 4H2 ＝ CH4 + 2H2O + 165.08kJ/mol 甲烷化反應是可逆強放熱反應，溫升很大，每反應1％CO，溫升72℃左右；每反應1％CO2，溫升60℃左右。因此，要嚴格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規定指標范圍內，嚴防甲烷化觸媒超溫。

甲烷化裝置的原料氣來自脫碳裝置，該原料氣（44℃、2.76Mpa）先后經合成氣一脫碳氣換熱器(136-C)預熱至117.49℃、高變氣—脫碳氣換熱器(104-C)加熱到316℃，進入甲烷化爐(106-D)，爐內裝有18m3、J-105型鎳催化劑，氣體自上部進入106-D，氣體中的CO和CO2與H2反應生成CH4和H2O。甲烷化爐(106-D)的出口溫度為363℃，依次經鍋爐給水預熱器(114-C)，甲烷化氣脫鹽水預熱器(134-C)和水冷器(115-C)，溫度降至40℃，甲烷化后的氣體中CO和CO2含量降至10ppm以下，進入104-F進行氣液分離。冷凝液回收系統

自低變104-D來的工藝氣（260℃）經102-F底部冷凝液萃冷后，再經105-C，106-C換熱至60℃，進入102-F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101-E脫除CO2。102-F的水一部分進入103-F，一部分經換熱器C66401換熱后進入E66401，由管網來的327℃的蒸汽進入E66401的底部，塔頂產生的氣體進入蒸汽系統，底部液體經C66401，C66402換熱后排出。

(3)合成氨裝置合成工段

氨的合成是整個合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮氫氣在高溫高壓及鐵催化劑作用下合成為氨。由于在反應過程中只有少部分氮氫氣合成為氨，因此反應后的氣體混合物分離氨后，經加壓又送回合成塔，構成合成回路。氨合成的化學反應式如下：

1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量

這是一個放熱和體積減少的可逆反應。本裝置的合成塔采用了三段間接換熱式徑向合成塔，這樣合成塔觸媒層的溫度分布就更為合理，更加接近最佳溫度分布曲線，觸媒層的阻力降也更小。同時，在合成塔出口設置了合成廢鍋，利用合成氨余熱產生125×105Pa（絕）的高壓蒸汽，能量回收更為充分。但是，由于轉化工序加入過量空氣，使合成系統氮過剩，加大了合成排放氣量。為此增加了氫回收裝置加以彌補，回收的氫返回合成系統。合成系統

從甲烷化來的新鮮氣（40℃、2.6Mpa、H2/N2=3：1）先經壓縮前分離罐(104-F)，分離氣體中的水后，進合成氣壓縮機(103-J)低壓段，在壓縮機的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經熱交換器（106-C，（現場圖中錯標為136-C）與甲烷化進料氣換熱）冷卻至93.3℃，再經水冷器(116-C)冷卻至38℃,最后經氨冷器(129-C)冷卻至7℃后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-F)，進一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。

合成回路來的循環氣與經高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環段，從循環段出來的合成氣進合成系統水冷器(124-C)。高壓合成氣自水冷卻器124-C出來后，分兩路繼續冷卻，第一路串聯通過原料氣和循環氣一級和二級氨冷器117-C和118-C的管側，冷卻介質都是冷凍用液氨，另一路通過就地的MIC-23節流后，在合成塔進氣和循環氣換熱器120-C的殼側冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環氣三級氨冷器119-C中用三級液氨閃蒸槽112-F來的冷凍用液氨進行冷卻，冷卻至-23.3℃。冷卻后的氣體經過水平分布管進入高壓氨分離器（106-F），在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環氣中的氨就在106-F中分出，分離出來的產品液氨送往低壓氨分離器(107-F)。從高壓氨分離器出來后，循環氣就進入合成塔進氣—新鮮循環氣換熱器120-C的管側，從殼側的工藝氣體中取得熱量，然后又進入合成塔進氣--出氣換熱器(121-C)的管側，再由HCV-11控制進入合成塔(105-D)，在121-C管側的出口處分析氣體成分。

SP-35是一專門的雙向降爆板裝置，是用來保護121-C的換熱器，防止換熱器的一側卸壓導致壓差過大而引起破壞。

主線合成氣進氣由HCV-11控制，從冷激式合成塔105-D的塔底進入，自下而上地沿內件與外筒之間的環隙上升，被預熱至合成塔頂部。再向下依次經過各觸媒層進行反應；一路副線合成氣進氣（冷激氣）經由MIC-13控制，直接到第一層觸媒的入口，用以控制該處的溫度（開工時僅由這一路進氣），另一路副線冷激氣可以分別用MIC-

14、MIC-15和MIC-16進行調節，分別控制第二、第三、第四層觸媒的入口溫度。氣體經過最底下一層觸媒床后，又自下而上地把氣體導入中心內部換熱器的管側，把熱量傳給進來的氣體，再由105-D的頂部出口引出。

合成塔出口氣進入合成塔--鍋爐給水換熱器123-C的管側，把熱量傳給鍋爐給水，接著又在121-C的殼側與進塔氣換熱而進一步被冷卻，最后回到103-J高壓缸循環段(最后一個葉輪)而完成了整個合成回路。

合成塔出來的一部分氣體（吹出氣，又叫馳放氣），經氨冷器125-C至高壓吹出氣分離缸108-F，經MIC-18調節并用FI-63指示流量后，送往氫回收裝置或送往一段轉化爐燃料氣系統。從合成回路中排出一部分氣是為了控制循環氣中的甲烷和氬的濃度，甲烷和氬在系統中積累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐108-F以前先在氨冷器125-C中冷卻，由108-F分出的液氨送低壓氨分離器107-F回收。合成塔備有一臺開工加熱爐(102-B)，它是用于開工時把合成塔引溫至反應溫度，開工加熱爐的原料氣流量由FI-62指示，另外，它還設有一低流量報警器FAL-85與FI-62配合使用，MIC-17調節102-B燃料氣量。冷凍系統

合成來的液氨進入中間閃蒸槽(107-F，即低壓氨分離器)，閃蒸出的不凝性氣體通過PICA-8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。分離器107-F裝有液面指示器LI-12。液氨減壓后由液位調節器LICA-12調節進入三級閃蒸罐(112-F)，進一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進入系統中。冷凍的一、二、三級閃蒸罐操作壓力分別為：0.4MPa(G)、0.16MPa(G)、0.0028MPa(G)。三臺閃蒸罐與合成系統中的第一、第二、第三氨冷器相對應，它們是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發循環操作的。液氨由各閃蒸罐流入對應的氨冷器，吸熱后的液氨蒸發形成的氣液混合物又回到各閃蒸罐進行氣液分離，氣氨分別進氨壓縮機(105-J)各段氣缸，液氨分別進各氨冷器。

由液氨接收槽(109-F)來的液氨逐級減壓后補入到各閃蒸罐。一級閃蒸罐(110-F)出來的液氨除送第一氨冷器(117-C)外，另一部分作為合成氣壓縮機(103-J)一段出口的氨冷器(129-C)和液氨接收槽(109-F)的氨冷器(126-C)的冷源（126-C冷卻管道圖中省略）。氨冷器(129-C)和(126-C)蒸發的氣氨進入二級閃蒸罐(111-F)，110-F多余的液氨也送往111-F。111-F的液氨除送第二氨冷器(118-C)和弛放氣氨冷器(125-C)作為冷凍劑外，其余部分送往三級閃蒸罐(112-F)。112-F的液氨除送119-C作為冷凍劑外，還可以由冷氨產品泵(109-J)作為冷氨產品送液氨貯槽貯存。

由三級閃蒸罐(112-F)出來的氣氨進入氨壓縮機(105-J)一段壓縮，一段出口與二級閃蒸罐111-F來的氣氨匯合進入二段壓縮，二段出口氣氨先經壓縮機中間冷卻器(128-C)冷卻后，與一級閃蒸罐110-F來的氣氨匯合進入三段壓縮，三段出口的氣氨經氨冷凝器(127-CA、CB)，冷凝的液氨進入接收槽(109-F)。109-F中的閃蒸氣去閃蒸罐氨冷器(126-C)，冷凝分離出來的液氨流回109-F，不凝氣作燃料氣送一段爐燃燒。109-F中的液氨一部分減壓后送至一級閃蒸罐(110-F)，另一部分作為熱氨產品經熱氨產品泵(1-3P-1,2)送往尿素裝置。

三、合成氨模型主要設備平面布置圖

見附圖

四、合成工段流程圖

見附圖

五、實習思考題

1．為什么天然氣要預先脫硫才能進行轉化？

天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物

2.Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點？

Co-Mo加氫轉化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉化為無機硫。加氫轉化不能達到直接脫硫的目的，但經轉化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉化的同時，也能使烯烴類加氫轉化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉化催化劑析炭的可能性。

氧化鋅是一種內表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將（108－D）出口氣中硫含量降至0.1PPm以下

3.為什么天然氣-水蒸氣轉化過程需要供熱？供熱形式是什么？

由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。在實際生產中，轉化反應分別是在一段爐和二段爐中完成。在一段爐中（101－B），烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內鎳催化劑的作用下進行轉化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉化氣溫度控制在800℃左右。

4．少量CO、CO2的脫除方法有哪些？各自特點？ a、銅氨液吸收法：可循環使用

b、甲烷化法：可將原料氣中的碳氧化物總含量脫除到10ppm以下。由于甲烷化過程中消耗氫氣并生成無用的甲烷，因此，此過程只適用于一氧化碳和二氧化碳的含量低于0.5﹪的氣體精制。

c、液氮洗滌法：用高純度氮在-190℃左右將原料氣中所含的少量一氧化碳脫除的分離過程，由于甲烷和氬的沸點都比一氧化碳高，所以在脫除一氧化碳的同時，也可將這些組分除去

5．在仿真裝置中，氨合成塔的反應壓力如何控制？ 從甲烷化來的新鮮氣（40℃、2.6Mpa、H2/N2=3：1）先經壓縮前分離罐(104-F)，分離氣體中的水后，進合成氣壓縮機(103-J)低壓段，在壓縮機的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經熱交換器（106-C，與甲烷化進料氣換熱）冷卻至93.3℃，再經水冷器(116-C)冷卻至38℃,最后經氨冷器(129-C)冷卻至7℃后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-F)，進一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。

