合成氨生产工艺流程（推荐8篇）
系
别：专 业：班 级：学 生：学 号：
化 学 化 工 学 院
化 学 11化学
于静 2011021004
合成氨生产工艺流程
一、见习目的和意义
通过见习使我们了解合成氨工艺的生产流程，规划和工艺参数的控制，以 制取氨成品。学会收集各种资料和数据参数，判断工艺过程的实际情况，培养理论联系实际的习惯。同时也是对化工生产知识的实践，培养运用化工专业理论知识，分析和解决实际问题的能力。对化工生产也有一定的了解，为以后的就业打下基础。理论联系实际，是一种全新的领域，不仅加深对合成氨工艺流程的了解，对具体化工设备的感性认识，还培养学习兴趣的勇于创新的精神。
二、见习要求
1．听从老师和企业工作人员的安排指导，有秩序，有礼貌，遵守工厂的相关规定。
２．认真听取工作人员的讲解介绍，有问题及时虚心提问，有意见建议要有礼貌地提出并做好相应的笔记。
三、见习时间
2014-9-20
四、见习单位
牡丹江师范学院-理工楼-实验室
五、产品简介
氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”，分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨。氨对地球上的生物相当重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物直接或间接的组成。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤对电子，所以它也是一种路易斯碱。
六、见习内容
1.生产的产品只要以煤为原料是合成氨，其常见过程为：
造气→半水煤气脱硫→压缩→变换→变换气脱硫→压缩机3段→ 脱硫→压缩机4,5工段→铜洗→压缩机6段→氨合成→产品NH3
造气：将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
净化：原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
氨合成：将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。氨合成反应式如下：
N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol 2 生产流程简述
合成氨的典型工艺流程介绍
合成氨的生产过程包括三个主要步骤：原料气的制备、净化和压缩和合成。
(1)原料气制备
将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化
对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
① 一氧化碳变换过程
在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%～40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：
CO+H2O→H2+CO2 ΔH=-41.2kJ/mol；
由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
② 脱硫脱碳过程
各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法等。
粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法，聚乙二醇二甲醚法，碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA法等。
③ 气体精制过程
经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。
目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法，是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm/ m以下的氢氮混合气，深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和H2O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量脱除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性气体CH4的含量。
33(3)氨合成 将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%～20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。3 生产工艺流程图
4.工业生产中所涉及到的主要反应式为：
(1)3H2(g)+N2(g)→2NH3(g)(2)CO2+H2O==CO+H2(3)NH4HS+O2→S+NH3·H2O(4)NH3·H2O+HS→NH4HS+H2O(5)NH3·H2O+ CO==NH4HCO3
七、主要设备简介
1.造气炉：以煤为原料加入水蒸气在催化剂、高温、适当温度的条件下合成原料气氢气。2.压缩机：压缩气体，扁于储存和运输。
3.脱硫塔：出去反应过程中产生的硫，提高产品纯度和防止催化剂中毒。4.旋风分离设备：除去生产过程中未反应的颗粒和粉尘。5.换热器：对流体冷却或加热，达到反应或生产需要。6.吸收塔：吸收或脱出生产过程中不需要的物质。
八、见习体会
在见习的过程中，自己学到了许多原先在课本上学不到的东西，这次实习带给我们的不仅仅是经验，它还培养了我们刻苦的精神和谨严当真的风格。此次见习使我们学到了很多书中学不到的东西，它使我们懂得视察生活，敢于探索生活，也为我们多方面去意识和了解生活供给了一个契机。它是生活的一种能源，增进我们知、情、意、行的构成和和谐的发展，赞助自我完美。有些老师不仅教我们实习的内容，还教我们如何学习，如何做人，让我们学到了课本上学不到的知识。
任何理论和知识只有与实习相联合，能力施展出作用。而作为思维可塑性大的我们，不能单纯地依附书本，还必需到实践中测验、锻炼、立异；去造就科学的精力，良好的品格，高贵的情操，文化的行动，健康的心理和解决问题的能力。
为期一天的见习落下了大幕，总的来说这次为期一天的见习是一次有趣且必将影响我今后的学习工作的重要的教训。
保险第一 , 在产业生产中，安全要摆在第一位，是至关重要的！这是每个老师给我们的第一忠告。
现在想想从前的这段难忘时间，其中味道，只有亲自阅历的人才能体会得到。通过学习各种工种，我们了解了很多机加操作的原理和过程，大抵把握了一些操作工艺与方法，还有以前的那些生疏的专业名词现在听来都是那么熟悉亲热！见习给我们带来的那些经验与感触，却是对我们每一个人的工作学习生活来说都是一笔无价之宝的财富。
一起见习的同学也让我受益非浅。真挚的彼此激励加油，相互了解自己没有发现的问题，然后请教老师来解决我们之前所不知道的问题，相互学习，彼此促进。一天的见习更象是一个集体活动，拉近我们彼此的间隔，弥补了曾经存在的距离，群体主义的魅力得到了彻彻底底的展示！大学里连同班同学相处的机会都很少，感激这次见习给了我们这样一个机会。这样的活动值得教育部分的借鉴。
短短的一天时光，我们在实习中充实地渡过了，我们学习的知识虽然不是很多，但通过这次让我们明确了我们需要实际学习控制的技能还很多、很多。假如我们不常常加入这方面的实习，我们这些大学生将来恐怕只能是“夸夸其谈”。社会需要人才，社会需要的是有能力的人才。我们新世纪的大学只有多参加实践，才能保障在未来的社会竞争中有自己的地位。
氨经过氧化可以制成硝酸, 在炸药和烟花等产品中, 硝酸是重要的原材料。氨合成工业不仅普遍的应用于日常的工业中, 它与现代高端技术和国防工业也密切相关, 如, 火箭生产中所需要的氧化剂和推进剂, 我们家庭中电器所用到的冷冻剂, 都离不开氨的作用。
合成氨工业的迅速发展也使得许多科学技术部门得到前所未有的发展, 比如:烃类燃料的合理利用、催化技术、高压技术、固体燃料气化、低温技术等。另外, 以合成氨工业为基础所发展壮大还有如高压聚合、尿素和甲醇合成和石油加氢等工业。由此可见现代化学工业的发展已离不开氨及氨加工工业。
1 氨合成的方法及特点
氨的合成是合成氨生产时的最后一道工序, 从合成压力、合成塔结构型式及热回收方面考虑其工艺上的选择。合成时, 高压力最有利但能耗高;中压力不论是在技术上还是经济上都比较成熟和稳定, 只要在范围15~30 Pa之内, 所消耗的功率差别不大。所以, 采用中压法是最合理的, 也是现在大部分氨合成通常采用的方法。目前所存在的中小型氮肥厂的压力一般都在32 MPa, 大型氮肥厂的压力较小, 在10~20 MPa之间。近年来所研究推出的低温氨催化剂, 可有效的降低合成时的压力。
合成反应热回收是节能必需的主要手段之一。多产蒸汽和提高高热回收率的同时, 还要考虑到回收蒸汽的压力和过热度。所以, 要全面的、统一的针对整体流程进行考虑, 应对有价值、价值高的高压过热蒸汽加大投资力度。
液体氨属于合成系统。合成氨的分类通常在工业上的标准是以压力高低来确定的。
1.1 高压法
操作压力70~100 MPa, 温度为550℃~650℃。这种方法能大大提高氨合成效率, 并且容易把混合气中的氨分离出来。因此, 从这一系列操作中的流程、设备都较为紧凑。但也存在一定缺陷:在这过程中释放出来的大量热量容易导致催化剂温度升高而失去活性, 使催化剂寿命减短。
1.2 中压法
操作压力为20~60 MPa, 温度450℃~550℃, 中压法在一定程度上继承了高压法的优点, 摈弃了低压法的缺点, 技术和经济也较成熟和稳定, 介于其两者之间, 比较中和, 是目前为止最合适的选择。总之, 只要压力范围控制在15~30 MPa之内, 那么所需的功耗基本上没有太大差别, 所以中压法在国内外都应用广泛。此次设计我们就选用压力为32 MPa的合成氨流程。
1.3 低压法
操作压力10 MPa左右, 温度400℃~450℃。由于操作压力和温度都比较低, 故对设备要求低, 容易管理, 且催化剂的活性较高, 这是此法的优点。但此法所用催化剂对毒物很敏感, 易中毒, 使用寿命短, 因此对原料气的精制纯度要求严格。又因操作压力低, 氨的合成效率低, 分离较困难, 流程复杂。实际工业生产上此法已不采用了。
2 中压法合成氨流程
中压法 (压力为32 MPa) 合成氨是目前较为常见的方法 (见图1) , 气体从冷交换器出口分二路、一路作为近路、一路进入合成塔一次入口, 气体沿内件与外筒环隙向下冷却塔壁后从一次出口出塔, 出塔后与合成塔近路的冷气体混合, 进入气气换热器冷气入口, 通过管间并与壳内热气体换热。
在温度上升之后, 冷气口出来的分为五路进入合成塔 (其中的三路作为冷激线分别调节合成塔) 。二、三、四层 (触媒) 温度, 一路作为塔底副线调节一层温度;另一路为二入主线气体, 通过下部换热器管间与反应后的热气体换热、预热后沿中心管进入触媒层顶端, 经过四层触媒的反应后进入下部换热器管内, 从二次出口出塔、出塔后进入废热锅炉进口, 在废热锅炉中副产25 MPa蒸气送去管网, 从废热锅炉出来后分成二股, 一股进入气气换热器管内与管间的冷气体换热;另一股气体进入锅炉给水预热器在管内与管间的脱盐, 脱氧水换热, 换热后与气气换热器出口气体会合, 一起进入水冷器。
在水冷器内管被管外的循环水冷却后出水冷器, 进入氨分离器, 部分液氨被分离出来, 气体出氨分离器, 进入透平循环机入口, 经加压后进入循环气滤油器出来后进入冷交换器热气进口。在冷交换器管内被管间的冷气体换热, 冷却后出冷交换器与压缩送来经过新鲜气滤油器的新鲜气氢气、氮气会合进入氨冷器, 被液氨蒸发冷凝到-5℃~-10℃, 被冷凝的气体再次进入冷交, 在冷交下部气液分离, 液氨送往氨库气体与热气体换热后再次出塔, 进入合成塔再次循环[1]。 (如图1)
3 结语
以上对合成氨合成工段的几种方法进行了比较。只要能遵循以下三个原则, 才能充分的考虑到在氨合成时, 其工艺设备是否满足合成氨的生产。 (1) 是否利于氨的合成和分离; (2) 是否利于催化剂的保护、使用寿命的延长; (3) 是否利于回收余热降低能耗。
摘要：本文详细的阐述了合成氨生产合成的工段及工艺, 主要采用的方法为高压法、中压法及低压法, 并对其合成方案进行了研究和分析。
关键词：合成氨,合成工段,中压法
参考文献
随着新课程理念的不断深入、新课程实践的不断推进，高考化学试题也在不断进行相应的变革。试题依据新教材，加大体现新课标的理念已成为命题思路之首选。纵观2007年各地的高考化学试卷，无论是已实施新课程标准的广东、山东、海南和宁夏四省的试卷，还是即将进入新课程标准的江苏试卷，都呈现出稳中求进的特点，在看似平淡的表面背后，不断地推出新的亮点同新课标一步步接轨。而实用性强是化学学科的一大特点，我国的化工企业在国民经济中占有很大的比重，是国家的一个支柱产业，两方面因素都使得以化工生产为知识背景的高考题倍受推崇，而此类试题多取材于《化学与技术》模块。内容主要有：化工生产条件的选择、原料的选取与配比、原料的转化率或产品产率的计算及工业尾气的处理和热量的利用等。涉及的领域有：工业制硫酸、硝酸，合成氨、化肥的生产、钢铁工业等；用到中学化学的原理和知识有：化学平衡、化学反应速率、反应热和化学计算。重点考查学生的知识利用能力、分析综合能力，培养理论与实践相联系的观点，通过真实化工生产的展现让学生更能懂得化学的实用，激发学习化学的热情。
1 从化工原理的角度设计试题
［试题1］根据合成氨反应的特点，结合化学反应速率和化学平衡的原理填写下列表格，并选择工业合成氨的适宜的条件。
［答案］通过分析可以填写下表：
综合各方面因素后采用如下条件：①高温，500℃； ②高压，20MPa～50MPa； ③催化剂，铁触煤。
［命题意图］这是考查化学反应速率与化学平衡原理在合成氨工业生产中的多因素影响问题。特别是两个因素影响不一致时如何联系生产原理和生产实际选择适宜条件。
2 从合成氨工业生产的流程设计试题
［试题2］下图是合成氨工业生产的流程示意图:
1. 工业上制取氮气常采用分离空气的方法，下图是制取氮气流程图，请在空格内填写适当的答案：
2. 写出工业合成氨中利用煤水反应法制取原料气H2的两个化学反应方程式______，_______。
若用烃水反应法制取氢气，第一步是先用催化剂把烃和水作用，生成一氧化碳和氢气，写出化学反应方程式___________。
［答案］1.