六、實習心得

短短幾天的仿真實習實習很快的結束了，這幾天的學習讓我對自己的專業有了更深的認識。在這次實習之前，我一直都在懷疑自己平時在學校里學的那些知識的實用性，學習的時候也找不到重點，常常只是為了應付考試而被動的去學。這次實習讓我意識到平時的學習是非常重要的，因為任何實際的操作都依賴于一套理論體系，只有熟悉了理論，才可能在實際問題中找到解決的辦法。在老師的指導下我們學習了仿真軟件中的“合成氨”的仿真操作?？梢哉f我們在這 幾 天的 實習中學到了很多在平時課堂沒學到的知識,受益匪淺。這次實習仿真軟件的操作，使我們 不僅進一步熟悉了“合成氨”三個工段的工藝流程，更讓我們了解到在工廠的實際操作上是怎 么操作的，使我們了解到計算機系統在實際的生產操作中起到的重要作用。這是一種步驟，更是一種結合。這不僅是學校給我們的一個課程，而且還是我 們對以后在工廠 “中控室”的一種初步了解,讓我們受益匪淺!通過使用仿真軟件以及觀看化工廠模型并對其進行畫圖分析，更進一步加深了我們對氨合成等項目的印象和認識，將我們之前的理論盡最大可能的于實際結合起來，加深我們對氨合成的認知。更為重要的是，是仿真軟件帶來的觀念的改變，不是一定要去生產車間去實物面前才能學習了解相關的工藝流程。學校組織的這斷時間的認知實習，對我們有著重大的作用和深遠的影響，希望在之后的學校生活中能有更多的機會參與。

浦安全0906 孫健

學號P1905090618

2011年11月2日

第二篇：實習報告合成氨仿真

南京工業大學

合成氨仿真實習報告書

學 院： 班級、學號： 姓名（簽名）：

2011年11 月 實習目的

仿真實習是認識實習實習計劃的組成部分，通過實習使學生了解化工生產一般特點、規律和工藝參數的控制，獲得化工生產實踐知識，培養運用化工專業理論知識，分析和解決實際問題的能力，為今后畢業論文（設計）和所從事的化工實際工作打下良好的實踐基礎。實習要求

1.實習裝置為合成氨生產仿真裝置。要求了解并熟悉生產過程及控制，包括： 1）生產方法和原理，原料、催化劑及產品特性；

2）生產工藝流程（流程中設備、主副管線，過程操作和控制）； 3）各工序工藝條件及控制：主要設備操作溫度、壓力和組成； 4）主要設備型式、結構；

5）主要設備及管線上的控制儀表及調節方法。2.搜集信息途徑

1）聽講座（擬安排工藝及設備、仿真裝置及操作等講座）；

2）現場實習：熟悉工藝流程、設備、及仿真軟件操作，熟悉仿真模型； 3）閱讀實習指導書、流程圖、設備圖及其它文獻資料。實習內容

仿真實習的主要內容是：以河南化肥廠為原型的大型合成氨全流程仿真模型和以寧夏化工廠為原型的合成氨大工段DCS控制系統仿真軟件。兩者均以天然氣為原料的合成氨工藝，通過仿真實習了解合成氨工藝原理與流程，掌握合成氨生產中的主要參數和DCS控制系統的操作。

3.1 合成氨裝置轉化工段

1、概述

轉化工段包括下列主要部分: 原料氣脫硫、原料氣的一段蒸汽轉化、轉化氣的二段轉化、高變、低變、給水、爐水和蒸汽系統。

2、原料氣脫硫

天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。

加氫轉化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉化為無機硫。加氫轉化不能達到直接脫硫的目的，但經轉化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉化的同時，也能使烯烴類加氫轉化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉化催化劑析炭的可能性。

在采用鈷鉬催化劑的條件下，主要進行如下反應： R-SH+H2=RH+H2S R-S-R’+2H2=RH+R’H+H2S C4H4S+4H2=C4H10+H2S RC=CR’+H2=RCH2-CH2R’

氧化鋅是一種內表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將出口氣中硫含量降至0.1PPm以下。

氧化鋅脫硫反應：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然氣在原料氣預熱器（141－C）中被低壓蒸汽預熱后，進入活性碳脫硫槽（101－DA、102－DA一用一備），進行初脫硫后，經壓縮機（102－J）加壓。在一段爐對流段低溫段加熱到230℃左右與103-J段來的氫混合后進入Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫槽（108－D）終脫硫后，天然氣中的總硫≤0.1ppm。

3、原料氣的一段蒸汽轉化

經脫硫后的原料氣的總硫含量降至0.1PPm以下，與水蒸汽混合后進行轉化反應：

CH4 + H2O ＝ CO + 3H2

CnH2n+ nH2O ＝ nCO +（2n+1）H2

由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。在實際生產中，轉化反應分別是一段爐和二段爐中完成。在一段爐中，烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內鎳催化劑的作用下進行轉化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉化氣溫度控制在800℃左右。

脫硫后的原料氣與中壓蒸汽混和后，經對流段高溫段加熱后，進入一段爐（101－B）的336根觸媒反應管進行蒸汽轉化，管外由頂部的144個燒嘴提供反應熱，經一段轉化后，氣體中殘余甲烷在10％左右。、轉化氣的二段轉化

為了進一步轉化，需要更高的溫度。在二段爐中加入預熱后的空氣，利用H2和O2的燃燒反應，產生高熱，促使CH4進一步轉化。

一段轉化氣進入二段爐（103－D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101－J）加入少量中壓蒸汽并經對流段高溫段預熱，轉化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產生的熱量供給轉化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉化，出二段爐的工藝氣殘余甲烷含量0.3％左右，經并聯的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經第二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。

5、CO變換

經蒸汽轉化后的工藝氣含有12～15％的CO，變換工序的任務是使CO在有催化劑存在的條件下與水蒸汽反應：

CO + H2O ＝ CO2 + H2

這樣即能把一氧化碳變為易于清除的二氧化碳，同時又可制得合成需要的原料氫。變換反應是一個可逆、放熱、反應前后氣體體積不變的化學反應。

整個變換過程是由高溫變換和低溫變換組成。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。在此溫度下，可以取得較高的反應速度，但不能達到較低的CO濃度。為了進一步取得較低的CO濃度，還要以銅為活性組分的催化劑作用下，進行低溫變換。它的變換溫度一般在200～250℃，這樣的低溫下，就能使CO的變換進行的比較徹底，可以使CO濃度降至0.3％以下。

由第二廢熱鍋爐來的轉化氣約含有12－14％的CO，進入高變爐（104－DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉化成CO2，經高溫變換后CO含量降到3％左右，然后經第三廢熱鍋爐（103－C）回收部分熱能，經換熱器（104－C）進入低變爐（104－DB）在低變觸媒的作用下將其余CO轉化為CO2，出低變爐的工藝氣中CO含量約為0.3％左右。

6、給水、爐水、蒸汽系統

合成氨裝置開車時，將從界外引入3.8MPa、327℃的中壓蒸汽約50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車間引入，用并聯的低變出口氣加熱器（106－C）和甲烷化出口氣加熱器（134－C）預熱到100℃左右，進入除氧器（101－U）脫氧段，在脫氧段用低壓蒸汽脫除水中溶解氧后，然后在儲水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解氧。最終溶解氧含量小于7PPb。

除氧水加入氨水調節PH至8.5－9.2，經鍋爐給水泵104－J/JA/JB經并聯的合成氣加熱器（123－C），甲烷化氣加熱器（114－C）及一段爐對流段低溫段鍋爐給水預熱盤管加熱到295℃左右進入汽包（101－F），同時在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經101－CA/CB、102－C、103－C一段爐對流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進入汽包，經汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對流段過熱后送至103－JAT，經103－JAT抽出3.8MPa、327℃中壓蒸汽，供各中壓蒸汽用戶使用。103－JAT停運時，高壓蒸汽經減壓，全部進入中壓蒸汽管網，中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用，其余供背壓透平使用，并產生低壓蒸汽，供111－C、101－U使用，其余為伴熱使用在這個工段中，縮合/脫水反應是在三個串聯的反應器中進行的，接著是一臺分層器，用來把有機物從液流中分離出來。

3.2 合成氨裝置凈化工段

1、脫碳

經變換工序后的工藝氣，CO2含量一般在17％左右。本裝置采用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶液的吸收和再生可以用如下反應方程式表示：

K2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2KHCO3 + 熱量

這是一個可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成K2CO3。前一個過程是吸收過程，后一個過程是再生過程。經過吸收塔的脫碳氣體要求CO2小于0.1％；經過再生塔的CO2氣體要求純度大于98.5％。

從變換工序來變換氣溫度60℃，壓力2.799MPa進入CO2吸收塔(101-E)下部，在吸收塔中經塔板逆流向上與塔頂加入的貧液（40℃）接觸，脫去工藝氣中所含二氧化碳，再經塔頂洗滌段后出CO2吸收塔，出吸收塔凈化氣在管路上由噴射器噴入變換氣分離器(102-F)來的工藝冷凝液進一步洗滌，經凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝冷凝液，溫度44℃，壓力2.764MPa的氣體去甲烷化工序，液體與變換冷凝液匯合去工藝冷凝液處理裝置。

從CO2吸收塔塔底出來的富液（74℃）先經溶液換熱器(109-CB)加熱，再經溶液換熱器(109-CA)進一步升溫至105℃后，進入CO2汽提塔(102-E)頂部，102-E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中靠變換氣煮沸器(105-CA.B)蒸汽煮沸器(111-C)提供的熱量蒸發出大量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經過CO2汽提塔冷凝器(110-C)，再經CO2汽提塔回流液槽(103-F)分離出液體后，CO2氣體送尿素裝置。

從CO2汽提塔底部出來的熱貧液先經溶液換熱器(109-CA)與富液換熱降溫后進貧液泵，經貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓后的貧液再經溶液換熱器(109-CB)降溫，并經貧液冷卻器(108-C)進一步冷卻至40℃左右進CO2吸收塔上塔。

從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經回流液泵(108-J)升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進入系統。

2、甲烷化

碳氧化物（CO、CO2）是合成觸媒的毒物，在工業生產中要求入合成工序的氫氮氣中的CO、CO2含量小于10PPm。在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應生成對合成觸媒無害甲烷。

在鎳觸媒存在的條件下，進行如下化學反應： CO + 3H2 ＝ CH4 + H2O + 206.16kJ/mol CO2 + 4H2 ＝ CH4 + 2H2O + 165.08kJ/mol 6

甲烷化反應是可逆強放熱反應，溫升很大，每反應1％CO，溫升72℃左右；每反應1％CO2，溫升60℃左右。因此，要嚴格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規定指標范圍內，嚴防甲烷化觸媒超溫。

甲烷化裝置的原料氣來自脫碳裝置，該原料氣（44℃、2.76Mpa）先后經合成氣一脫碳氣換熱器(136-C)預熱至117.49℃、高變氣—脫碳氣換熱器(104-C)加熱到316℃，進入甲烷化爐(106-D)，爐內裝有18m3、J-105型鎳催化劑，氣體自上部進入106-D，氣體中的CO和CO2與H2反應生成CH4和H2O。甲烷化爐(106-D)的出口溫度為363℃，依次經鍋爐給水預熱器(114-C)，甲烷化氣脫鹽水預熱器(134-C)和水冷器(115-C)，溫度降至40℃，甲烷化后的氣體中CO和CO2含量降至10ppm以下，進入104-F進行氣液分離。

3、冷凝液回收系統

自低變104-D來的工藝氣（260℃）經102-F底部冷凝液萃冷后，再經105-C，106-C換熱至60℃，進入102-F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101-E脫除CO2。102-F的水一部分進入103-F，一部分經換熱器C66401換熱后進入E66401，由管網來的327℃的蒸汽進入E66401的底部，塔頂產生的氣體進入蒸汽系統，底部液體經C66401，C66402換熱后排出。

3.3 合成氨裝置合成工段

氨的合成是整個合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮氫氣在高溫高壓及鐵催化劑作用下合成為氨。由于在反應過程中只有少部分氮氫氣合成為氨，因此反應后的氣體混合物分離氨后，經加壓又送回合成塔，構成合成回路。氨合成的化學反應式如下：

1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量

這是一個放熱和體積減少的可逆反應。

本裝置的合成塔采用了三段間接換熱式徑向合成塔，這樣合成塔觸媒層的溫度分布就更為合理，更加接近最佳溫度分布曲線，觸媒層的阻力降也更小。同時，在合成塔出口設置了合成廢鍋，利用合成氨余熱產生125×105Pa（絕）的高壓蒸汽，能量回收更為充分。但是，由于轉化工序加入過量空氣，使合成系統氮過剩，加大了合成排放氣量。為此增加了氫回收裝置加以彌補，回收的氫返回合成系統。

1、合成系統

從甲烷化來的新鮮氣（40℃、2.6Mpa、H2/N2=3：1）先經壓縮前分離罐(104-F)，分離氣體中的水后，進合成氣壓縮機(103-J)低壓段，在壓縮機的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經熱交換器（106-C，與甲烷化進料氣換熱）冷卻至93.3℃，再經水冷器(116-C)冷卻至38℃,最后經氨冷器(129-C)冷卻至7℃后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-F)，進一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。

合成回路來的循環氣與經高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環段，從循環段出來的合成氣進合成系統水冷器(124-C)。高壓合成氣自水冷卻器124-C出來后，分兩路繼續冷卻，第一路串聯通過原料氣和循環氣一級和二級氨冷器117-C和118-C的管側，冷卻介質都是冷凍用液氨，另一路通過就地的MIC-23節流后，在合成塔進氣和循環氣換熱器120-C的殼側冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環氣三級氨冷器119-C中用三級液氨閃蒸槽112-F來的冷凍用液氨進行冷卻，冷卻至-23.3℃。冷卻后的氣體經過水平分布管進入高壓氨分離器（106-F），在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環氣中的氨就在106-F中分出，分離出來的產品液氨送往低壓氨分離器(107-F)。從高壓氨分離器出來后，循環氣就進入合成塔進氣—新鮮循環氣換熱器120-C的管側，從殼側的工藝氣體中取得熱量，然后又進入合成塔進氣--出氣換熱器(121-C)的管側，再由HCV-11控制進入合成塔(105-D)，在121-C管側的出口處分析氣體成分。

SP-35是一專門的雙向降爆板裝置，是用來保護121-C的換熱器，防止換熱器的一側卸壓導致壓差過大而引起破壞。

主線合成氣進氣由HCV-11控制，從冷激式合成塔105-D的塔底進入，自下而上地沿內件與外筒之間的環隙上升，被預熱至合成塔頂部。再向下依次經過各觸媒層進行反應；一路副線合成氣進氣（冷激氣）經由MIC-13控制，直接到第一層觸媒的入口，用以控制該處的溫度（開工時僅由這一路進氣），另一路副線冷激氣可以分別用MIC-

14、MIC-15和MIC-16進行調節，分別控制第二、第三、第四層觸媒的入口溫度。氣體經過最底下一層觸媒床后，又自下而上地把氣體導入中心內部換熱器的管側，把熱量傳給進來的氣體，再由105-D的頂部出口引出。

合成塔出口氣進入合成塔--鍋爐給水換熱器123-C的管側，把熱量傳給鍋爐給水，接著又在121-C的殼側與進塔氣換熱而進一步被冷卻，最后回到103-J高壓缸循環段(最后一個葉輪)而完成了整個合成回路。

合成塔出來的一部分氣體（吹出氣，又叫馳放氣），經氨冷器125-C至高壓吹出氣分離缸108-F，經MIC-18調節并用FI-63指示流量后，送往氫回收裝置或送往一段轉化爐燃料氣系統。從合成回路中排出一部分氣是為了控制循環氣中的甲烷和氬的濃度，甲烷和氬在系統中積累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐108-F以前先在氨冷器125-C中冷卻，由108-F分出的液氨送低壓氨分離器107-F回收。

合成塔備有一臺開工加熱爐(102-B)，它是用于開工時把合成塔引溫至反應溫度，開工加熱爐的原料氣流量由FI-62指示，另外，它還設有一低流量報警器FAL-85與FI-62配合使用，MIC-17調節102-B燃料氣量。

2、冷凍系統

合成來的液氨進入中間閃蒸槽(107-F，即低壓氨分離器)，閃蒸出的不凝性氣體通過PICA-8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。分離器107-F裝有液面指示器LI-12。液氨減壓后由液位調節器LICA-12調節進入三級閃蒸罐(112-F)，進一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進入系統中。冷凍的一、二、三級閃蒸罐操作壓力分別為：0.4MPa(G)、0.16MPa(G)、0.0028MPa(G)。三臺閃蒸罐與合成系統中的第一、第二、第三氨冷器相對應，它們是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發循環操作的。液氨由各閃蒸罐流入對應的氨冷器，吸熱后的液氨蒸發形成的氣液混合物又回到各閃蒸罐進行氣液分離，氣氨分別進氨壓縮機(105-J)各段氣缸，液氨分別進各氨冷器。

由液氨接收槽(109-F)來的液氨逐級減壓后補入到各閃蒸罐。一級閃蒸罐(110-F)出來的液氨除送第一氨冷器(117-C)外，另一部分作為合成氣壓縮機(103-J)一段出口的氨冷器(129-C)和液氨接收槽(109-F)的氨冷器(126-C)的冷源（126-C）。氨冷器(129-C)和(126-C)蒸發的氣氨進入二級閃蒸罐(111-F)，110-F多余的液氨也送往111-F。111-F的液氨除送第二氨冷器(118-C)和弛放氣氨冷器(125-C)作為冷凍劑外，其余部分送往三級閃蒸罐(112-F)。112-F的液氨除送119-C作為冷凍劑外，還可以由冷氨產品泵(109-J)作為冷氨產品送液氨貯槽貯存。

由三級閃蒸罐(112-F)出來的氣氨進入氨壓縮機(105-J)一段壓縮，一段出口與二級閃蒸罐111-F來的氣氨匯合進入二段壓縮，二段出口氣氨先經壓縮機中間冷卻器(128-C)冷卻后，與一級閃蒸罐110-F來的氣氨匯合進入三段壓縮，三段出口的氣氨經氨冷凝器(127-CA、CB)，冷凝的液氨進入接收槽(109-F)。109-F中的閃蒸氣去閃蒸罐氨冷器(126-C)，冷凝分離出來的液氨流回109-F，不凝氣作燃料氣送一段爐燃燒。109-F中的液氨一部分減壓后送至一級閃蒸罐(110-F)，另一部分作為熱氨產品經熱氨產品泵(1-3P-1,2)送往尿素裝置。實習思考題

1．以天然氣為原料生產合成氣過程有哪些主要反應？ CH4+H2O ＝ CO+3H2

CnH2n+nH2O ＝ nCO+（2n+1）H2

2．天然氣-水蒸氣轉化法制合成氣過程有哪些步驟？ a、經過預熱器進行加熱 b、脫硫

c、在外加熱的反應管中進行烴類的蒸汽轉化反應即一段轉化

d、高溫的一段轉化氣進入二段轉化爐并加入空氣，利用反應熱將甲烷轉化反應進行到底

e、利用廢熱鍋爐回收高溫轉換氣的熱量，產生高壓蒸汽 3．為什么天然氣要預先脫硫才能進行轉化？

天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物

4.Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點？

Co-Mo加氫轉化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉化為無機硫。加氫轉化不能達到直接脫硫的目的，但經轉化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉化的同時，也能使烯烴類加氫轉化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉化催化劑析炭的可能性。

氧化鋅是一種內表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩及其

衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將（108－D）出口氣中硫含量降至0.1PPm以下

5.為什么天然氣-水蒸氣轉化過程需要供熱？供熱形式是什么？

由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。在實際生產中，轉化反應分別是在一段爐和二段爐中完成。在一段爐中（101－B），烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內鎳催化劑的作用下進行轉化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉化氣溫度控制在800℃左右。實習收獲與體會

為期三周的實習很快的結束了，這三個星期的實習讓我對自己的專業有了更深的認識。在這次實習之前，我一直都在懷疑自己平時在學校里學的那些知識的實用性，學習的時候也找不到重點，常常只是為了應付考試而被動的去學。這次實習讓我意識到平時的學習是非常重要的，因為任何實際的操作都依賴于一套理論體系，只有熟悉了理論，才可能在實際問題中找到解決的辦法。

第一周去南化公司化機廠的實習讓我印象深刻。尤其是進場的那兩天師父說過一句話，29個危險源就會引起一小的事故，31個小的事故就會引起一大的事故。可見事故就是從小的事件積累起來的，安全就要從點點滴滴坐起。

最后兩周的這次仿真實習讓我們充分了解了合成氨工藝的流程和主要的控制參數，更加深刻的理解課本上學到的知識，有這次實踐的機會,讓我們大大開闊了眼界，獲得了書本上得不到的知識。

此外，員工自己應當以身作則，積極遵守各項規章制度，培養較高的安全責任意識，珍惜自己與他人的生命。

第三篇：合成氨仿真實習指導書（定稿）

南京工業大學 化學化工學院

仿 真 實習教 學 指 導

化學化工實驗教學中心

2011年10月

書

仿真實習教學指導書

一、實習目的

仿真實習是實習計劃的組成部分，通過實習使學生了解化工生產一般特點、規律和工藝參數的控制，獲得化工生產實踐知識，培養運用化工專業理論知識，分析和解決實際問題的能力，為適應今后所從事的化工企業工作打下良好的實踐基礎。