2.
［命题意图］从工业合成氨生产的流程示意图考查用物理方法制取氮气，构思新颖。用煤水反应法和烃水反应法的反应原理考查化学方程式从具体到一般的书写，符合归纳法。
3 从合成氨反应中化学平衡与反应热相结合的角度设计试题
［试题3］已知常温常压下， N2(g）和H2(g)生成2mol NH3(g)放出92.4kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2，达到平衡时放出热量为Q1，向另一体积相同的容器中通入0.5mol N2、1.5mol H2和1mol NH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2，则下列关系式正确的是
A.2Q2=Q1=92.4kJ B.2Q2＜Q1＜92.4kJ
C.Q1＜Q2＜92.4kJ D.Q2=Q1＜92.4kJ
［提示］因为1mol N2和3molH2的反应跟0.5mol N2与1.5mol H2的反应是在同温同压下按相同物质的量比[n(N2):n(H2)=1:3]进行的，则前者放出热量为后者的两倍；但若在后者中再加入1mol NH3，正反应将受到抑制，故Q1＞2Q2。因为N2和H2合成NH3的反应是可逆的：N2+3H2 2NH3，常温常压下原料的转化率很低，因而将1mol N2和3mol H2混合反应肯定不能生成2mol NH3，则Q1＜92.4kJ。与备选选项对照，可知答案为B。
［命题意图］以合成氨反应式为载体，考查可逆反应在等温等压条件下，平衡移动与反应热的关系，着重考查思维的变通性和敏捷性。
4从氨工业用途角度设计试题
［试题4］工业上，用氨气和二氧化碳合成尿素。在一定条件下，发生如下反应：
CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)
已知焦炭、一氧化碳和烃类化合物都能与水反应产生合成尿素的原料——氢气和二氧化碳，从充分利用原料的角度考虑，用下列物质生产H2和CO2最为合适的是
A.C B.CO
C.天然气D.石脑油（C5H12、C6H14）Z
［提示］生产出的H2用于合成NH3，再由NH3与CO2合成尿素。由此，可找出H2与CO2关系式：3H2～2NH3～CO2。分别写出备选项中各物质与H2O反应的化学方程式
①C+H2O=H2+CO，CO+H2O=H2+CO2，
即C+2H2O=2H2+CO2
②CO+H2O=H2+CO2
③CH4+2H2O=4H2+CO2
④C5H12+10H2O=16H2+5CO2，C6H14+12H2O=19H2+6CO2
产物中， n(H2):n(CO2)最接近3:1的最合适。所以答案选D。
［命题意图］本题借用氨气的工业用途，着重考查多步反应中量的关系的归纳与近似数值的处理。回答这个问题，学生要有思维的转换能力。
5从化学平衡的定量关系设计计算试题
［试题5］合成氨反应中，若合成塔进口时N2、H2、NH3的体积之比为5:15:3。出口时N2、H2、NH3的体积之比为9:27:8，则N2的转化率为（）
A.10%B.20%C.30% D.40%
［提示］欲求N2的转化率，需知道N2的起始量（进口量）和转化量（变化量）。题中未直接给出N2的起始量，却给出了进口时N2、H2、NH3的体积之比，可据此进行假设。
设进口时N2、H2、NH3的物质的量分别为5mol、15mol和3mol，至出口时有xmol N2转化成NH3。
N2+ 3H2 2NH3
进口量（mol）5153
进口量（mol）x3x2x
进口量（mol） 5-x15-3x3+2x
依题意可得：（5-x）：(3+2x）=9：8，x=0.5mol。
故N2的转化率为10%，答案选A。
［命题意图］以合成氨反应为载体，以连比的方式考查化学平衡中反应物的转化率，此题突破了常规的命题方式。
6从图像的形式结合数学知识设计试题
［试题6］在容积不同的密闭容器中，分别充入1.0mol N2和3.0mol H2，在不同温度下，任其发生反应生成NH3，分别在不同时间测定NH3的含量，然后绘制出下图。试回答下列问题：
（1）A、B、C、D、E五点中，尚未达到平衡状态的是______________。
（2）此可逆反应的正反应是_____反应（填“放热”或“吸热”）。
（3）AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和化学平衡的角度说明理由：_________________________。
［答案］（1）AB；（2）放热；（3）AC段曲线为增函数，原因是开始充入的物质是N2和H2，未达到化学平衡状态，故φ（NH3）不断增大。C点达平衡后，随着温度升高平衡向逆反应方向移动，φ（NH3）含量减少，故CE段为减函数。
［命题意图］由化学反应式引入图像，考查学生的观察能力，引入数学中函数的单调性，考查数学知识在化学平衡中的应用。
7从综合创新角度设计试题
［试题7］利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列填空：
(1)天然气脱硫时的化学方程式是_________。
(2)nmol CH4经一次转化后产生CO 0.9mol，产生H2_________mol(用含n的代数式表示)。
(3)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是_________。
(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理
(c)酸碱中和原理
(4)整个流程有三处循环：一是Fe(OH)3 循环，二是K2CO3(aq)循环，请在流程图中标出第三处循环（指出循环方向和循环物质）
［答案］(1)3H2S+2Fe(OH)3Fe2S3+6H2O
(2)2.7n
(3)b
(4)如右图
［命题意图］本题的背景材料是“天然气合成氨”，虽然流程较长(脱硫→转化→换气→吸收→合成)，但脉络清晰，关系明了，联系化学反应的可逆性，从反应热、化学平衡计算、化工原理、实际应用等角度进行命题，同时注意考查了观察能力，实验能力，用数学问题解决实际问题的思维能力等对基础知识的应变能力，拓展了合成氨的思维空间，是综合性和区分度较好的试题。
8 高考合成氨试题赏析
［试题8］（07全国山东卷）某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4, 与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程：
请回答以下问题：
(1)合成氨反应的化学方程式是___________，该反应是在_______(填设备名称)中发生。沉淀池中发生的主要反应方程式是_________，该反应能够发生的原因_______________。
(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是___________________，可以循环使用的X是______________________________________。
(3)该生产过程中的副产品是____________。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是___________；从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是_________。
［试题评析］本题设计的特征：一是试题表达简洁、清晰，流程图提示有利于学生形成解题思路；二是三个问题间基本不关联，故前面的错误不会引起后面连锁失分，有利于真实考查学生的水平；三是三个问题由易到难，具有较好的阶梯性。这里所说的阶梯性是指试题题材具有由初级知识水平到高级知识水平之间的过渡，较低能力要求与较高能力要求的过渡。试题设计这样两个梯度，有利于提高区分度，有利于测量学生知识和能力层次。
由此可见，化工生产试题可以培养学生审题、解析流程图、提取和加工信息等能力，知识的落点在于某一工艺步骤中用到哪些物质及其应用知识、化学反应原理、基本实验操作，能力的落点除上述之外还有工业生产中要考虑的基本问题、绿色化学思想以及对已经提供的方案和工艺进行简单的比较和评价等。
总之，随着新课程实施的不断深入，高考化学命题将会进一步与高中化学新课程改革接轨，我们应当积极主动研究高考试题的命题发展趋势，把握其命题的特点，在平时的复习中多加训练，以提高对各种新题型的适应能力。
参考文献：
[1]林长春.论高中化学新教材实施科学方法教育的几个问题[J].课程·教材·教法，2003，（8）：57-62.