二、實習要求

1.實習裝置為合成氨生產仿真裝置。要求了解并熟悉生產過程及控制，包括： 1）生產方法和原理，原料、催化劑及產品特性；

2）生產工藝流程（流程中設備、主副管線，過程操作和控制）； 3）各工序工藝條件及控制：主要設備操作溫度、壓力和組成； 4）主要設備型式、結構；

5）主要設備及管線上的控制儀表及調節方法。2.搜集信息途徑

1）聽講座（擬安排工藝及設備、仿真裝置及操作等講座）；

2）現場實習：熟悉工藝流程、設備、及仿真軟件操作，熟悉仿真模型；

3）閱讀實習指導書、流程圖、設備圖及其它文獻資料。

三、實習內容

仿真實習的主要內容是：以河南化肥廠為原型的大型合成氨全流程仿真模型和以寧夏化工廠為原型的合成氨大工段DCS控制系統仿真軟件。兩者均以天然氣為原料的合成氨工藝，通過仿真實習了解合成氨工藝原理與流程，掌握合成氨生產中的主要參數和DCS控制系統的操作。

四、實習安排

實習地點：化學化工學院計算機仿真中心，沉毅北樓301 實習時間及內容：見安排表。

五、實習考核要求

1、平時成績（20%）

熟悉實習裝置原理及流程，能熟練對仿真實習裝置進行操作，多思考，勤于記錄。要求 1 遵章守紀，不得無故缺勤。

2、仿真操作聯機考核（60%）

學生在指定的時間內上機獨立完成教師指定的仿真操作聯機考核內容。

3、實習報告（20%）

根據實習的平時記錄、參考資料及實習心得，加以綜合整理，寫出仿真實習報告，內容要求正確充實、文字表達簡練、圖面清晰、位置比例合理等。

六、合成氨仿真實習報告主要內容

1、實習的目的、意義。

2、概述合成氨工藝原理與流程。

3、畫出合成氨模型主要設備的平面布置圖。

4、根據仿真軟件合成工段的內容畫出合成工段的流程圖及主要控制點并注明控制參數。

5、選做5題實習思考題。

6、實習的收獲、體會和建議。實習報告封面見附頁。

七、實習思考題

1．以天然氣為原料生產合成氣過程有哪些主要反應？ 2．天然氣-水蒸氣轉化法制合成氣過程有哪些步驟？

3．為什么天然氣要預先脫硫才能進行轉化？

4．Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫有何特點？

5．為什么天然氣-水蒸氣轉化過程需要供熱？供熱形式是什么？ 6．影響天然氣-水蒸氣轉化反應的主要因素有哪些？ 7．天然氣-水蒸氣轉化反應的主要操作參數有哪些? 8．一段轉化爐的主要結構？

9．一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？

10．少量CO、CO2、的脫除方法有哪些？各自特點？ 11．影響氨平衡濃度的因素有哪些？ 12．溫度和壓力對氨合成反應速率的影響？

13．惰性氣體對氨合成反應的平衡氨濃度及反應速率的影響？ 14．氨合成塔的主要結構？

15．熟悉實習裝置的氨合成工藝流程。16．仿真裝置氨合成系統的開停車操作步驟？ 17．在仿真裝置中，氨合成塔的反應壓力如何控制？ 18．在仿真裝置中，氨合成塔的反應溫度如何控制？ 19．如何控制仿真裝置的換熱器換熱效果？ 20．仿真裝置操作中如何控制儲槽（罐）液位穩定？

七、實習參考資料

1．仿真實習教學指導書

2．劉曉勤.《化工工藝學》北京：化學工業出版社，2010 3．陳五平.《無機化工工藝學－合成氨》北京：化學工業出版社，2002 4．有關“化工過程及裝置仿真”書籍 5．機房服務器和網站所列的相關東方仿真文檔

南京工業大學

合成氨仿真實習報告書

學 院： 班級、學號： 姓名（簽名）：

年

月

第四篇：NJUT合成氨仿真實習報告2012.11

南京工業大學 城市建設與安全工程學院

仿 真 實習報 告 書

AAAAAA 1000000000 安全工程系

化學化工實驗教學中心

2012年11月

一、實習目的

本次氨合成仿真實習是實習計劃的組成部分，通過實習使學生了解化工生產一般特點、規律和工藝參數的控制，獲得化工生產實踐知識，培養運用化工專業理論知識，分析和解決實際問題的能力，為適應今后所從事的化工企業工作打下良好的實踐基礎。

合成仿真實習是理論聯系實際，應用和所學專業知識的一項重要環節，是培養我們動手能力和學習能力的一個重要手段。仿真實習是以仿真的實習模式，在既保證學生安全又能完美提供實習機會的情況下，學校給予我們的一次專業實踐的機會。是我們在學習專業知識后進行實際運用的重要環節，它對培養我們的動手能力有很大的意義，同時也能使我們了解化工工藝的重點要素，仿真實習是我們走向工作崗位的必要前提。

二、實習要求

1.實習裝置為合成氨生產仿真裝置。要求了解并熟悉生產過程及控制，包括： 1）生產方法和原理，原料、催化劑及產品特性；

2）生產工藝流程（流程中設備、主副管線，過程操作和控制）； 3）各工序工藝條件及控制：主要設備操作溫度、壓力和組成； 4）主要設備型式、結構；

5）主要設備及管線上的控制儀表及調節方法。

三、實習內容

仿真實習的主要內容是：

以河南化肥廠為原型的大型合成氨全流程仿真模型和以寧夏化工廠為原型的合成氨大工段DCS控制系統仿真軟件。兩者均以天然氣為原料的合成氨工藝，通過仿真實習了解合成氨工藝原理與流程，掌握合成氨生產中的主要參數和DCS控制系統的操作。

四、合成氨的工藝原理與流程

(1)合成氨裝置轉化工段 轉化工段包括下列主要部分: 原料氣壓縮和脫硫→原料氣的一段蒸汽轉化、轉化氣的二段轉化→CO變換。1 原料氣壓縮和脫硫

原料天然氣進入壓縮機，經四段壓縮至51×105Pa，溫度加熱至390℃，進入鈷-鉬加氫反應器中反應，將有機硫轉化為無機硫。天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。

加氫轉化主要指在加入氫氣的條件下使原料氣中有機硫轉化為無機硫。加氫轉化不能達到直接脫硫的目的，但經轉化后就大大的利于硫的脫除。在有機硫轉化的同時，也能使烯烴類加氫轉化為烷氫類從而可減少下一工序蒸汽轉化催化劑析炭的可能性。

在采用鈷鉬催化劑的條件下，主要進行如下反應： R-SH+H2=RH+H2S R-S-R’+2H2=RH+R’H+H2S C4H4S+4H2=C4H10+H2S RC=CR’+H2=RCH2-CH2R’

氧化鋅是一種內表面積頗大，硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩及其衍生物外，脫除硫化氫及各種有機硫化物的能力極高，可將出口氣中硫含量降至0.1PPm以下。

氧化鋅脫硫反應：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然氣在原料氣預熱器（141－C）中被低壓蒸汽預熱后，進入活性碳脫硫槽（101－DA、102－DA一用一備），進行初脫硫后，經壓縮機（102－J）加壓。在一段爐對流段低溫段加熱到230℃左右與103-J段來的氫混合后進入Co－Mo加氫和氧化鋅脫硫槽（108－D）終脫硫后，天然氣中的總硫≤0.1ppm。原料氣的一段蒸汽轉化

經脫硫后的原料氣的總硫含量降至0.1PPm以下，與水蒸汽混合后進行轉化反應：

CH4 + H2O ＝ CO + 3H2

CnH2n+2 + nH2O ＝ nCO +（2n+1）H2 由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。在實際生產中，轉化反應分別是一段爐和二段爐中完成。在一段爐中，烴類和水蒸氣的混合氣在反應管內鎳催化劑的作用下進行轉化反應，管外有燃料氣燃燒供給反應所需熱量，出一段爐轉化氣溫度控制在800℃左右。

脫硫后的原料氣與中壓蒸汽混和后，經對流段高溫段加熱后，進入一段爐（101－B）的336根觸媒反應管進行蒸汽轉化，管外由頂部的144個燒嘴提供反應熱，經一段轉化后，氣體中殘余甲烷在10％左右。轉化氣的二段轉化

為了進一步轉化，需要更高的溫度。在二段爐中加入預熱后的空氣，利用H2和O2的燃燒反應，產生高熱，促使CH4進一步轉化。

一段轉化氣進入二段爐（103－D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101－J）加入少量中壓蒸汽并經對流段高溫段預熱，轉化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產生的熱量供給轉化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉化，出二段爐的工藝氣殘余甲烷含量0.3％左右，經并聯的兩臺第一廢熱鍋爐回收熱量，再經第二廢熱鍋爐進一步回收余熱后，送去變換。CO變換

經蒸汽轉化后的工藝氣含有12～15％的CO，變換工序的任務是使CO在有催化劑存在的條件下與水蒸汽反應：

CO + H2O ＝ CO2 + H2 這樣即能把一氧化碳變為易于清除的二氧化碳，同時又可制得合成需要的原料氫。變換反應是一個可逆、放熱、反應前后氣體體積不變的化學反應。

整個變換過程是由高溫變換和低溫變換組成。高溫變換所用的催化劑是以Fe3O4為活性組分的，它的活性溫度在300℃以上（一般在350～430℃）。在此溫度下，可以取得較高的反應速度，但不能達到較低的CO濃度。為了進一步取得較低的CO濃度，還要以銅為活性組分的催化劑作用下，進行低溫變換。它的變換溫度一般在200～250℃，這樣的低溫下，就能使CO的變換進行的比較徹底，可以使CO濃度降至0.3％以下。

由第二廢熱鍋爐來的轉化氣約含有12－14％的CO，進入高變爐（104－DA），在高變觸媒的作用下將部分CO轉化成CO2，經高溫變換后CO含量降到3％左右，然后經第三廢熱鍋爐（103－C）回收部分熱能，經換熱器（104－C）進入低變爐（104－DB）在低變觸媒的作用下將其余CO轉化為CO2，出低變爐的工藝氣中CO含量約為0.3％左右。