[2]王后雄.新课程视野下高考化学命题设计的发展与创新[J].化学教育.2008.3
一 合成氨工艺简介
中小型氮肥厂是以煤为主要原料，采用固定层间歇气化法制造合成氨原料气。从原料气的制备、净化到氨的合成，经过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。工艺流程简图如下所示：
该装置主要的控制回路有：（1）洗涤塔液位；
（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。
其中触媒温度控制可采用全系数法自适应控制，其他回路采用PID控制。
二 主要控制方案
（一）造气工段控制
工艺简介：
固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时间里具体分为五个阶段；(1)吹风阶段约37s；(2)上吹阶段约39s；(3)下吹阶段约56s；(4)二上吹阶段约12s；(5)吹净阶段约6s.l、吹风阶段
此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低，时间过长，炉温过高；时间过短，炉温偏低并且都影响发气量，炉温主要由这一阶段控制。般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18％左右。
2、上吹加氮制气阶段
在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调节 H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26％。
3、上吹制气阶段
该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降，为了保证炉况和提高发气量，在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。
4、下吹制气阶段
为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量，下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间 约占整个循环的40％左右。
5、二次上吹阶段
为了确保生产安全，造气炉再度进行吹风升温之前，须把下吹制气时留在炉底及下部管 道中的半水煤气吹净以防不测，故进行第二次上映。这段时间约占7％左右。
6、吹净阶段
这段时间主要是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。约占整个循环的3％。该阶段是由吹风管路送风，该段时间的长短直接影响H2/N2.该控制系统是一个较复杂的时变、间歇、非线性、大滞后控制系统。故将该系统设计为串级控制。
造气炉的工作方式分为开车、停车、正常造气、升温和制惰等五种方式。每台造气炉需要控制15个电磁阀，为了防止多台炉同时进入吹风阶段而引起争风抢汽观象，各台炉之间必须进行吹风排队顺序控制。
控制方案：
1、造气工段H2/N2控制方案
造气工段是通过加减氮操作来进行氢氮比控制的，而加减氮操作又是通过调节上下吹加氮时间和吹风回收时间来实现的，因此，该控制系统最终得到的控制量要转化为上下吹加氮时间或吹风回收时间。本系统的氢氮比控制采用调节吹风回收时间来实现。
在合成氨生产过程中，影响氢氮比的主要干扰来源是造气、脱硫两个环节，这部分仅有较小的滞后，所以对脱硫制氢采用PID闭环控制和较高的采样频率，这是控制的内环。然后将造气脱硫与变换、脱碳、精炼及合成组成一个广义外环，采用预测控制进行控制，这是控制的外环。可选作控制量的参数有：脱硫氢、变换氢、补充氢和循环氢，这四个氢值之间的波动有一个时间差，脱硫氢到变换氢大约有5min，变换氢到补充氢大约有15min,再由补充氢到循环氢又有20min，而且补充氢与循环氢之间存在积分关系，补充氢中氢氮比的微小变化就会造成循环氢中氢的增加与减小，即稳定的补充氢并不能保证循环氢的稳定。而循环氢是生产过程最终阶段的信号，所以采用循环氢作为主调节参数，并选择脱硫氢作为副调参数，以克服循环氢巨大的滞后。
2、H2/N2调节方法
采用改变加氮空气量的方法调节H2/N2，在上吹和下吹阶段设置用／否加氮软手动开关决定是否启用加氮空气，同时采用上／下加氮调节阀来改变加氮空气量，其次可以通过调整 吹净时间的方法来调整H2／N2，同时还采用打吹净软开关确定在吹风阶段是否提前关闭烟囱阀，以辅助调节H2/N2.（三）CO变换工段控制
工艺简介：工艺流程图如下：
中温变换护的正常操作应该是将各段催化剂的温度控制在适宜的范围内，以充分发挥催化剂的活性。同时用最低的蒸汽消耗实现最高的CO变换率。影响中变炉催化剂床层温度变化的因素很多，如蒸汽的加入量、蒸汽的温度、进入催化剂前反应气体的温度、反应气体的组成以及生产负荷等。
该工段主要的控制系统主要有：中变炉入口温度定值控制，入中变护蒸汽流量定值控制，入中变沪中段蒸汽流量定值控制，中变炉下段温度控制等。（1）中变炉人口温度定值控制系统
该系统是通过控制中变炉的入口温度来稳定上段催化剂的温度。选中变炉人口气体的温度作为被控变量，操作变量为中温换热器的半水煤气副线流量。
其主要干扰因素有：半水煤气流量，半水煤气温度，蒸汽流量，蒸汽温度，变换气温度等。
在这个系统中，中变炉人口温度是根据生产要求由人工设定，当受到干扰使该温度偏离没定值时，通过改变中温换热器副线流量来维持其入口温度的稳定。
（2）入炉蒸汽流量定值控制
控制流程图如下：
被控变量和操作变量均为与煤气混合的蒸汽流量。其主要干扰因素是蒸汽的温度和蒸汽管网的压力。求由人工设定，通过改变蒸汽流量调节阀的开度来维持蒸汽流量的稳定。当生产负荷变动或其它干扰因索引起中变炉上段催化剂温度发生变化而需要改变入炉的蒸汽量时，只能通过人工调整系统的设定值来实现，可见该系统不能自动跟踪生产负荷，亦不能按照上段催化剂温度的变化来自动控制所需的蒸汽量。
（3）
中变炉中段蒸汽流量定值控制
（六）氨合成工段控制
在合成氨生产中，合成塔人塔气体的氢气与氮气的比例是工艺上一个极为重要的控制指标。氢氯比合格率对于全厂生产系统的稳定、提高产量和降低原料及能源消耗起着重要作用，氢氮比的过高或过低，都会直接影响合成效率，导致合成系统超压放空，使合成氨产量减少，消耗增加。但合成氨氢氮比对象是一个纯滞后和容积滞后大，无自衡能力和时变的工艺过程，所以氢氮比控制是氨合成工段的主要控制对象。
方案一：
采用变比控制方案，对负荷变化和加氮空气量进行预测控制其工作框图如下：
原料气中各有效成分分析合成总的含H2量作为主物料信号，乘上一个比值系数K,就作为空气调节阀的输入信号，驱动调节阀以得到所需要的与总含H2成比例的N2量。如果由于某种因素使H2/N2比值偏离给定值，就通过调节器GC输出信号修正比值系数K,使H2/N2比回到给定值上来。对于空气流量的干扰，设置一个副环，构成串级控制，对空气的测量，采用压力和温度的补偿。
方案2 预测加PID控制方案
上述方案由两个回路组成：内回路是由造气到脱磕和可调控制器组成的线性反馈回 路；外回路由变换到精炼和通推参数估计器及校正器组成。
方案3 预测＋PID串级控制方案
氢氮比通过改变二段炉的空气量来调节，针对被控对象的特点，本文采用多步MAC 预测控制算法、PID算法及前馈调节相结合的控制规律构成氢氮比前馈中级控制系统。系统结构方块图如下所示：
由于负荷（原料气流量）变化是系统可测不可控的干扰，为此，采用前馈调节系统，以便及时克服负荷波动的干扰。由于空气流量波动大，必须采用闭环控制，空气流量调节回路采用YS－80单回路调节器实现。
由于系统滞后时间长，为了能及时克服转化、变化工段的干扰，引入变换氢副调回路，此回路纯滞后时间短，可采用PID调节；主被控对象氢氮比系统纯滞后时间长，惯性大，干扰多，因此主控器采用MAC预测控制
（八）精馏塔控制方案
工艺简介：
合成氨厂氨精馏塔是氨回收单元，以水为溶剂，吸收氨合成回路的放空气和液氨贮槽放空气中的氨，然后利用外部供热使氨水溶液解吸，水作为吸收剂循环使用。其工艺流程图如下：
由于本精馏工段受多种干扰因素如进料量、进料温度、冷凝器冷却水温度、环境温度变化等的影响，而且难以直接测量产品浓度作为被调参数，故选用间接参数温度、压力作为被调参数。
控制方案： 1．压力控制
针对压力设置了一套压力分程调节系统，由PRC-10001检测塔内压力，分别控制塔顶排出的情气量和塔顶冷却器的回水量。其调节过程为：
当PRC-10001测量值增加时，其输出值若在100%~50%内，则情气阀PV—10001A全关(F.C)，冷却水阀PV-10001B(F．0)逐渐开大，直至全开，以充分冷凝气体中的氨；若输出值小于50％，则PV—10001B全 开，PV—1000lA逐渐开大，从而使塔内压力降低，反之亦然。以此达到塔内压力恒定。
2、温度控制
由于成品氨的质量与温度有直接关系，液氨流量直接影响着温度，为保证精馏塔温度，设置一套以惰馏塔温度TICAH—10004和液氨流量FIC—10006组成的串级系统。其中流星为副参数，克服影响氨水流量波动的各种扰动因素；以温度为主参数，保证精馏塔温度，其工艺控制流程图如下：
首先，手动调整F—10006输出值，使得T—10004满足工艺要求。然后，调整T—10004的给定值等于测量值，调整F—10006的设定值等于测量值。在此过程中，要保证T—10004输出值等于F—10006，设定值。随后将由手动投入自动，等稳定后投入串级。系统稳定后将T—10004由手动投入自动。
至此，完成了串级调节系统的投运。
一、生产原理
尿素分子式(NH2)2C0，是由液氨和二氧化碳，在尿素合成塔反应生成铵基甲酸铵(甲铵)，其中一部分脱水生成尿素，其反应式为： 2NH3十C02＝NH2COON4 NH2C00NH4 ＝ NH2CONH2十H20 根据此反应机理，采用不同的压力、温度、氨碳比，形成各种生产工艺。二、二氧化碳汽提工艺
二氧化碳汽提工艺特点是合成压力低，氨碳比低，反应率高而不设中压回收系统，流程短。缺点是由于氨碳比低，反应物料为酸性介质腐蚀性较强，为防腐蚀在二氧化碳气中添加氧较多达到0．55％～0．7％，如操作不当在合成塔顶排气中会产生过量氧与氢的爆炸性气体，故在高压洗涤器设有防爆板。在改进型二氧化碳汽提工艺中，为防止合成塔排气形成爆炸性气体，而采取了将二氧化碳气中氢脱除的方法即二氧化碳压缩机出口气体先经过气体加热器将气体加热，进入脱氢反应器(装有把催化剂)，然后再将气体冷却，这样增加了三个高压设备，增加了投资。在70年代一些二氧化碳气提尿素老厂进行技术改造，采用加双氧水技术进行防腐蚀，减少了向二氧化碳气中加氧气量，使其达不到氧氢混合爆炸范围，该项技术己得到推广应用。现将典型的二氧化碳汽提尿素的生产流程介绍如下： 1．原料液氨和气体二氧化碳的压缩
由界外供给的液氨，用高压氨泵将压力提高到16．0兆帕，经氨加热器进一步加热到70℃，送入高压喷射器，将高压洗涤器出来的甲铵液增压，一并送人高压冷凝器的顶部。由界外送来二氧化碳气体，经二氧化碳压缩机压缩至13．79兆帕进入其汽提塔底部。2．合成和汽提