圖1 合成氨轉化階段總圖

(2)合成氨裝置凈化工段 1 脫碳

經變換工序后的工藝氣，CO2含量一般在17％左右。本裝置采用改良苯菲爾法脫除工藝氣中的二氧化碳，吸收劑為碳酸鉀溶液，溶液的吸收和再生可以用如下反應方程式表示：

K2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2KHCO3 + 熱量

這是一個可逆過程，脫碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3，KHCO3又在加熱、減壓的條件下放出CO2，重新變成K2CO3。前一個過程是吸收過程，后一個過程是再生過程。經過吸收塔的脫碳氣體要求CO2小于0.1％；經過再生塔的CO2氣體要求純度大于98.5％。

從變換工序來變換氣溫度60℃，壓力2.799MPa進入CO2吸收塔(101-E)下部，在吸收塔中經塔板逆流向上與塔頂加入的貧液（40℃）接觸，脫去工藝氣中所含二氧化碳，再經塔頂洗滌段后出CO2吸收塔，出吸收塔凈化氣在管路上由噴射器噴入變換氣分離器(102-F)來的工藝冷凝液進一步洗滌，經凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝冷凝液，溫度44℃，壓力2.764MPa的氣體去甲烷化工序，液體與變換冷凝液匯合去工藝冷凝液處理裝置。

從CO2吸收塔塔底出來的富液（74℃）先經溶液換熱器(109-CB)加熱，再經溶液換熱器(109-CA)進一步升溫至105℃后，進入CO2汽提塔(102-E)頂部，102-E為篩板塔，共10塊塔板，在CO2汽提塔中靠變換氣煮沸器(105-CA.B)蒸汽煮沸器(111-C)提供的熱量蒸發出大量水蒸汽，由下向上逐板汽提出溶液中的CO2，氣體經過CO2汽提塔冷凝器(110-C)，再經CO2汽提塔回流液槽(103-F)分離出液體后，CO2氣體送尿素裝置。

從CO2汽提塔底部出來的熱貧液先經溶液換熱器(109-CA)與富液換熱降溫后進貧液泵，經貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓后的貧液再經溶液換熱器(109-CB)降溫，并經貧液冷卻器(108-C)進一步冷卻至40℃左右進CO2吸收塔上塔。

從CO2汽提塔回流液槽底部出來的冷凝液，先經回流液泵(108-J)升壓，一部分去冷凝液處理裝置，另一部分去CO2吸收塔頂部洗滌凈化氣中夾帶出的溶液，洗滌后的冷凝液回CO2汽提塔頂部進入系統。

圖2 脫碳系統現場圖

甲烷化

碳氧化物（CO、CO2）是合成觸媒的毒物，在工業生產中要求入合成工序的氫氮氣中的CO、CO2含量小于10PPm。在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應生成對合成觸媒無害甲烷。

在鎳觸媒存在的條件下，進行如下化學反應： CO + 3H2 ＝ CH4 + H2O + 206.16kJ/mol CO2 + 4H2 ＝ CH4 + 2H2O + 165.08kJ/mol 甲烷化反應是可逆強放熱反應，溫升很大，每反應1％CO，溫升72℃左右；每反應1％CO2，溫升60℃左右。因此，要嚴格控制低變出口CO含量及脫碳出口CO2含量再規定指標范圍內，嚴防甲烷化觸媒超溫。冷凝液回收系統

自低變104-D來的工藝氣（260℃）經102-F底部冷凝液萃冷后，再經105-C，106-C換熱至60℃，進入102-F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101-E脫除CO2。102-F的水一部分進入103-F，一部分經換熱器C66401換熱后進入E66401，由管網來的327℃的蒸汽進入E66401的底部，塔頂產生的氣體進入蒸汽系統，底部液體經C66401，C66402換熱后排出。

(3)合成氨裝置合成工段

氨的合成是整個合成氨流程中的核心部分。前工序制得的合格氮氫氣在高溫高壓及鐵催化劑作用下合成為氨。由于在反應過程中只有少部分氮氫氣合成為氨，因此反應后的氣體混合物分離氨后，經加壓又送回合成塔，構成合成回路。氨合成的化學反應式如下：

1/2 N2 + 3/2H2 ＝ NH3 + 熱量

這是一個放熱和體積減少的可逆反應。1 合成系統

從甲烷化來的新鮮氣（40℃、2.6Mpa、H2/N2=3：1）先經壓縮前分離罐(104-F)，分離氣體中的水后，進合成氣壓縮機(103-J)低壓段，在壓縮機的低壓缸將新鮮 氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經熱交換器（106-C，（現場圖中錯標為136-C）與甲烷化進料氣換熱）冷卻至93.3℃，再經水冷器(116-C)冷卻至38℃,最后經氨冷器(129-C)冷卻至7℃后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-F)，進一步分離氣體中的水后，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。

合成回路來的循環氣與經高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環段，從循環段出來的合成氣進合成系統水冷器(124-C)。高壓合成氣自水冷卻器124-C出來后，分兩路繼續冷卻，第一路串聯通過原料氣和循環氣一級和二級氨冷器117-C和118-C的管側，冷卻介質都是冷凍用液氨，另一路通過就地的MIC-23節流后，在合成塔進氣和循環氣換熱器120-C的殼側冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環氣三級氨冷器119-C中用三級液氨閃蒸槽112-F來的冷凍用液氨進行冷卻，冷卻至-23.3℃。冷卻后的氣體經過水平分布管進入高壓氨分離器（106-F），在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環氣中的氨就在106-F中分出，分離出來的產品液氨送往低壓氨分離器(107-F)。從高壓氨分離器出來后，循環氣就進入合成塔進氣—新鮮循環氣換熱器120-C的管側，從殼側的工藝氣體中取得熱量，然后又進入合成塔進氣--出氣換熱器(121-C)的管側，再由HCV-11控制進入合成塔(105-D)，在121-C管側的出口處分析氣體成分。

圖3 合成氨工段現場圖 2 冷凍系統

合成來的液氨進入中間閃蒸槽(107-F，即低壓氨分離器)，閃蒸出的不凝性氣體通過PICA-8排出，作為燃料氣送一段爐燃燒。分離器107-F裝有液面指示器LI-12。液氨減壓后由液位調節器LICA-12調節進入三級閃蒸罐(112-F)，進一步閃蒸，閃蒸后作為冷凍用的液氨進入系統中。冷凍的一、二、三級閃蒸罐操作壓力分別為：0.4MPa(G)、0.16MPa(G)、0.0028MPa(G)。三臺閃蒸罐與合成系統中的第一、第二、第三氨冷器相對應，它們是按熱虹吸原理進行冷凍蒸發循環操作的。液氨由各閃蒸罐流入對應的氨冷器，吸熱后的液氨蒸發形成的氣液混合物又回到各閃蒸罐進行氣液分離，氣氨分別進氨壓縮機(105-J)各段氣缸，液氨分別進各氨冷器。

由液氨接收槽(109-F)來的液氨逐級減壓后補入到各閃蒸罐。一級閃蒸罐(110-F)出來的液氨除送第一氨冷器(117-C)外，另一部分作為合成氣壓縮機(103-J)一段出口的氨冷器(129-C)和液氨接收槽(109-F)的氨冷器(126-C)的冷源（126-C冷卻管道圖中省略）。氨冷器(129-C)和(126-C)蒸發的氣氨進入二級閃蒸罐(111-F)，110-F多余的液氨也送往111-F。111-F的液氨除送第二氨冷器(118-C)和弛放氣氨冷器(125-C)作為冷凍劑外，其余部分送往三級閃蒸罐(112-F)。112-F的液氨除送119-C作為冷凍劑外，還可以由冷氨產品泵(109-J)作為冷氨產品送液氨貯槽貯存。

圖4 冷凍工段DCS圖 3.氨回收

合成回路來的馳放氣入吸收塔底部，被水吸收，吸收后氣體中含氨量為0.02％，大部分氣體送往氨冷器冷卻后送氫回收裝置。閃蒸槽來的馳放氣入吸收塔底部，出吸收塔氣體送往燃料氣系統。吸收塔底部流出的氨水，經加熱后入汽提塔與此同時從吸收塔底部流出的氨水也同樣加入汽提塔，從汽提塔頂蒸出的氣氨在冷凝器中冷凝為液氨。汽提塔底流出的氨水濃度為0.1％經冷卻后分別送往吸收塔作吸收劑循環使用。4.氫回收

經氨回收后的氣體進入分子篩干燥器，將氣體中的NH3，H2O徹底清除，然后送入冷箱，CH4、Ar、部分N2液化為液體與未液化的氫氣進入分離器，氫氣被富集為富氫氣，送往合成氣壓縮機循環段入口。

五、合成氨合成工段的工藝儀表流程圖

開工加熱爐氨合成塔廢熱鍋爐熱交換器氣體冷卻器冷交換器急冷器惰氣冷卻器速冷器分離器氨泵開工加熱爐NH3合成六、合成氨合成工段自動控制的要點

1、整個塔的溫度控制: 工藝氣正常進氣后，關小進氣總閥HCV11，由于反應氣進料量減少，反應放熱減少，整個塔的溫度都將有所下降。

2、塔的各段溫度控制：

開大MIC13,由于塔的上部冷激氣量增加，塔的上部溫度將降低；同理，開大MIC14,塔的中部溫度將降低；開大MIC15、MIC16,塔的下部溫度將降低。

3、閃蒸罐液位控制總原則：

看清閃蒸罐的流入管路和流出管路，“開源節流”則液位上升，反之則下降。

4、冷凍工段的各液位控制先進行手動調節，待達到正常值穩定后，再切換到自動。5、109F液位無法進行自動控制，只能通過VV066手動控制。即打開VV066，不做其它操作，看到液位升高到約70%，即關閉VV066。反之液位低于30%，即打開VV066補充液位。

6、合成工段與冷凍工段是一個整體，在反應器升溫時開始進行冷凍工段的操作。合成工段106F的液體流至冷凍工段的107F。

七、實習思考題

1．為什么天然氣要預先脫硫才能進行轉化？

答：天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。

2．影響氨平衡濃度的因素有哪些？ 答：溫度、壓力、空速、氫氮比

3．溫度和壓力對氨合成反應速率的影響？

答：溫度升高、壓力增大均能使氨合成反應速率加快。4．氨合成塔的主要結構？

答：按降溫方法不同，氨合成塔可分為以下三類：

（1）冷管式。在催化劑層中設置冷卻管，用反應前溫度較低的原料氣在冷管仲流動，移出反應熱，降低反應溫度，同時將原料氣預熱到反應溫度。根據冷管結構不同，又可分為雙套管、三套管、單管等不同形式。冷管式合成塔結構復雜，一般用于小型合成氨塔。（2）冷激式。將催化劑分為多層，氣體經過每層絕熱反應溫度升高后，通入冷的原料氣與之混合，溫度降低后再進入下一層催化劑。冷激式結構簡單，但加入未反應的冷原料氣，降低了氨合成率，一般多用于大型氨合成塔。