在高压甲铵冷凝器上部送人新鲜的液氨，含有氨和二氧化碳的气提气以及循环返回系统的甲铵液也在14兆帕下送入，出口温度为168～170℃，氨／二氧化碳为2．8～2．9。换热器用压力0．4兆帕温度143℃的沸水冷却，物料中的气体被冷凝，并反应生成甲铵，放出冷凝热和生成热，产生0．4兆帕的蒸汽，用于后续工序。
在高压冷凝器中，使氨与二氧化碳全部生成甲铵，大约有78％的氨和70％二氧化碳冷凝成液体，生成的甲铵液与末冷凝的气体从底部各自的管离开高压甲铵冷凝器，进入合成塔底部。反应物在合成塔内自下而上通过，在温度180~185℃、压力13．5～14．0兆帕下，将甲铵转化为尿素，二氧化碳转化率为57％～58％，从内部溢流管离开送人气提塔。
在合成塔顶部出气中除氨、二氧化碳外，还有氧、氮、氢、惰性气体等，送人高压洗涤器。高压洗涤器下部是直立管壳式浸没冷凝器，器内充满液体，气体鼓泡向上通过，上部为鼓泡段。液体出鼓泡段，一部分从内溢流管返回浸没冷凝段底部，一部分外流出去进入喷射泵的吸入口。出口甲铵液的温度保持在160℃，为了防止冷却过度，管外用热水冷却，热水在一个封闭的加压系统中用循环水泵循环。从高压洗涤器顶部出来还含氨、二氧化碳气的惰性气进入吸收塔，被冷凝液吸收后放空。送入吸收塔的冷凝液是从氨水贮槽分别用解吸塔给料泵及升压泵经过顶部加料冷却器送人吸收塔的上段填料层，用闪蒸槽冷凝液泵将闪蒸槽冷凝液送人下段填料层，在塔底所得的稀甲铵液，部分返回下段填料层循环吸收，部分送人低压洗涤器中吸收从低压甲铵冷凝器出来的氨和二氧化碳。最终甲铵液从低压洗涤器或吸收器液位槽底部进入高压甲铵泵，升压后经高压洗涤器返回甲铵冷凝器。
因高压甲铵冷凝器中的压力要比高压洗涤器约高0．3兆帕，因此甲铵液必须在高压喷射器中用16．0兆帕液氨喷射才能返回到反应系统中去。
气提塔，亦称高压热交换器，从合成塔底部出来反应混合物从上部进入向下流入管束并以液膜状态沿管壁向下流，然后在165～175℃下从底部离开。从二氧化碳压缩机来二氧化碳气体从底部进入，将溶液中氨和二氧化碳赶出，实际上约有85％的氨及75％二氧化碳从反应混合物中被气提出来，同时也有一些水蒸发出来，出口液体含氨6％～8％。从气提塔顶部出来气体送入高压冷凝器的顶部。气提塔用2．0兆帕饱和蒸汽进行加热，与工艺液体相接触的管子的温度不能高于200℃，否则会发生严重腐蚀。3．循环
离开气提塔的尿素减压到0．25～0．35兆帕，送入精馏塔。尿液中的一部分甲铵分解，所需的热由溶液本身供给，从而使溶液的温度下降到105～110℃。溶液从精馏塔底进入循环加热器，在此溶液的温度升高到135℃，结果使甲铵再一次分解。在精馏塔底部的分离器中进行液气分离，气体通过填料上升，被下流的冷尿液所冷却。
而出精馏塔的气体与解吸塔来的气体一并进人低压甲铵冷凝器的底部。为了取走甲铵生成热与冷凝热用调温水冷却，而调温水又在循环水冷却器中冷却，这样可避免冷却水温度过低而引起固体甲铵生成。
低压甲铵冷凝器顶部的气液混合物进人液位槽，进行气液分离。大部分甲铵液循环回低压甲铵冷凝器，而一部分从底部抽出，用高压甲铵泵送人高压洗涤器的顶部。
从液位槽的液体中分离出来的气体随即进入低压吸收器被甲铵液洗涤，除惰性气体外全部气体被吸收下来，末冷凝的气体离开吸收器顶部放空。
从精馏塔底部出来的溶液减压后进入闪蒸槽，在溶液减压时少量的氨同较大量蒸汽从溶液中逸出，使溶液在温度从135℃降到90～95℃，得到尿素溶液浓度约为73％，经过大气腿流入尿液贮槽。4．尿液蒸发与造粒
在蒸发系统中将尿素溶液中的水蒸发，浓缩成浓度为99．7％的尿液，蒸发采用两段真空蒸发。二段蒸发器用0．9兆帕蒸汽供热，此时溶液浓缩到99．7％。离开二段蒸发器底部的尿素熔体，由熔融尿素泵送人造粒塔顶的造粒喷头，喷淋造粒。颗粒状尿素从造粒塔底出来被送往贮存包装。产品尿素含氮≥46．3％(质量)，缩二脲≤0．9％(质量)。5．解吸
在闪蒸槽及蒸发系统中蒸发出来的水蒸气在冷凝器中冷凝后，含有少量的尿素、氨和二氧化碳，经过大气腿流人氨水贮槽。从蒸发冷凝器来的含有少量尿素和氨的冷凝液流入氨水贮槽另一小室，被送到解吸塔的顶部。
解吸塔是浮阀塔，进入的液体经过各层塔板上的溢流管逐层流下，从塔底出去。蒸汽从塔底进入，由于液体与蒸汽的逆流接触，液体中的氨和二氧化碳愈来愈少，而离开塔顶的蒸汽中含有全部解吸出来的氨和二氧化碳以及水蒸气。混合气通过调节引人低压冷凝器，将解吸的氨和二氧化碳循环回到反应系统中去。解吸塔底部出来的液体通过换热器与入塔溶液换热后，再通过塔底液位自动控制减压后送人下水道，水中含有尿素0．2％，含氨0．05％，温度约70℃。吨尿素耗氨580千克。
80年代引进的尿素装置将解吸塔排出水再经高压水解器用高压蒸汽将水中含尿素和氨分解回收，使排水中含尿素和氢达到5×10—6以下，可以用作锅炉用水，不再排入下水道。
三、新一代改进二氧化碳气提工艺
新一代改进二氧化碳气提工艺，将原来立式高压冷凝器改为卧式池式冷凝器，将布置高压设备的框架降低了。特点是采用池式冷凝器，将原来立式降膜式甲铵冷凝器改为卧式结构，工艺介质走壳侧，低压蒸汽走管侧，壳侧为高压简体内衬316L，筒体内设U型管束，材质为25-22-2，U型管与管板的焊接采用内孔焊，即管子不穿过管板，只对管端头与管板上的25-22-2衬里相焊接，施工难度较大。管内通入蒸汽冷凝液用泵强制循环，利用甲铵冷凝反应热副产低压蒸汽。汽提气在卧式壳侧的甲铵液中鼓泡湍动冷凝吸收，大大提高了甲铵液在甲铵冷凝器中的停留时间，大约有63％的尿素在甲铵冷凝器中生成，而可将尿素合成塔容积减少，降低合成塔的高度。由原来布置高压设备高框架由65米降到38．5米，随之工艺框架也降低了。改进二氧化碳气提尿素合成塔采用了新型高效塔板，防止塔内反应溶液的返混现象，合成塔容积较一般的二氧化碳气体合成塔减少20％~25％。池式冷凝器为高压设备，材质要求高，设备造价也高，日产1000吨尿素装置，设备费超过1000万人民币，是其缺点。该工艺消耗指标较先进。
四、氨汽提工艺 工艺特点是：
(1)氨／二氧化碳比较高，为防腐蚀在二氧化碳气中加氧量少，二氧化碳转化率较高。(2)在高压合成后，设有中低压分解循环回收系统，操作弹性大，在50％负荷下能正常运转。(3)气提塔的操作温度、压力较高，采用钦材或衬铬的双金属管材，防止腐蚀。(4)尿素合成塔、甲铵冷凝器均布置在地面，没有高框架，维修安装均方便。(5)热回收完善，蒸汽消耗量较少。工艺流程说明如下。尿素合成与高压回收
来自界区外的液氨，经氨升压泵升压，再经高压氨泵送入氨预热器，高压液氨用作氨基甲酸铵喷射泵的驱动流体，使来自甲铵分离器的氨基甲酸铵溶液升至合成压力。氨与甲铵的混合液进入合成塔与人塔的二氧化碳进行反应，生成氨基甲酸铵和尿素。
由界区外送来二氧化碳经压缩机压缩至15．69兆帕，在二氧化碳压缩机人口前加入少量空气用以纯化不锈钢表面，防止由于反应物所造成的腐蚀。
混合物在降膜式加热器向下流动的同时被蒸汽加热。溶液中的二氧化碳由于氨的气提作用而从溶液中沸腾逸出，从而使溶液中的二氧化碳含量得到降低。
来自气提塔顶部的气体和中压吸收塔并经高压碳铵泵增压的回收液，送往高压甲铵冷凝器，全部混合物在此冷凝并经喷射泵返回合成塔。2．中压分解与回收
从气提塔底部出来的含有低残留量二氧化碳的溶液减压至1．765兆帕，进人中压分解分离器顶部，减压释放出的气体和溶液在此进行分离。溶液中残留的甲铵在底部分解器分离。含氨和二氧化碳的中压分解气体离开分离器顶部进入真空预浓缩器，被来自低压分解回收的一部分碳铵溶液吸收，所产生的热量供尿素蒸发使用中压分解气最终在中压冷凝器中冷凝，冷凝热量由冷却水移走。在冷凝器中二氧化碳几乎全部被吸收。从冷凝器来的混合物流人中压吸收塔的下部，未吸收和末冷凝的气体进入上部精馏段，二氧化碳在过程中被吸收，氨则被精馏出来。
回流氨送入顶部塔板，除去出塔气体中的微量二氧化碳和水。
回流液氨经氨升压泵从液氨贮槽抽出送往中压吸收塔顶部。中压吸收塔出塔的溶液经高压碳铵液泵再经高压碳铵预热器预热后，返回到合成回收。
含有惰性气体的氨气离开中压吸收塔顶部在氨冷凝器中冷凝，冷凝的液氨和含有氨的惰气进人液氨贮槽，由氨回收塔出来的氨和惰性气体则送往中压氨洗涤吸收塔，与逆流冷凝液进行接触洗涤，将气氨回收。从中压氨洗涤吸收塔底部出来的氨水溶液经离心泵返回到中压吸收塔。
低压分解与回收：离开中压分解器收集罐底部的溶液减压到0．44兆帕后进入低压分解器顶部分离器，减压释放出的闪蒸气体在此分离，残留的甲铵在底部分解加热段分解。离开低压分解器分离器顶部的气体与来自解吸塔的气体汇合，首先进入氨预热器进行吸收和冷凝，然后进入低压冷凝器，用冷却水进行再吸收和将冷凝热带走。惰性气体在洗涤塔中被清洗后排放。
混有残留情性气体的液体被送到碳铵液贮槽，再经离心泵将碳铵液送至真空预浓缩器分离器。
真空预浓缩：由低压分解器收集器底部出来的溶液减压到0．034兆帕，进入降膜式真空预浓缩器。顶部减压释放分离闪蒸气体，残留的甲铵在底部分解加热段分解。从顶部出来的气体进人真空系统。真空预浓缩器底部液位罐的尿素溶液经尿液泵送到真空浓缩系统。3．尿素浓缩及造粒
来自尿素溶液泵的浓度约为85％的尿素溶液送往真空浓缩器，蒸发汽液被真空系统抽走。由二段真空分离器分离下来的熔融尿素经熔融尿素泵送往造粒塔顶部喷头喷淋造粒，经造粒塔形成颗粒状成品尿素。4．废水处理
来自真空系统的工艺冷凝液含有氨、二氧化碳和尿素，收集于工艺冷凝液贮槽中。然后由冷凝液泵先经预热器预热后送入解吸塔。经过塔上部的初步汽提以后，由水解槽给料泵送入水解槽预热器中换热，然后进入尿素水解槽。由尿素水解槽出来的气体与解吸塔顶部出来的气体汇合并与低压分解器分离出来的气体混合在一起，然后送入氨预热器。
由解吸塔底部出来的净化废水含氨和尿素小于5×10-6，换热冷却后送出尿素界区，再经离子交换树脂处理后可用作锅炉给水。
五、水溶液循环法与二氧化碳气提技术相结合
该法是将水溶液循环法与二氧化碳气提技术相结合。其特点是较高氨／二氧化碳比，转化率较高；气提塔上部设置塔板，下部为液膜换热器，气提效率高；高压甲铵冷凝器的热量用于回收副产蒸汽，热利用率较高。其工艺流程说明如下。1．合成
由界外送来液氨经高压氨泵加压后经氨预热器送入尿素合成塔。
由界外送来二氧化碳经二氧化碳压缩机压缩至18．2兆帕，送入气提塔，在二氧化碳压缩机的中段加入防腐用的空气。
来自回收工段的循环甲铵溶液由高压甲铵泵送到2号甲铵冷凝器和高压洗涤器。合成塔操作压力18．04兆帕，操作温度190℃，氨与二氧化碳分子比为4，二氧化碳转化率为邱％，合成反应生成物从中心管溢流从塔底排入气提塔。在气提塔上部，来自合成塔的合成尿素溶液与来自下部的二氧化碳气体接触，进行有效的二氧化碳气提。在气提塔下部，合成尿素溶液中所含的氨基甲酸铵和过量的氨通过二氧化碳气提和在降膜式换热器中的蒸汽进行分解和分离出来。气提塔的操作压力为18．04兆帕，温度为177℃，塔顶气体送到1号和2号甲铵
冷凝器中。
在甲铵冷凝器中，气提塔的塔顶气体被冷凝下来，并被来自回收工段的循环甲铵溶液吸收，在此冷凝热和吸收热用于1号甲铵冷凝器中产生0．59兆帕的蒸汽和在2号甲铵冷凝器中加热气提塔出口尿素溶液。甲铵冷凝器底部的气体和溶液都送到合成塔中。
从合成塔顶部出来气体含有少量氨、二氧化碳，送到高压洗涤器进行回收。在洗涤器中，利用循环甲铵溶液回收氨和二氧化碳，然后送入l号甲铵冷凝器作吸收剂。从洗涤器顶部出来气体送人高压分解器，以进一步回收氨和二氧化碳。2．净化