（3）中間換熱式。將催化劑分為幾層，在層間設置換熱器，上一層反應后的高溫氣體進入換熱器降溫后，再進入下一層進行反應。

5．在仿真裝置中，氨合成塔的反應溫度如何控制？ 答：（1）、整個塔的溫度控制: 工藝氣正常進氣后，關小進氣總閥HCV11，由于反應氣進料量減少，反應放熱減少，整個塔的溫度都將有所下降。

（2）、塔的各段溫度控制：

開大MIC13,由于塔的上部冷激氣量增加，塔的上部溫度將降低；同理，開大MIC14,塔的中部溫度將降低；開大MIC15、MIC16,塔的下部溫度將降低。

八、仿真軟件、仿真模型操作的收獲、體會和建議

操作過程中的感受：想要操作好這個仿真軟件首先要十分熟悉工藝原理及流程，這樣才知道自己操作的每一步的效果和目的是什么，而且可以根據實際情況隨即調整，不至于盲目的按照操作步驟做。其次要細心和耐心，冷凍工段調液位以及合成工段溫度的時候都需要反復的調，液位要格外注意109和107，液位過高或過低都特容易爆。第三是在操作的過程中要注意總結技巧。比如說111的液位按一般步驟調的話特別慢，但是實際上先把107中的液體通過MIC24放到111中，這樣111的液位會計較快的達到，但要注意這一步驟要在開LICA12之前做，否則的話107里的液位不能低于20.遺憾的是練習3天半卻一直沒把溫度調好，前兩天是因為沒有掌握技巧，星期四一天是因為多開了一個VV060（說明書上有的步驟，是為了補充氫氣）以至于壓縮機103會停止工作，根本沒有機會調溫度，好在考試之前發現了問題的原因，考試的時候調出了溫度。我想如果可以再練習一遍我可以做的更好，但是事實總會給人留些遺憾,我們需要做的是把握已有的機會。

建議：個人認為在學生操作一下軟件之后，再講一遍工藝原理及流程的效果是更好一些的，因為操作之后會有更直觀的了解，并且會知道自己在哪一步不清楚，再聽一遍講解的話就會有針對性的去聽，然后加深理解。

第五篇：合成氨實習報告

篇一：合成氨生產實習報告 第一章 中海石油天野化工公司概況

天野化工股份有限公司隸屬中海石油化學股份有限公司，廠區占地60公頃，總資產26.3億元，固定員工1514人。位于呼和浩特市南郊9公里，東鄰中油呼和浩特石化分公司，南鄰物西水泥廠、金橋熱電廠。

公司有年產30萬噸合成氨、52萬噸尿素和20萬噸甲醇裝置。年產6萬噸聚醛項目已啟動，并在2010年9月投產。原設計合成氨裝置空分采用林德精餾工藝，氣化采用shell渣油部分氧化法，原料氣凈化采用lvrgi兩步法低溫甲醇洗和液氮洗工藝，合成采用凱洛格臥式合成塔，全部工藝設計由日本東洋公司承擔完成，1996年11月投產投產。2005年3月天野化工對合成氨裝置實施了原料路線由渣油向天然氣的改造，至今運行平穩，改造比較成功。公司經機構改革后目前設有9個職能部門，11個生產車間和6個輔助單位，現有員工總數1500多人，一線生產人員915人，化工人員實行四班三倒工作制。第二章 合成氨的工藝流程 2.1合成氨概述

合成氨工業誕生于本世紀初，目前大型氨廠的產量占世界合成氨總產量的80%以上。氨是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中占有重要地位。世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料。

目前工業氨合成普遍采用的直接合成法。反應過程中為提高氫氣和氮氣合成轉化率，將氨產品從合成反應后的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式：n2+3h2≈2nh3。2.2原料氣的制備 2.2.1制氫氣

以天然氣為原料與氧氣、蒸汽通過共環式燒嘴霧化后在氣化爐內約1350℃、6.0mpa高溫、高壓下進行部分氧化反應，制取以co+h2=95.5%為主要成分的原料氣，并同時進行熱量回收，副產10mpa、315℃飽和蒸汽和進行原料氣降溫和洗滌，以脫除原料氣中所含碳黑和部分有害氣體。甲烷部分氧化反應為：

ch4+2o2=co2+2h2o+q ；ch4+h2o=2co+3h2-q ；ch4+co2=2co+2h2-q。2.2.2制氮氣

以空氣為原料，先將空氣液化，然后利用各組分沸點的不同將其分離，將空氣液化，必須將空氣溫度降到臨界溫度-140.7℃以下才能實現。在標準狀態下氧氣的沸點-183℃，氮氣的沸點-193℃，相差進13℃故采用精餾方法將氧、氮分離成純組分。2.3原料氣的凈化 2.3.1脫硫工段

得到的原料氣通過低溫甲醇洗將其中的硫化物脫除干凈。甲醇在低溫高壓的情況下，有良好的物理吸收特性來吸收氣體中的h2s與co2。各種氣體在甲醇中的溶解度差異較大，h2s與co2的溶解度遠大于其它幾種氣體的溶解度。在脫除h2s、co2的過程中，溶液吸收的各種組分是通過逐步減壓閃蒸以及附加的熱再生、氮氣氣提來除去的。其中有效氣體 co、h2、ch4占較大比例，經重新壓縮后返回原料氣系統。2.3.2變換工段 利用co轉化成c02的反應，除掉對氨合成催化劑有毒的co氣體，使出變換工藝氣中co含量降到3.2％，進一步為合成氨制取氫氣。一氧化碳變換反應是一個放熱反應：co＋h2o→co2+h2△h298=一45kj／mol 2.3.3脫碳工段

氮洗工段基本原理包括吸附原理、混合制冷原理及液氮洗滌原理：

分子篩對極性分子的吸附力遠遠大于非極性分子，因此，從400＃來的氣體中，c02、ch30h因其極性大于h2，就被分子篩選擇性的吸附。而h2為非極性分子，因此分子篩對h2的吸附就比較困難。

將一種氣體在足夠高的壓力下與另一種氣體混合也能制冷，這是因為在系統總壓力不變的情況下，氣體在混合物中分壓是降低的，要確切做到這一點，互相混合氣體的主要組分沸點至少平均相差33℃，最好相差57℃。

液氮洗滌近于多組份精餾，又不同于多組份的精餾，它是利用氫與co、ar、ch4的沸點相差較大，將co、ch4、ar從氣相中溶解到液氮中，從而達到脫除co、ch4、ar等雜質的目的。2.4氨的合成 2.4.1氨的性質

氨在標準狀態下是無色氣體，具有刺激性氣味。會灼傷皮膚、眼睛，刺激呼吸器官粘膜?？諝庵邪辟|量分數在0.5％-1.0%時，就能使人在幾分鐘內窒息。相對分子質量 17.031，氨氣極易溶于水，熔點-77.7℃，沸點-33.5℃，相對密度(水=1)0.82(-79℃)，相對密度(空氣=1)0.6。

2.4.2氨合成的原理

氨的合成是在高溫高壓和催化劑存在下進行的，其反應是放熱和摩爾數減少的可逆反應：n2+3h2≒2nh3。提高平衡含量的途徑為降低溫度、提高壓力保持h2/n2在2.8-3.1之間，經過在合成塔中的反應生成氣氨，從而進入氨冷器進行降溫冷凝。2.4.3氨合成的工藝步驟 1.氣體的壓縮

2.氣體的預熱和合成 3.氨的分離

合成塔出口氣體氨含量一般為10~20%因此將氨分離出來。4．氣體的循環

氫氮混合氣經過氨合成塔以后，只有一小部分合成為氨。分離氨以后，剩余的氫氮氣，除為降低惰性氣體含量而少量放空以外，大部分與新鮮原料氣匯合后，重新返回合成塔，在進行氨的合成，從而構成了循環法生產流程。5.惰性氣體的排除

氨合成循環系統惰性氣體通過三個途徑帶出：（1）一小部分從系統中漏損；

（2）一小部分溶解在液氨中被帶走；

（3）大部分采用放空的方法，即間斷或連續地從系統中排放。放空的位置應該在氨已大部分分離之后，而又在新鮮氣加入之前。6.反應前的回收利用

回收利用反應熱的方法主要有以下幾種：（1）預熱反應前的前氫氮混合氣。在塔內設置換熱器，用反應的高溫氣體預熱反應前氫氮混合氣達到催化劑的活性溫度。

（2）預熱反應前的氫氮混合氣和副產蒸氣。既在塔內設置換熱器預熱反應前的氫氮混合氣，又利用余熱副產蒸氣。（3）預熱反應前的氫氮混合氣和預熱高壓鍋爐給水。反應后的高溫氣體先通過塔內的換熱器預熱反應前氫氮混合氣，后通過塔外換熱器預熱高壓鍋爐給水。2.4.4冷凍系統

1.氨合成塔只能將一部分氮氫氣合成為氨，為了使它與未反應的氣體分離，一般采用降溫冷凝的方法。若想使分離的更加完全，合成回路氣體溫度降得更低必須有專門的冷凍系統。2.冷凍系統配有組合式氨冷器、冰機，氨經過氨冷器中的三段閃蒸罐進行分級制冷，從組合式氨冷器三段閃蒸罐中閃蒸出不同壓力與溫度的氣氨進入冰機進行分段壓縮，壓縮后經冷凝生成液氨進入氨受槽供給冷凍系統循環使用。3.冷凍系統就是提純與冷凍的結合，液氨經高壓分離器送至低壓排放槽時壓力下降可以將液氨中的一些惰氣閃蒸出來作為燃料使用，從冷凍系統凈化出的液氨分為冷、熱產品，熱氨送至尿素裝置使用，冷氨提供給凈化崗位氨冷器使用。第三章 合成氨的主要設備 3.1 氨合成塔

3.1.1 氨合成塔的構造

合成塔是進行合成反應的一種設備。它的結構、材料和形成隨反應物和反應條件不同而不同。是耐高溫高壓的圓筒形金屬設備，可分為內部換熱式和多層中間換熱式和多層中間激冷式。目前較常用的氨合成塔是內部換熱式，上半部為催化劑筐，下半部為換熱器，中有分氣盒。進塔冷氣（含氨量很少）與經催化反應后的熱氣（含氨量較多）在換熱器內換熱。冷氣經分氣盒至催化劑層內配置的冷管，較冷的氣體通過管內，帶走催化劑層內的反應熱而本身則被預熱至適當溫度，然后進入催化劑層進行合成。下部換熱器有列管式、螺旋板式等多種。3.1.2 氨合成塔的原理

以并流套管合成塔中的并流三套管式合成塔為例簡紹其主要結構和特性：此塔為并流雙管式合成塔的改進型，即在后者的內冷管內襯一根薄壁內襯管，兩者在一端滿焊，使內冷管和內襯管間形成一不流動的“滯氣層”，起隔熱作用，使冷氣流經內襯管時溫升較小，三套管頂部觸媒層溫差大，從而增強了冷卻效果，使三套管取走的熱量與合成反應生產的反應熱量相適應。

第四章 合成氨的三廢處理

合成氨工業的主要污染物有污水：含氨污水，含硫污水；廢氣：含硫化氫氣體，造氣吹風氣，一氧化碳氣體，二氧化碳氣體；固體廢物：煤灰，煤渣，銅液渣。1.造氣爐渣經處理后送“三廢”流化混燃爐燃燒； 2.鍋爐廢渣外賣作為建材原料； 3.變換、合成、甲醇觸媒外賣； 4.廢活性炭送鍋爐燃燒。第五章 實習心得體會

在這短短的時間里，通過認真聽老師講解及跟同學們的交流、溝通。雖然我沒有下去車間操作，但還是可以學到很多在學校學不到的東西，也認識到了自己很多的不足。在實習過程中，我發現了自己看問題的角度，思考問題的方式也逐漸開拓。在這次實習過程中，讓我感受充實，感受成長。

作為一名大學生，我想學習的目的不在于通過結業考試，而是為了獲取知識，能夠適應社會的需要，通過學習保證能夠完成將來的工作，為社會做出貢獻。我們踏入社會融入單位公司工作還是有很大落差，能夠以進入天野化工公司實習來當成緩沖，對我而言是一件幸事，通過實習工作了解到工作的實際需要，使得學習的目的性更明確，得到的效果也相應的更好。我們這次實習，主要是在制氣、脫硫、變換、脫碳、合成氨等幾個工作段進行實習，在車間師傅和帶隊老師的詳細講解和悉心指導下，我們重點了解各個工段的生產流程。初步了解了工廠各個工段的工藝指標和管理制度，了解生產中的技術革新措施，并注意新技術發展趨勢，接受安全與勞動紀律教育，增強安全生產集體觀念；學習工人和工程技術人員對生產的高度責任感以及理論聯系實際、解決實際問題的經驗。這次生產實習也給我們學習工藝的同學一種啟發：在以后的學習工作學習中更應該多思考，多想現有的技術還有什么可以改進的地方，而不是被書本上的理論知識所束縛。雖然書本上的知識都是經典，但流程工藝是可以更新的。結合實際生產情況建設更高效、更經濟、更實用的化工是我們追求的目標。致謝 短短幾天時間，我們收獲良多。在此感謝我們化工學院的領導老師們的精心安排，感謝中海石油天野化工股份有限公司的熱情招待，感謝車間的工程師技術員的耐心指導，感謝我們同組人員的相互幫助。這為本次實習的順利進行提供了強有力的支持。篇二：合成氨化工廠實習報告

畢業實習報告

實習單位：石家莊雙聯化工有限責任公司 1.實習單位介紹：

石家莊雙聯化工有限責任公司始建于1965年（原名：石家莊市聯堿廠、石家莊聯堿化工有限責任公司），是河北省第一批小氮肥企業和第一家純堿生產廠,2003年經石家莊市政府批準，進行了產權制度改革，組建了石家莊聯堿化工有限責任公司。2006年更名為石家莊雙聯化工有限責任公司。雙聯化工集團占地548萬平方米，是以純堿為主業并擁有5個子公司，集基礎化工、精細化工、熱電聯產、集中供熱為一體的綜合性化工公司。是河北省100強優勢企業和重點保護企業行列，石家莊市工業50強企業，曾榮獲全國五一勞動獎狀。

目前公司現有合成氨生產能力12萬噸，聯產甲醇1.5萬噸，純堿生產能力30萬噸，氯化銨生產能力33萬噸，高濃度系列復合肥50萬噸。此外，公司在石家莊市鹿泉高新技術園區內已建成完善的集中供熱網絡，2004年1月份已正式送汽，供汽能力為75t/h。

截止2006年，公司擁有總資產6.05億元，固定資產原值為4.43億元，凈資產為2.4億元，負債為36480萬元，實現銷售收入72358萬元。公司現有員工1827人，大學以上學歷占公司員工的14%，具有中、高級管理、技術職稱的員工占公司員工20%。公司擁有一支團結奮進，文化水平較高，專業技術較強的職工隊伍。

2.實習概況：實習時間安排在2011-2012學年第二學期的第一周到第四周（2月29日-3月20日），實習單位為石家莊雙聯化工有限責任公司。首先要進行實習動員，學習實習大綱和實習計劃，明確實習目的與要求、方法和步驟，做好準備。到達實習地點后，在指導老師的指導下，熟悉工作環境和相關工作，按學校以及實習單位的要求完成有關實習任務。然后學習公司安全、消防知識以及合成氨各流程的工藝知識。接著分別在造氣、脫硫、精制、合成和變換5個車間輪流實習，實習期間做好實習記錄，記載每天的實習內容、心得體會和存在的問題，完成實習作業，要求不僅對該車間及其相關車間的工作有“面”上的認識，同時在某一點上深入學習，積極與工人師傅交流，切實了解實習單位具體的生產實踐與相關管理和銷售環節，全面培養從事相關領域工作的能力。實習結束后，及時完成個人實習總結和實習報告，將本科學生實習手冊上交學院，作為畢業實習考核的依據。3.實習具體內容：

氨的合成是人類從自然界制取含氮化合物的最重要方法，氨則是進一步合成含氮化合物的最重要原料，而含氮化合物在人們生活和工農業生產中都是必不可少的。實習期間主要學習合成氨造氣、凈化、合成3段工藝。1)安全與消防知識教育

合成氨工廠生產存在高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、有害，必須嚴格執行安全生產要求，確保實現期間的人身和生產安全。因此由工廠的安全工程師為我們做工廠勞動保護、安全技術、防火、防爆、防毒等內容的安全生產教育。

a)注意著裝，不能穿裙子，不能披散長發，不能穿高跟鞋。b)嚴禁接觸閥門、儀表、按鈕。c)工廠區禁止吸煙。

d)進入工廠區必須佩戴安全帽，不能脫離組織，不要妨礙正常生產操作。e)出現事故迅速撤離至下風處。2)造氣車間工藝

造氣工段的任務以白煤做原料以空氣和水為汽化劑，在高溫的條件下進行汽化反應，制取合格的半水煤氣（co + h2）/n2為3.1-3.2。

造氣工藝采用間歇式固定層汽化法制取半煤氣。原料煤為白煤，汽化劑為空氣和水，在高溫條件下進行汽化反應，制取合格的半水煤氣。原料煤由造氣爐頂加入，在造氣爐內形成燃料層。來自鼓風機的空氣，送入煤氣發生爐底部，經與燃料層燃燒后生成吹風氣由爐頂引出，經旋風除塵器除去灰塵后，進入廢熱回收系統，與鍋爐管間的水換熱，水受熱蒸發產生的低壓蒸汽經汽包送入蒸汽管路。吹風氣被冷卻降溫后，出廢熱鍋爐，由煙囪放空，此階段為吹風階段；蒸汽與加氮空氣一起自爐底送入，經與灼熱的燃燒層反應后，生成的半水煤氣由爐頂引出。經旋風除塵器、余熱鍋爐、洗氣塔送入氣柜，此為上吹制氣階段；蒸汽與加氮空氣自爐頂加入，經與灼熱的燃燒層反應后，生成半水煤氣由爐頂引出，因下行煤氣通過灰渣層降低了溫度，所以不再進入廢熱鍋爐而直接送往洗氣塔，最后送入氣柜，此為下吹制氣階段；再經二次上吹階段，流程與上吹流程相同；最后經空氣吹凈階段，流程與吹風階段相同，但氣體不放空，經洗氣塔后回收入氣柜。最后生產出（co + h2）/n2為3.1-3.2的半水煤氣進入氣柜。

每個制氣循環包括5個階段：

（1）吹風階段：來自鼓風機的加壓空氣，送入爐的底部，與燃燒層燃燒并放出大量的熱量儲存在碳層內。生成的吹風氣經除塵器除去灰塵后，經總管送至三廢混燃爐。（2）上吹制氣階段：蒸汽及加氮空氣自爐底送入，經與灼熱的燃燒層反應后，氣化層上移，爐溫下降，生成的半水煤氣由造氣爐頂部引出，經除塵器除去灰塵，進入聯合廢鍋，回收氣體中的顯熱后進入洗滌塔除塵、冷卻，由洗滌塔頂部引出送入氣柜。反應方程式：c+h2o=co+h2（3）下吹制氣階段：在上吹制氣進行一段時間后，氣化層上移爐內下部溫度降低，操作條件惡化，為維持正常操作，需將蒸汽、空氣由上向下吹進行制氣，煤氣由爐底引出，經下行煤氣除塵器除塵，廢熱鍋爐回收顯熱后再經洗滌塔除塵，冷卻后送入氣柜。

（4）二次上吹階段：同上吹制氣階段，但不加入空氣，其目的在于置換爐下部管道中殘余的煤氣，防止爆炸現象發生。

（5）空氣吹凈階段：其操作程序同上吹制氣階段，但不用蒸汽而改用空氣，以回收系統中的煤氣至氣柜。

以上五個階段的操作程序為一個循環過程，由dcs程序控制。反應方程式如下：

c + o2+q 2c + o 2co+q 2co + o2co2+q 2 co2 + c2co-q c + h2oco+h2-q c + 2h2oco2+2h2-q c0 + h2oco2+h2+qc + 2hch4+q 3)凈化車間工藝

由原料制成的半水煤氣中含有能導致催化劑中毒的組分，主要是含硫化合物和碳的氧化物，需要經歷脫硫和脫碳的凈化過程。凈化車間的工藝流程為：

a)旋風除塵：旋風除塵器是除塵裝置的一類。除沉機理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。

b)脫硫崗位：栲膠脫硫法，是以純堿為吸收劑，以栲膠為載氧體，以navo2為氧化劑，在吸收塔內原料氣與脫硫液逆流接觸硫化氫與溶液中純堿作用被吸收，在反應槽內硫氫根被高價金屬離子氧化生成單質硫，在噴射再生槽內空氣將酚態物氧化為醌態，按順序連續進行從而完成氣體脫硫凈化。反應過程如下： h2s+na2co2====nahs+nahco2 nahs+nahco2+2navo2=====s↓+na2v2o2+na2co2+h2o 2hq+1/2 o2====2q+h2o c)變換崗位:原料氣中的co，在一定溫度與壓力條件下，借助催化劑的催化作用，于水蒸氣進行變換反應，生成co2和h2。合理利用反應熱充分回 收余熱，降低能耗。co+h2o→co2+h2+q d)變脫崗位:采用濕式氧化法用氨水溶液來脫除變換氣中的h2s，以滿足篇三：合成氨實習報告