从气提塔底出来尿素溶液先经2号甲铵冷凝器预热至155℃，然后送往高压分解器，由内部热交换器中的蒸汽冷凝液进一步加热，将氨基甲酸铵分解成气氨和二氧化碳，然后将气体送到高压吸收塔中。当大部分氨基甲酸铵在高压分解器中分离出来后，尿素溶液在降压到0．35兆帕情况下被送入低压分解器，溶液进一步提纯到残余氨和二氧化碳含量分别为0．5％和0．4％。
低压分解器分离出来的气体送到低压吸收塔，尿素溶液被送到闪蒸分离器进行最后阶段提纯，通过真空闪蒸将残余的氨和二氧化碳进一步分离出来。
在尿素溶液槽出口处的尿素溶液中含有大约70％的尿素和大约0．4％的氨，此尿素溶液被尿液泵送到浓缩工序。3．浓缩，造粒
尿素溶液首先送到真空浓缩器，浓缩至大约84％尿素。
尿素溶液在0．02兆帕真空下，由低压蒸汽加热至132℃，使出真空浓缩器的尿素浓度达95．5％。经过浓缩的尿素溶液被送到最终浓缩器，由低压蒸汽加热至138℃，在最终分离器，在0．肋3兆帕真空下，溶液浓缩至含尿素99．8％，由熔融尿素泵送往造粒塔顶部。通过造粒喷头向塔内喷洒造粒，落在塔底尿素经皮带送往仓库贮存或进行包装。4．回收
来自低压分解器的塔顶气体被送到低压吸收塔。在高压吸收塔中形成的甲铵溶液，经甲铵泵输送，其中一部分循环至2号甲铵冷凝器，另一部分经过合成工段的洗涤塔循环至1号甲铵冷凝器。
5．工艺冷凝液的处理
来自最终浓缩器表面冷凝器的冷凝液在工艺冷凝槽中收集后经吸收泵送入洗涤塔，用于洗涤来自高压吸收塔的放空气体。来自第一和第二表面冷凝器的工艺冷凝液在工艺冷凝液贮槽贮存，然后经工艺冷凝液泵送至工艺冷凝液气提塔，通过蒸汽气提从冷凝液中将氨和二氧化碳汽提出来，塔顶气体送至低压分解器进行回收。来自工艺冷凝气提塔中间段的气提冷凝液用泵送到尿素水解器，在该水解器中尿素全部水解为氨和二氧化碳。来自尿素水解器的工艺冷凝液再次送到工艺冷凝液气提塔下部，其中的氨和二氧化碳气提出来。处理后的工艺冷凝液中尿素和氨含量均小于1×10—6，送出界区可用作锅炉给水。
六、全循环改良法工艺
其特点是尿液先结晶，再熔融造粒以降低缩二服。
其工艺流程简述如下： 1．尿素合成
来自界外的液氨经高压液氨泵加压至26兆帕送人合成塔。
来自界外的二氧化碳气经二氧化碳压缩机加压至26兆帕，送入合成塔。
氨和二氧化碳在塔内反应，合成塔操作压力25兆帕，顶部温度200℃，氨／二氧化碳为4，水／二氧化碳为0．37，二氧化碳转化率为71．7％。2．尿液的分解和结晶分离
(1)高压分解：从合成塔顶出来的反应物经减压阀减压至1．7兆帕进入高压分解塔，由高压分解塔再沸器来提供攘俊?/span>(2)低压分解：高压分解塔底部出来的溶液经过液位调节阀减压至0．25兆帕进入低压分解塔上部，在低压分解塔上部，利用显热使部分氨和二氧化碳气化，然后分两路同时进入换热器和再沸器，再回到低压分解塔下部填料段，与上升的二氧化碳气逆流接触，进行气提，使甲铵进一步分解成氨和二氧化碳。
(3)气体分离：从低压分解塔底部出来含有少量氨和二氧化碳的尿素溶液继续减压至0．03兆帕，进入气体分离塔上部。利用显热进行氨和二氧化碳分离。闪蒸后溢流到塔下部，；塔下部设填料段和U型管加热器，尿液经填料与由尾气循环鼓风机送来的空气逆流接触进行气提，使氨和二氧化碳分离，再经U型管力口热器将尿液加热，这时尿液浓度达74％。
(4)尿液结晶：从气体分离塔底部出来的浓度为74％尿素溶液，由尿液泵送到结晶器。结晶器上部采用真空结晶，经过上部真空蒸发，尿液浓度达到82％~86％，在结晶器下部有结晶尿素形成／含结晶尿素的浓尿液，由料浆泵送至离心机分离，经离心机分离后出来的结晶尿素含水2．4％以下，缩二脲0．1％，缩二脲的下降是靠加入的缩二脲洗涤水将缩二脲洗人母液中。从离心机出来伪母液收集在母液贮槽，—由母液泵送出一部分进人低压吸收塔，并最终返回合成塔，其余大部分返回结晶器继续浓缩结晶。3．干燥和造粒
从离心机出来的粉状尿素进入气流于燥器，经送风机及造粒塔顶的气流干燥器引风机抽吸，将尿素经气流输送管送至塔顶，进入旋风分离器，将尿素分离下来，送入熔融器，将尿素熔融后送至造粒塔喷头造粒。粒状尿素落至沸腾床冷却器，将尿素冷却后从沸腾床溢出经皮带输送机将产品尿素输往仓库或进行包装。4．回收
将各段分解塔分解出来的氨和二氧化碳分别回收，再返回合成塔。
七、HEC尿素工艺
HEC尿素工艺其特点是：
(1)设有两个尿素合成塔。第一塔为主合成塔，操作压力22～24兆帕，温度195℃，氨／二氧化碳＝3．6，水／二氧化碳＝0，二氧化碳转化率为75％。第二塔为辅助合成塔亦称副塔，操作压力16兆帕，温度190℃，氨／二氧化碳＝4．5，水／二氧化碳＝1．3，二氧化碳转化率61．0％。两塔平均转化率达71％较其他尿素工艺均高。(2)中压、低压回收系统设备小。
(3)物料、动力消耗较少。采用该法对全循环法尿素装置进行技术改造可降低氨耗、汽耗，经济效益较好。蒸发话系统与其他工艺大致相同，兹将高压部分及回收部分工艺流程介绍如下：
来自界外二氧化碳经二氧化碳压缩机加压至25兆帕与高压液氨泵加压后的液氨混合后先进入甲铵冷凝器，氨和二氧化碳反应生成热用来副产低压蒸汽，出甲铵冷凝器反应混合物进入第一合成塔，从塔顶部出来进入高压分解器上部分离器，高压分解器是用2．45兆帕蒸汽加热
产生气提作用。从分离器上部出来溶液进入第二合成塔，从中压吸收塔回收甲铵液经高压甲铵泵送入第二合成塔，从第二合成塔出来尿素溶液也送人高压分解器上部分离器，一塔、二塔的尿素溶液在高压分解器底部出来进入中压分解器，从中压分解器出来进入低压分解器，从底压分解器出来尿素溶液送往蒸发器，在真空下蒸发水分，尿素浓度达四％，然后用熔融尿素泵送往造粒塔造粒。从低压分离器上部分离器出来气体送人低压冷凝器，从低压冷凝器出来碳铵溶液经气液分离器出来用低压碳铵泵送人中压吸收塔底部。
从第二合成塔顶部出来气体送人中压分解器上部分离器，从上部分离器出来气体先经一段蒸发器下加热器回收热量，然后送往中压吸收塔与塔上部喷淋下来液氨接触被吸收生成甲铵液／经高压甲铵泵送入第二合成塔。从中压吸收塔顶部出来气氨送入氨冷凝器，冷凝成 液氨流人液氨贮槽，循环使用。
八、大颗粒尿素的制造
大颗粒尿素肥效好，更适宜机械施肥，可与磷铵渗混制成混复肥，不但用作农作物施肥，还可用飞机撒播对森林进行施肥。而且大颗粒尿素生产装置排放空气中含尿素粉尘少，小于25毫克／米3(标)，更有利环保。大颗粒尿素在世界尿素年总产量比例由20世纪70年代的3．6％提高到目前的20．5％左右。
生产大颗粒尿素有转鼓造粒和流化床造粒技术，我国现都采用了流化床造粒，兹将生产流程介绍如下：
采用流化床生产大颗粒可省去二段蒸发器，从熔融尿素泵送来浓度为96％尿液，温度128~135℃人尿液甲醛混合器。甲醛溶液贮槽内的溶液通过两台计量泵，一台送人尿液甲醛混合器，另一台的甲醛溶液加水混合后送入造粒器至造粒器洗涤器的气相管内。出尿液甲醛混合器的溶液进人造粒器的雾化喷嘴，在雾化空气的作用下被喷洒在悬浮在造粒器流化床上的尿素粒子上。雾化空气由空气鼓风机提供，送人造粒器下部，通过多孔板人流化床层。出造粒器顶部的气体含有尿素粉尘，在进入造粒器洗涤器以前喷人甲醛与水混合后的溶液，可促使气相中的氨被吸收。
在造粒器洗涤器内，气相中的尿素粉尘被上部喷洒的尿液吸收。增浓后的尿液从循环泵出口抽出排入循环槽，同时从冷却器洗涤器循环泵抽出部分稀尿液人造粒洗涤器作为补充水，洗涤后气体通过抽风机排出，与冷却器洗涤器抽风机来的气体混合后，通过排气筒排气，气体含尿素粉尘小于25毫克／米3(标)。
造粒器内的尿素粒子通过取出器取出，经安全筛入第一流化床冷却器，经安全筛分出的结块尿素入循环槽。在槽内部．溶解，尿液浓度约为45％，通过循环泵送回真空浓缩器进行浓缩成96％尿素溶液。
在第一流化床冷却器内，尿素粒子从95℃降至60℃，冷却用空气由第一冷却器流化风机提供。冷却器的尿素粒子经斗式提升机，给料器人振动筛。振动筛有两层筛网，上层不合格的大尺寸粒子入破碎机料斗，经破碎机破碎后的粒子与下层来的不合格的小尺寸粒子一起经溜管人造粒器。从振动筛上下两层筛网之间来的合格粒子人最终冷却器。
最终冷却器是为了在夏季气温高的地区仍能将产品粒子温度降到50℃。最终冷却器流化空气在空气冷却器中用氨冷到6℃，分离凝结水后，再将空气预热到13℃用风机送人最终冷却器。出最终冷却器尿素产品可送往仓库或包装厂房进行包装。
出第一流化床冷却器及最终冷却器的气体，被抽出送至冷却器洗涤器，在此用冷却器洗涤器循环泵来的稀尿液进行洗涤，以回收气休中的尿素粉少。
尿素主要生产技术进展
一CO2气提工艺
1.主要技术特点：
①流程简单：由于合成工段气提效率很高，减小了下游工序的复杂程度，是目前惟一工业化、只有单一低压回收工序的尿素生产工艺，操作方便、投资小、可靠性强、运转率高、维修费用低； ②
高压圈工艺优化组合：操作压力为l3.6MPa、氨/碳比为1∶2.95、合成温度180～183℃、冷凝温度为167℃、气提温度190℃、气提效率为80%以上，这些参数都比较温和，采用25-22-2 CrNiMo材料即可达到材质耐腐蚀性的要求，设备制造和维修费用低；
③电耗低：因为操作压力低，因而高压氨泵、高压甲铵泵的功耗也低。由于气提效率高且没有中压回收工段，没有单独的液氨需循环回收，甲铵液的循环量也少，因而进一步降低了循环氨、甲铵所必须的功耗；
④采用池式冷凝器：池式冷凝器作为初级反应器使合成塔的体积减少了约50%、尿素框架的高度为76m左右；
⑤安全系数高：在脱氢转化器中，通过钝化燃烧除去原料CO2中的H2、CO等可燃性气体，使高压和低压放空气均处于爆炸范围之外，工艺装置安全性高；
⑥污染小：工艺冷凝液经水解解析后，不仅降低了氨损失，也消除了对环境的污染。2.技术进展 2000+TM超优工艺: 其主要优点：
①采用了新型高效的塔盘，新塔盘上设有气体分布系统的液体上升管，以使塔盘上气相和液相混合均匀，可消除常规塔盘上存在沟流和返混的现象；
②卧式池式冷凝器取代原立式池式冷凝器，并且具有浸没U型管束；
③进一步降低了尿素主框架的高度：通过采用新型高效塔盘、卧式池式冷凝器、减少合成塔的容积和降低塔的高度、增设借液氨为动力的高压氨喷射器等方法，主框架的高度由原76m降到38.5m；
④增设CO2脱H2装置，使CO2气中H2体积分数由0.5%降到0.005%以下。大颗粒尿素流化床工艺: 挪威海德鲁公司大颗粒尿素流化床造粒技术主要特点：
①采用浓度为95%～96%的尿素液作原料，尿素液只需一段蒸发浓缩，简化了尿素系统流程； ②由于省去了二段蒸发系统，节省了二段蒸发加热和抽真空所消耗的蒸汽，减少了工艺冷凝液，相应也降低了水解负荷，同时也降低了冷却水用量；
③造粒机采用空气雾化和流化相结合的造粒技术，效率高，生产能力大，成品质量好、强度高；
④操作简单，开车时间短，投料后1h内即可出产品；操作弹性大，负荷变化范围为30%～110%；
⑤与其他机械造粒装置相比，返料比低，从而强化了设备能力并降低了造粒过程中的能耗；
⑥采用添加剂使流化床生成的粉尘少，且含尘尾气采用湿式洗涤，吸收效率高，放空尾气中尿素粉尘含量达到环保要求；
⑦装置可靠性高，造粒机、粉尘洗涤器等因无磨损部件，寿命可达25年以上。二NH3气提工艺 1.主要技术特点: ①合成塔进料NH3/CO2摩尔比为3.3～3.6，CO2转化率较高，减少了高压回路以后的循环回收负荷；
②由于合成系统NH3/CO2摩尔比较高和设备选材恰当，大大减轻了设备的腐蚀问题，无需专门钝化高压系统没备，另外，即使事故停车，可以封塔几天而无需排放，封塔3天再开车后尿素产品仍为白色；
③中、低压分解加压器均为降膜式，操作过程积液量少，即使停车排放，NH3和CO2的损失量也少；
④由于采用了甲铵喷射泵，所有高压设备均可布置在地面上，无需高层框架，可节约投资，大大加快建设进度；
⑤由于有中压分解段，增加了操作的灵活性和弹性，可通过改变气提效率和高压甲铵冷凝器的副产蒸汽量来调节整个装置的蒸汽平衡，使之在最佳的条件下操作；
⑥工艺冷凝液经水解解析处理后，不但彻底消除了污染，减少了氨和尿素的损失，而且处理后的冷凝液还可作为锅炉给水；
⑦造粒改用转鼓造粒技术，克服了原来喷淋造粒尿素硬度小、粒柱小、易结块且从塔顶排放的氨和尿素粉污染环境的缺点。2.技术进展：
目前该工艺技术的最新进展为：增加吸收塔来回收低压系统放空的氨，可降低尿素装置氨耗，预计每年可回收氨300～500t；气提塔换热管由衬锆双金属不锈钢材质代替钛材，这种材料可有效地防止冲刷腐蚀；BD放空管线及放空烟筒由不锈钢材质代替碳钢材料；柱式高压氨泵以脱盐水来代替密封油，每年节油20kL；采用转鼓造粒技术，可增强成品的硬度，使颗粒增大，不易结块。三ACES工艺 1.主要技术特点：
①合成塔的操作条件优化、气提塔内结构特殊设计以及分解、分离所需的热量不需外部供应，能耗降低；
②该法NH3/CO2摩尔比高达4.0，相应转化率也高达68%；
③在腐蚀性强的部位采用双相不锈钢，减小腐蚀，装置可以连续运转； ④采用获得专利的特殊气提塔，具有高效的CO2气提设施。2.技术进展
改进ACES21 ①高压容器呈平面分布，安装简便；
②整个工艺将氨基甲酸盐生成、热回收、尿素合成等过程全部整合到竖式埋入式氨基甲酸盐冷凝器中，高压容器的数量和热传递面积减少； ③降低反应器和气提塔的体积和质量，二者装配简化；
④在合成压力较低的条件下对不同的氨基甲酸盐冷凝器反应摩尔比和反应器反应摩尔比进行优
化，降低了高压容器和转动设备的构造设计压力并降低了能源消耗。大颗粒尿素喷射流化床造粒工艺技术：
日本东洋工程公司的大颗粒尿素喷射流化床造粒技术特点主要包括：
①工艺流程及设备比较简单：该工艺造粒机分流化成粒和冷却两部分，造粒喷嘴采用一般压力式喷嘴，结构简单、单台能力大，粉尘洗涤塔与造粒机顶部相连接，简化流程和减少设备； ②造粒时间短、造粒效率高：该工艺流化床内返料晶种依次在串联的小室内被喷射尿液液滴包裹而长大，且流化床层较薄，有利于粒子的形成；
③造粒机流化床床层高度较低：在50%～100%负荷范围内床层高仅400mm，流化床阻力小，流化空气的风机压头低，耗电省；
④生产操作灵活方便：可调节返料比，其生产控制方案可靠，负荷变化时，调节喷嘴简单； ⑤采用95%左右的尿液作原料：可简化尿液加工工序，节省尿液浓缩的能耗； ⑥粉尘回收系统采取集中收尘和高效的湿式洗涤吸收，放空尾气中尿素粉尘含量小； ⑦设置添加剂MMU自备系统：MMU溶液由甲醛和尿液制备，过程简单，灵活方便，不需外购UF85，可克服甲醛尿液混合不均匀而影响产品质量的弊端。四IDR工艺
①合成系统压力温度较高，NH3/CO2摩尔比也较高，CO2的转化率高达70%以上；②气提塔为2台，第1气提塔以氨为气提剂，部分未转化为尿素的甲铵被分解，并以气相形式返回合成塔，第2气提塔以CO2为气提剂，使大部分过剩氨蒸出；③高压甲铵冷凝器为卧式，具有列管与管段间不存在应力裂蚀腐蚀的优点，高压甲铵冷凝器为2台，副产蒸汽压力较高，可提高各加压设备的传热温差，从而减少各加热设备的传热面积，节省投资；④为达到设备的防腐，在管线上加入少量液体钝化剂，较好地解决了设备的防腐问题。五MEC热循环工艺
本标准规定了合成氨生产企业（以下简称企业）开展安全标准化的技术要求。本标准适用于中华人民共和国境内采用合成工艺生产氨、甲醇及其衍生产品的企业。2 规范性引用文件
下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 2894 安全标志
GB 6222 工业企业煤气安全规程 GB 11651 劳动防护用品选用规则 GB 13690 常用危险化学品的分类及标志
GB 15258 化学品安全标签编写规定 GB 16179 安全标志使用导则
GB 16483 化学品安全技术说明书编写规定 GB 18218 重大危险源辨识 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范
GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50140 建筑灭火器配置设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 GB 50351 储罐区防火堤设计规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值 GBZ 158 工作场所职业病危害警示标识
AQ/T 9002 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则
SH 3063－1999 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SH 3097－2000 石油化工静电接地设计规范
AQXXXX-200X 危险化学品从业单位安全标准化通用规范 3 术语和定义
AQXXXX-200X确立的术语和定义适用于本标准。4 要求
企业应按照AQXXXX-200X第4章的规定，开展安全标准化工作。5 管理要素 5.1 负责人与职责 5.1.1 负责人
5.1.1.1企业主要负责人应按照AQXXXX-200X第5.1.1条规定，做好本职工作。企业主要负责人安全承诺内容应至少包括：
a)遵守法律、法规、标准和规程的承诺； b)坚持预防为主，抓好隐患治理的承诺； c)提供必要资源的承诺；
d)贯彻安全生产方针，实现安全生产目标的承诺； e)持续改进安全绩效的承诺； f)对相关方的承诺。
主要负责人的安全承诺应通过适当的方式、渠道向从业人员及相关方宣传和告知。
5.1.1.2 企业主要负责人应每季度至少组织召开1次安全生产委员会（以下简称安委会）会议，总结本阶段安全工作情况，研究、制定存在问题的解决方案,布置下一阶段安全生产工作。安委会会议每年应不少于四次。应做到：
a)会议有议题； b)会议记录真实完整； c)形成会议纪要。
5.1.2 方针目标
企业应按照AQXXXX-200X第5.1.2条规定执行。安全生产目标的制定可结合但不局限于下列内容： a)千人负伤率； b)零死亡； c)隐患治理完成率；
d)职业危害场所检测合格率等。5.1.3 机构设置
5.1.3.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.1.3条规定执行。
5.1.3.2 企业应建立安委会，设置安全生产管理部门，按企业总人数5‰配备专职安全生产管理人员；企业总人数300人以下至少配备2名专职安全管理人员。建立从安委会到基层班组的安全生产管理网络，明确安全责任人。5.1.3.3 企业应按规定配备注册安全工程师：
a)从业人员300人以上的企业应按不少于安全生产管理人员15%的比例配备注册安全 工程师；
b)安全生产管理人员7人以下的企业至少配备1名注册安全工程师。5.1.4 职责
5.1.4.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.1.4条规定执行。
5.1.4.2 企业应全面落实在计划、布置、检查、总结和评比生产的同时，计划、布置、检查、总结和评比安全工作。5.1.4.3 企业相关安全职责的制定应与机构、岗位的设置变动保持一致。5.1.5 安全生产投入及工伤保险
企业应按照AQXXXX-200X第5.1.5条规定执行。5.2 风险管理 5.2.1 范围与评价方法
企业应按照AQXXXX-200X第5.2.1条规定执行。5.2.2 风险评价
企业应按照AQXXXX-200X第5.2.2条规定，定期和及时对作业活动和设备设施进行危险、有害因素识别和风险评价，并重点对以下几个方面进行评价：
a)易发生有毒有害物料泄漏，如氨、甲醇、氢气、甲烷、一氧化碳、硫化氢等工艺装置、场所和作业活动； b)易发生冲击、撞击和坠落的工艺装置、场所和作业活动； c)易发生中毒、窒息、灼伤和触电的工艺装置、场所和作业活动； d)易发生火灾和爆炸的工艺装置、场所和作业活动； e)其他化学、物理性危害因素； f)停料、水、电、汽、仪表风； g）设备设施的腐蚀、缺陷等。5.2.3 风险控制
5.2.3.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.2.3条规定执行。
5.2.3.2 企业应记录重大风险，形成重大风险及控制措施清单，并对控制效果进行监督、评价。5.2.4 隐患治理 5.2.4.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.2.4条规定执行。5.2.4.2 企业应建立隐患治理台帐，台帐内容包括： a)隐患名称； b)发现日期； c)隐患存在部位； d)原因分析； e)治理措施； f)资金来源； g)计划与实际费用； h)计划与实际完成日期； i)治理负责人； j)治理验收人； k）验收日期等内容。5.2.5 重大危险源
5.2.5.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.2.5条规定，对重大危险源实施规范管理。
5.2.5.2 企业应确定氨、甲醇、氢气、煤气、天然气、石脑油等危险物质在单元内（生产场所或储存区）数量是否达到规定的临界量。
5.2.5.3 企业建立的重大危险源管理档案，内容至少包括： a)物质名称和数量、性质； b)地理位置； c)管理制度； d)管理人员； e)评估报告； f)检测报告等。
5.2.5.4 企业应对从业人员和相关方进行培训和传达，以信息卡、宣传单、集中培训、公告栏等形式告知在紧急情况下采取的应急措施，保存培训记录。5.2.6 风险信息更新
企业应按照AQXXXX-200X第5.2.6条规定执行。5.3 法律法规与管理制度 5.3.1 法律法规
企业应按照AQXXXX-200X第5.3.1条规定执行。对已废止的安全生产法律、法规、标准和其他要求应及时收回作废，保证使用的为最新有效版本。5.3.2 符合性评价
企业应每年至少1次对适用的安全生产法律、法规、标准及其他要求的执行情况进行符合性评价，并提交符合性评价报告。符合性评价报告内容至少包括：
a)获取的安全生产法律、法规、标准及其他要求的适宜性、充分性； b)是否存在违法现象和违规行为；
c)对不符合安全生产法律法规、标准及其他要求的现象和行为，提出的整改要求、整改效果等。5.3.3 安全生产规章制度
5.3.3.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.3.3.1条规定，制定相关安全生产规章制度，并结合企业实际运行情况，还需制定下列内容安全生产规章制度： a)用氧设备及管道脱脂管理；
b)防硫化氢、一氧化碳、氨、氮气管理； c)液氨、氨水充装安全管理； d)空分装置安全运行管理等。