企業認識實習報告

一、實習時間 ：2013.9.24 ——2013.9.27

二、實習地點：晉開化工有限公司

三、實習目的

通過教師和工程技術人員、工人師傅現場講解，全面而詳細的了解相關生產 工藝過程。在實習的過程中，學會從技術人員和工人那里獲得直接的和間接地 生產實踐經驗，積累相關的生產知識。學習本專業方面的生產時間實踐知識，為專業課學習打下堅實的基礎，同時也能夠為畢業后走向工作崗位積累有用的 經驗。通過同工人、工程技術人員、生產機管理人員的接觸和了解、增加對社 會的認識，提高其社會適應能力。四、公司概況

河南晉開化工投資控股集團有限責任公司（以下簡稱“晉開集團”）的前身是 開封晉開化工有限責任公司，成立于2004年5月28日，是中國500強企業山 西晉煤集團在山西省境外設立的第一家煤化工子公司。2008年5月28日，以 開封晉開化工有限責任公司為母公司組建河南晉開投資控股集團，公司變更為 現名。

晉開集團總部位于七朝古都開封，地理位置優越。公司注冊資本36791萬

元，其中晉煤集團控股85.35%。公司本部現有在職員工3235人，占地3318畝（不包括子公司）。公司主要產品有合成氨、尿素、硝酸銨、多孔硝銨、硝酸 磷肥、甲醇、稀硝酸、濃硝酸、硝酸鈉、亞硝酸鈉、氨水、液體二氧化碳等，產品注冊商標為“三中”及“晉開”，在化肥化工行業享有良好的聲譽。經過八年來的不斷奮斗、拼搏和探索，晉開集團形成了具有自身特色 的核心價值觀和企業文化，制定了可持續發展的戰略規劃和愿景目標，提出了 “發展是解決一切問題的金鑰匙”的發展宗旨，以“十年百億，百年晉開，河 南第一，中部最強”為發展目標，以“回報股東，造福員工，貢獻社會，共創 和諧”為發展目的，按照晉煤集團和開封市委市政府的正確部署，晉開集團積 極進行資源整合，強化企業管理，通過“技術改造、戰略并購、新建項目”三 路并舉，走出了一條規?；l展和效益型增長的新路子，躍上了發展的新平臺。公司產能規模和盈利能力不斷提升，總氨生產能力由成立之初的12萬噸/ 年增長至目前的200萬噸/年，具備了年生產經營總額40億元的規模?！笆? 五”期間，公司總氨產量將達到260～300萬噸/年，生產經營規模突破100億 元/年，利稅15～20億元/年。截至2013年2月底，公司總資產110億元，較 成立之初增長了47倍。公司現擁有6家分公司，6家子公司，形成了一個以化 肥化工為主，在貿易、機械加工、建筑、勞務、包裝、餐飲服務等領域多元發 展的跨地區、跨行業、跨所有制的大型現代煤化工企業集團。

公司通過了中質協的質量、環境和職業健康安全管理三項體系認證，先后獲得“中國氮肥行業50強”、“河南省資源綜合利用企業”、“河南省企 業100強”、“河南省化肥化工行業綜合實力十強”、“開封市工業強市先進 單位”、“晉煤集團模范單位”等榮譽；被確定為河南省“重點服務企業”、開封市“重點培育企業”；公司黨委榮獲河南省“五好基層黨組織”和晉煤集 團“優秀基層黨委”光榮稱號；公司董事長樊進軍光榮當選十二屆全國人大代 表，榮獲“全國石油和化學工業勞動模范”、“開封市五一勞動獎章”、“工 業強市特殊貢獻獎”等榮譽稱號。

實習準備工作：

召開實習動員大會，由老師給我們講解有關實習期間的各項注意事項。包

括安全、知識、紀律等方面的內容。布置了相關的任務，讓我們課下查資料了 解與化肥生產有關的知識，以便在實習期間能有目的的去了解各種設備、工藝 流程等。通過自己查資料，我了解了與氨的合成有關的知識，加深了對每個步 驟的認識，學到了以前不知道的東西。也提高了我們查閱資料以及對信息的篩 選的能力。

進入工廠之前由工廠的技術員為我們做了工廠勞動保護、安全技術、防 火、防爆、防毒等內容的安全生產知識講座。

此化工廠的生產為高溫、高壓、易燃易爆的高危企業?；噬a中的氨

氣、co屬有毒氣體，h2易燃易爆，液氨有毒，若不做好有效地安全防范工作，很容易發生事故。進入工廠以后必須遵守以下規定： 1．禁止觸摸設備、按鈕 2．規定時間內參觀 3．禁止抽煙、喝酒 4．戴好安全帽

5．嚴格遵守規定，不單獨行動 6．不能穿越禁道

7．不能攜帶易燃易爆品 8．不亂扔垃圾保護環境 9．上班時間禁止睡覺

10．安全裝置不齊全的設備不準使用 11．停機檢修的設備未經檢查不準使用 12．移動式電動工具必須安裝觸電保護器

13．如遇火災撥打廠內報警電話，禁止撥打119 14．禁止進入危險區域，從管道底下穿過

實習安排：全班人分為三組，分別參觀造氣、合成、尿素制造。參觀完后 輪換。最后一天參觀我們在化工廠見到的大型設備的維修過程，能夠清楚的見 到內部的結構。通過參觀設備的維修過程，能夠更加直觀的了解其工作原理。

五、化工產品的生產原理

原料煤利用蒸汽和空氣為氣化劑，在煤氣發生爐內產生半水煤氣。經一次

脫硫、變換、二次脫硫、脫碳、精脫硫、甲醇、烴化等工藝將氣體凈化。除去 雜質后，將氮氫氣體送入合成塔內，在高溫高壓，有催化劑存在的條件下合成 氨。脫碳解吸出來的二氧化碳經凈化和壓縮后，與氨一起送入尿素合成塔在適 當的溫度和壓力下，合成尿素。經蒸發、造粒后包裝銷售。

總的工藝流程如下：其中，氨的合成共有三個階段，造氣、凈化、合成。晉開公司采用的是 以煤為原料造氣。c+h2o=co+h2 工藝流程如下：

工藝流程說明：

采用間歇式固定常壓氣化法，即在煤氣發生爐內，以無煙煤塊或者焦炭為原 料，并保持一定的炭層，在高壓下，交替的吹入空氣和蒸汽，使煤氣化，以制 取合格的半水煤氣。經過除塵、熱量回用降溫后送入汽柜。自上一次開始送風 至下一次送分為止，稱為一個工作循環，每個循環分吹風、上吹、下吹、二次 上吹和吹凈五個部分。

工藝流程：吹風階段，回收階段，上次制氣，下次制氣，二次上吹

吹風階段：空氣→煤氣發生爐→除塵器蒸汽過濾器→廢熱鍋爐→煙囪放空

回收階段：空氣→煤氣發生爐→除塵器蒸汽過濾器→廢熱鍋爐→洗氣塔→氣柜 上吹制氣階段：蒸汽頂進→煤氣發生爐→廢熱鍋爐→洗氣塔→氣柜

二次上吹階段：蒸汽→煤氣發生爐→除塵器蒸汽過濾器→廢熱鍋爐→洗氣塔→ 氣柜

半水煤氣成分（工藝指標）： co2: ≤8% o2:≤0.5% co+h2:≥68% 合成循環氣h2/n2 2.4-3.1 氣體溫度：煤氣爐頂出口溫度≤380℃ 煤氣爐底出口溫度150-280℃ 氣體入口煤氣溫度≤45℃

氫氮比的調節是造氣工序的一重要操作 半水煤氣質量→氫氮比是否穩定

根據氨的合成反應，氫氮比控制在3:1左右，一般按照循環空氣中氫含量的高低進行調節

主要用到的設備包括：煤氣發生爐、蒸汽緩沖器、空氣鼓風機、集塵器、洗氣塔、除塵器、廢熱鍋爐、各種管道等。

煤氣發生爐構造及原理

固體燃料由進料口加入

空氣、水蒸氣由下部進氣口進入

爐體內壁為直立的圓筒，下部由鋼板焊成的 水夾套，夾套上部襯耐火材料，用以保護外 殼鋼板和減少熱量損失，爐頂內壁用耐火磚 砌成拱形。

底部為除灰機構，在爐底軌道上置有大齒 輪，大齒輪上部蓋有灰盤，灰盤中間設有爐 箅，當灰盤旋轉時，灰渣由灰梨刮入灰倉，定期排除

羅茨鼓風機結構及原理

機

殼內有兩 個特殊形

狀的轉子，常為腰形或三星形，兩轉子之間轉子與機殼之間的縫隙很小，使轉子能自由的轉動而無過多泄漏。兩轉子的旋轉方向相反，可使氣體從一側吸入，從另一側排出。凈化階段

凈化車間工藝指標： 1、665氣柜高度：3000-8000m3 大風天氣：3000-6000m3

2、半脫出口h2s含量：80-150mg/m3

3、脫硫溶液懸浮硫含量:<=1g/l

4、壓縮一段進口溫度：冬季<=30oc 夏季<=40oc

5、交換爐入口h2s含量：80-150mg/m3（根據生產需求調整）o6、交換爐熱點溫度：200-400c

7、變脫后h2s含量：<=10mg/m3

8、凈化氣中co2含量：<=1.3%

9、精脫出口h2s含量<=0.1ppm 除去雜質的過程包括脫硫、脫碳、變換三個過程，以得到純凈的原料氣，以便進入到下一個加工工藝中。

煤中的硫在造氣過程中大多以h2s的形式進入氣相，它不僅會腐蝕工藝管

道和設備，而且會使變換催化劑和合成催化劑中毒，因此脫硫工段的主要目的就是利用dds脫硫劑脫出氣體中的硫。氣柜中的半水煤氣經過靜電除焦、羅茨風機增壓冷卻降溫后進入半水煤氣脫硫塔，脫除硫化氫后經過二次除焦、清洗降溫送往壓縮機一段入口。脫硫液再生后循環使用。

脫硫工藝流程如下： 靜電除焦器構造及原理

靜電除焦塔主要由塔體和電器兩部分，其塔體結構如圖所示