5.3.3.2 企业应将相应的安全生产规章制度发放到管理部门和基层单位。5.3.4 操作规程
5.3.4.1 企业应根据生产工艺、技术、设备特点，原材料、辅助材料和产品的危险性及生产操作岗位的设立情况，编制不局限于下列岗位的操作规程： a)造气工序；
b)脱硫、变换工序； c)压缩、脱碳工序； d)铜洗或醇烷化工序； e)合成、冷冻工序； f)尿素工序； g)甲醇精制工序； h)液氨充装、储存； i)酸、碱储存； j)公用工程； k)变配电； l)电气、仪表等。
5.3.4.2 操作规程应至少包括下列内容： a)正常操作程序及安全注意事项； b)异常处理；
c)各种操作参数、指标的控制；
d)事故应急处置措施； e)接触化学品的危险性； f)个体安全防护措施； g）防静电安全措施等。
5.3.4.3 企业应在新工艺、新技术、新装置、新产品投产前，组织编制新的操作规程。5.3.5 修订
企业应按照AQXXXX-200X第5.3.5条规定执行。5.4 培训教育 5.4.1 培训教育管理
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.1条规定执行。5.4.2 管理人员培训教育
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.2条规定执行。5.4.3 从业人员培训教育
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.3条规定执行。5.4.4 新从业人员培训教育
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.4条规定执行。5.4.5 其他人员培训教育
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.5条规定执行。5.4.6 日常安全教育
企业应按照AQXXXX-200X第5.4.6条规定执行。5.5 生产设施及工艺安全 5.5.1 生产设施建设
企业应按照AQXXXX-200X第5.5.1条规定执行。5.5.2 安全设施
5.5.2.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.5.2.1、第5.5.2.2条规定，配置符合国家、行业标准的安全设备设施。安全设备设施还应至少包括： a)造气系统
1）煤气化
① 应设置原料煤皮带运输机紧急停车设施； ② 应设置下行煤气阀和吹风阀安全联锁设施；
③ 煤气下行管、灰斗和炉底空气管道应安装爆破片，爆破片必须装防护罩； ④ 吹风阀应采取双阀或增装蝶阀；
⑤ 应设置煤气炉一次风管线自动放空设施，造气岗位主要液压阀要安装阀位指示。2）重油气化
① 应设置重油气化在线氧含量分析报警仪，自动放空联锁设施； ② 应设置喷嘴冷却水出口超温报警及事故水箱设施； ③ 应设置氧气管止逆阀和加氮气保护设施； ④ 应设置入炉重油流量低限报警联锁停车设施； ⑤ 应设置气化炉超压报警设施； ⑥ 应设置煤气中氧含量超标报警设施； ⑦ 应设置煤气出急冷室温度超标报警设施；
⑧ 应设置油罐液位、温度指示仪、高限报警、静电接地设施；油罐区应设置防火堤等设施；
⑨ 气化系统联锁装置中，重油入炉阀、氧气入炉阀、煤气出口总阀应选用气开式调节阀；蒸汽入炉阀、氮保护进口阀、重油回路阀、氧气放空阀、煤气放空阀应选用气闭式调节阀。3）天然气转化
① 应设置二氧化碳吸收塔液位低限报警及联锁脱碳、合成停车设施； ② 应设置天然气总管安全阀及压力高低限报警设施；
③ 应设置高压蒸汽包液位低限报警及流量低限、液位低限同时存在时联锁合成氨停车设施；
④ 应设置一段转化炉炉膛负压高限报警及联锁合成氨停车装置，现场设置联锁声光报警设施；设置环形蒸汽灭火管线； ⑤ 应设置一段转化炉引风机油泵润滑油压低限报警及联锁合成氨停车设施； ⑥ 应设置二段转化炉空气流量低限联锁转化紧急停车设施。4）气柜
① 应设置气柜低限位与罗茨风机报警联锁；
② 应在造气、脱硫、压缩设置对气柜的远传监控设施；气柜应设有容积指示仪、高低限位报警器；
③ 应设置气柜煤气管道进出口氧含量超标报警联锁设施；气柜应装有手动、自动放空装置，放空管或顶部排放管应有阻火器、消除静电设施，应设独立的避雷设施；设置消防设施和环形消防通道； ④ 应设置气柜进出口安全水封，水封要有排水设施。b)脱硫、净化系统
1）应设置防止空气压缩机倒转的止逆装置；
2）应设置脱硫塔压力、液位声光报警和自动排放联锁设施；
3）应设置静电除焦器防止产生负压、氧气自动分析仪与静电除焦柜断电联锁设施； 4）高压铜液泵出口管道应安装止逆阀； 5）应独立设置高压吸收和低压再生放空设施；
6）应设置铜液再生系统超压报警设施、安全阀或防爆片； 7）应设置脱碳塔、铜塔液位高、低限报警设施。c)醇烷化系统
1）应设置净醇洗涤塔、甲醇分离器、甲醇吸收塔液位高低限报警。2）应设置净醇洗涤塔放液压力、甲醇中间槽压力、放醇管压力高限报警。3）应设置甲醇罐区可燃气体报警仪、泡沫消防和喷淋降温设施。d)合成、压缩系统
1）应设置氢氮压缩机一段入口压力低限声光报警；
2）应设置氨冷却器或闪蒸槽、液氨槽液位高低报警及联锁冰机停车设施； 3）应设置冰机液氨贮槽区遮阳棚和应急喷淋设施； 4）应设置液氨蒸发器、液氨储槽应压力高限报警设施； 5）应设置压缩机润滑油系统油压低限报警、联锁装置； 6）应设置合成系统的氨分离器高低限液位报警装置；
7）合成系统的氨冷器、气氨总管、循环机出口、液氨贮槽等部位，必须安装安全阀并定期校验，安全阀出口导气管出口严禁放入室内，应引至回收系统。e)尿素系统
1）尿素总控操作室应设置二氧化碳压缩机、液氨泵、甲铵泵紧急停车设施； 2）应设置二氧化碳压缩机、液氨泵、甲铵泵低油压报警； 3）应设置合成塔出口压力调节阀自锁装置；
4）应设置尿素合成塔超压声光报警器，设置与液氨泵、甲铵泵、二氧化碳压缩机联锁设施； 5）中压系统惰洗器前应设置压力高限报警、惰洗器后应设置应急放空设施； 6）应设置氨冷凝器气相出口温度低限报警；
7）应设置尿素合成塔入口二氧化碳气体中氧含量自动调节设施。f)其他
1）应设置空分压缩机终端出口压力、膨胀机超速、冷却水中断等报警联锁装置； 2）生产区域应设置风向标；
3）易燃易爆场所设备液位计的现场照明须采用防爆型，并禁止安装在液位计正前； 4）应设置合成氨全系统人工紧急停车设施； 5）应设置造气、转化、合成系统人工紧急停车设施； 6）应设置仪表风压力低限报警联锁合成氨停车设施；
7）余热锅炉汽包应设置现场和远传液位设施、低限报警联锁装置、安全阀； 8）凡有隔热衬里的设备（加热炉除外），其外壁应设置测温设施；
9）各种传动设备的外露运转部位应安装防护设施；运转设备附有的连锁报警装置应全部投入使用。10)应在可能产生易燃易爆气体或粉尘的作业场所入口处，设置人体静电释放设施；
11）应在可能泄漏氨、氢气、天然气、合成气、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有毒有害、易燃易爆气体作业场所设置检测报警仪；
12）企业应在高压设备和管线上设置相应的安全泄压设施； 13）存在放射性危害的液位计处应设置符合要求的保护设施和措施； 14）应采用独立的双回路电源供电，且双回路电源应有自动切换设施； 15）厂区应按照 GB 50057及 GB 50160规定设置防雷和防静电设施； 16）有煤气设施的企业，还应执行GB 6222规定。5.5.2.2 企业的安全设施检查、维护保养工作应做到：
a)严格执行安全设施管理规定，建立安全设施台帐。各种安全设施应有专人负责管理，定期检查和维护保养； b)严格执行监视和测量设备管理规定，按国家或行业有关法规和标准，对监视和测量设备定期进行校验和维护，建立监视和测量设备台帐，监测检验报告应存入档案；
c)选用功能先进、产品成熟可靠、符合国家标准规范、有生产经营许可的安全器材。采用新技术、新工艺、新设备和新材料时，应进行充分的安全论证，其功能和质量应满足安全要求，实现本质安全。5.5.2.3 企业应按照AQXXX-200X第5.5.2.3、第5.5.2.4、第5.5.2.5条规定执行。5.5.3 特种设备
企业应按照AQXXXX-200X第5.5.3条规定执行。5.5.4 工艺安全
5.5.4.1 企业岗位操作人员应严格执行操作规程，规范操作行为。
5.5.4.2 企业有关人员应掌握天然气、半水煤气、石脑油、氨、氢气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮气、氢氧化钠、硫酸、盐酸等化学品的物理性数据、活性数据、热和化学稳定性数据、腐蚀性数据、毒性信息、职业接触限值、急救和消防措施等工艺安全信息内容。
5.5.4.3 企业应对装置正常运行过程中的各项工艺参数进行严格控制，安全工艺参数至少满足： a)气柜出入口管线氧含量＜0.005（体积分数）； b)气化炉氧油比0.85～0.90；
c)回收吹风气燃烧炉上段温度≥750℃；
d)高压甲醇塔、烷化塔、提温换热器、氨合成塔塔壁温度≤120℃； e)尿素合成塔出口物料含镍量≤0.2 ppm；
f)入尿素塔二氧化碳气体中氧含量：0.004～0.006（体积分数）；
g)液氨贮槽充装量禁止超过贮槽容积的85％，粗甲醇贮槽最大充装量不得超过90％。
5.5.4.4 企业对生产装置开车过程应严格控制，保证装置开车过程安全。装置开车前要对监测报警系统、联锁设施、盲板抽堵、防护、通风、消防、照明等各类安全设施进行全面检查，并填写生产系统开车条件确认单。做到： a)所有需拆卸的盲板均已按照要求拆卸完毕，并得到确认； b)所有机泵试运行合格； c)监测报警系统试验合格；
d)系统试压、气密、吹扫、清洗、置换合格，管道中含氧量小于0.005（体积分数）； e)系统仪表调节器、调节阀、联锁系统调校试验合格； f)安全防护器具、消防器材配备就绪； g)分析仪器准备就绪； h)电气供电系统准备就绪； i)通讯器材、照明设施准备就绪； j)公用工程条件符合开车的安全要求。
5.5.4.5 装置停车及紧急情况处理应按照AQXXXX-200X第5.5.4.5和第5.5.4.6条规定执行。5.5.4.6 企业液氨充装、储存过程安全管理应符合下列要求： a)汽车罐车充装
1)应使用鹤管进行液氨充装； 2)有防止汽车罐车充装过程中车辆发生滑动的有效措施；灌装人员负责将车辆的钥匙拔下，并保管至灌装结束，操作人员、司机、押运员不得离开现场； 3)罐车静电接地报警装置完好；
4)装卸现场、罐车附近严禁烟火，不得使用易产生火花的工具和物品，严禁将罐车作为储罐、气化器使用； 5)严禁用蒸汽或其他方法加热储罐和罐车罐体；
6)充装、储存液氨的场所，应配备必要的抢修器材、防护器具和消防器材；
7)充装前应检查驾驶证、罐体检验证、汽车罐车使用证、押运员证、准运证是否齐全有效；充装车辆应配置灭火器、阻火器、气液相管封帽；
8)罐车在充装前应保证正压，须保持0.05Mpa以上的余压，防止罐车内进入空气； 9)充装压力不超过1.6MPa；
10)罐车充装时，每次都要填写充装记录，内容包括：使用单位、充装日期、允许充装量、实际充装量、复称记录，并有充装者、复验者、押运员的签名。
11)液氨充装现场应设置喷淋装置，安装在线计量装置，充装管前第一道阀处应设置为紧急切断阀；
b)钢瓶充装：
1)充装前，必须对钢瓶逐只进行严格的检查，检查合格后方可充装；
2）使用钢瓶充装时，钢瓶瓶帽、防震圈应齐全，同时应设置电子衡器与充装阀报警联锁装置；
3）应逐瓶称重，充装后必须认真复秤和填写充装复秤记录。严禁过量充装（充装量不得超过0.53千克／升），充装过量的钢瓶不准出厂。严禁用容积计量；
4）称重衡器应保持准确，衡器的最大称量值应为称量的1.5～3倍。衡器校验期不得超过三个月。5）充装现场应设置遮阳设施，防止阳光直接照射钢瓶。
c)液氨储存
1)罐区电气设备符合防火防爆要求；
2）应设置液氨储罐远传监控、超限报警装置；
3）超过１００m3的液氨储罐应设双安全阀，安全阀排气应引至回收系统或火炬排放燃烧系统； 4）液氨储罐进出口管线应设置双切断阀，其中一只出口切断阀为紧急切断阀；
5）液氨储罐区应设置防火堤、备用事故氨罐、气氨回收、应急喷淋及清净下水回收等设施；
5.5.4.7 企业安全联锁系统变更时，应由生产、技术、安全、设备、仪表等专业部门共同会签，经主管负责人审批后方可实施，严禁擅自变动。联锁系统变更包括： a)联锁摘除； b)联锁程序的变更； c）联锁设定值的改变。
5.5.4.8 企业应按照AQXXXX-200X第5.5.4.7、第5.5.4.8条规定执行。5.5.5 关键装置及重点部位
企业应按照AQXXXX-200X第5.5.5条款规定，对关键装置、重点部位实行管理。关键装置及重点部位至少包括，但不局限于：
1)原料气压缩机、氮氢压缩机、氨压缩机、空气压缩机； 2）氨合成塔； 3）尿素合成塔；
4）脱硫塔、脱碳塔、变换炉、醇化塔、烷化塔； 5)铜洗塔； 6）空分装置； 7）氢回收装置； 8）高压蒸汽锅炉； 9)高压甲铵泵； 10)高压液氨泵； 11)一段分解分离器； 12）氨冷器； 13）液氨缓冲槽； 14）高压配电控制室；
15）一二段转化炉、气化炉、废热锅炉； 16）液氨储罐、气柜、酸碱罐区等。5.5.6 检维修
企业应按照AQXXXX-200X第5.5.6条款规定执行。5.5.7 拆除和报废
企业应按照AQXXX-200X第5.5.7条规定执行。5.6 作业安全 5.6.1 作业许可
5.6.1.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.6.1条规定执行。未办理相关作业许可证，不得进行作业活动。5.6.1.2 企业的各种作业许可证应至少保存一年。.6.2 警示标志
5.6.2.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.6.2条规定执行。5.6.2.2 企业应在管道上设置介质流向标志。
5.6.2.3 企业应至少在氨、甲醇、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、煤尘、硫黄粉尘、高温、冷冻、噪声、辐射等职业危害因素存在区域设置安全标志、职业危害警示标识。
5.6.2.4 企业安全标志、职业危害警示标识每半年至少检查1次，确保无破损、无变形、无褪色等，不符合要求时要及时修整或更换，保存检查记录。5.6.3 作业环节
企业应按照AQXXXX-200X第5.6.3条规定执行。5.6.4 承包商与供应商
企业应按照AQXXXX-200X第5.6.4条规定执行。5.6.5 变更
企业应按照AQXXXX-200X第5.6.5条规定执行。5.7 产品安全与危害告知 5.7.1 危险化学品档案
企业应按照AQXXXX-200X第5.7.1条规定，对所有接触和产生的如氨、盐酸、硫酸、液氧、液氮、氮气、甲醇、天然气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、石脑油、硫磺等化学品进行普查，建立危险化学品档案。5.7.2 化学品分类
企业应按照AQXXXX-200X第5.7.2条规定，对产品、中间产品进行分类，并将分类结果汇入危险化学品档案。5.7.3 化学品安全技术说明书和安全标签
企业应按照AQXXXX-200X第5.7.3条规定执行，编制氨、硫磺、液氧、液氮、甲醇等产品的化学品安全技术说明书和安全标签，向供应商索取购买危险化学品的安全技术说明书和安全标签。5.7.4 化学事故应急咨询服务电话
企业应按照AQXXXX-200X第5.7.4条规定执行。5.7.5 危险化学品登记
企业应按照AQXXXX-200X第5.7.5条规定执行。5.7.6 危害告知
企业应以适当、有效的方式对从业人员及相关方至少告知氨、氢气、甲醇、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、硫磺、盐酸、硫酸、烧碱等危险化学品的危险特性、活性危害、禁配物、预防及应急处理措施。5.8 职业危害
5.8.1 职业危害申报
5.8.1.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.8.1条规定，进行职业危害申报。
5.8.1.2 企业的职业危害因素至少包括：氨、甲醇、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、煤尘、高温、冷冻、噪声、辐射等。
5.8.2 作业场所职业危害管理
5.8.2.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.8.2条规定执行。
5.8.2.2 企业作业场所职业危害因素的各项指标应符合GBZ1和GBZ2规定，并应对职业危害因素检测结果超出国家职业卫生标准规定限值的作业场所，制定整改措施，限期整改。
5.8.2.3 企业应对从事接职业病危害作业的从业人员，组织上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查，并为从业人员建立职业健康监护档案。
5.8.2.4 企业应每年组织1次接触氨、一氧化碳、甲醇、硫化氢、高温、噪声、辐射等的从业人员进行职业健康检查，每2年组织1次接触二氧化硫、煤尘的从业人员进行职业健康检查。其他从业人员职业健康检查应根据所接触的职业危害因素类别，按有关规定检查项目和检查周期进行检查。职业健康检查结果应存入健康监护档案。5.8.3 劳动防护用品
企业应按照AQXXXX-200X第5.8.3条规定，对劳动防护用品进行配置和管理。还应至少做到： a)接触酸、碱的作业人员应配备防酸碱工作服、手套、工作鞋及护目镜或防护面罩；
b)接触一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体的作业人员应配备过滤式防毒面具；岗位至少配备两套长管式防毒面具；
c)接触氨的操作岗位应至少配备两套正压式空气呼吸器、长管式防毒面具、全封闭防化服等防护器具；接触氨的作业人员均应配备型号适合的过滤式防毒面具； d)接触煤尘等固体粉尘的作业人员应配备防尘口罩； e)接触噪声的作业人员应配备耳塞或耳罩；
f)高温作业场所作业人员应配备防热服、防高温手套、隔热鞋。
5.9 5.9 事故与应急 5.9.1 事故报告
企业应按照AQXXXX-200X第5.9.1条规定执行。5.9.2 抢险与救护
企业应按照AQXXXX-200X第5.9.2条规定执行。5.9.3 事故调查和处理
企业应按照AQXXXX-200X第5.9.3条规定执行。5.9.4 应急指挥系统
企业应按照AQXXXX-200X第5.9.4条规定执行。5.9.5 应急救援器材
5.9.5.1 企业应为保证应急救援工作及时有效，配备足够的应急救援器材，并保持完好： a)抢险抢修器材； b)个体防护用品； c)通讯联络器材；
d)照明、交通运输工具等。
5.9.5.2 企业应对应急救援器材专人维护、保管、检查，并做好记录，确保应急救援器材始终处于完好状态。5.9.5.3 企业应建立应急通讯网络并保证应急通讯网络的畅通；报警方法、联络号码和信号使用规定要置于明显位置，保证相关人员熟悉掌握。5.9.6 应急救援预案与演练
5.9.6.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.9.6.1条规定，编制综合应急救援预案，并按“一事一案”的原则编制专项应急救援预案。应重点考虑：
a)氨、甲醇、氢气、硫化氢、硫磺、一氧化碳、天然气、石脑油、重油等泄漏、火灾、爆炸； b)酸、碱等泄漏；
c)氨、甲醇、硫化氢、二氧化硫、一氧化碳、氮气泄漏及人员中毒； d)停料、水、电、汽、仪表风等。
5.9.6.2 企业应按照AQXXXX-200X第5.9.6.2、第5.9.6.3条规定，对应急救援预案定期演练、评审，做到： a)每年至少组织1次厂级应急救援预案演练； b)每半年至少进行1次车间级应急救援预案演练。5.9.6.3 企业应按照AQXXXX-200X第5.9.6.4条规定执行。5.10 检查与自评 5.10.1 安全检查
企业应按照AQXXXX-200X第5.10.1条规定，做好安全检查工作，并编制包含下列检查内容的安全检查表： a)综合性安全检查：
1）公司级（厂级）综合性安全检查； 2）车间级综合性安全检查。b)专业安全检查： 1）工艺安全检查； 2）设备安全检查； 3）变配电系统安全检查； 4）仪表安全检查； 5）罐区、仓库安全检查； 6）消防安全检查； 7）职业卫生安全检查； 8）现场检维修作业安全检查； 9）安全设施安全检查。c)季节性安全检查： 1）春季安全检查； 2）夏季安全检查； 3）秋季安全检查； 4）冬季安全检查。d)日常安全检查：
1）岗位操作人员日常安全检查；
2）工艺、设备、安全、电气、仪表等专业技术人员日常安全检查。e)节假日安全检查。5.10.2 安全检查形式与内容
企业应按照AQXXXX-200X第5.10.2条规定，组织各种形式的安全检查，保证检查的频次和效果，并保存检查记录。5.10.3 整改
5.10.3.1 企业应按照AQXXXX-200X第5.10.3条规定，对查出的问题进行整改和管理。5.10.3.2 企业对检查发现暂时不能整改的问题，应纳入隐患治理计划，按照5.2.4条进行管理。5.10.4 自评
企业应按照AQXXXX-200X第5.10.4条规定执行。自评内容至少包括：
a)安全生产方针、目标的实现情况； b)法律法规与管理制度的遵守情况； c)重大风险管理及其措施的落实情况； d)事故、事件的管理情况；
关键词：合成氨,原料气,净化,优势,研究
1 研究背景
某厂每年会生产18万t的合成氨, 约30万t的年产尿素。全低变工艺应用于原料净化变换工段。净化工艺在变化工段, 产生了较多的弊端, 一方面大量地浪费了资源;另一方面, 也直接制约了经济效益的增长。鉴于以上种种弊端, 该厂决定将现有的甲烷化工段净化工艺向“双甲”净化工艺改造, 而保持不变净化变换工段工艺。由脱碳出口直接进合成气压缩机提压至7.1 MPa。每年经过双甲工段副产粗甲醇有一万t。同时, 甲烷化工段会产生5.0 MPa的蒸汽, 最后二次使用时, 送交变换工段。
2“双甲”净化工艺的工艺流程和化学反应机理
1) 半水煤气由自造气产生, 将部分的灰尘由洗涤塔除去, 最后经过降温和冷却。在通过入水口, 将半水煤气流至脱硫塔底部, 在经塔内填料, 将半水煤气和钠碱液逆流接触, 将半水煤气内富含的大部分硫化氢除掉。这时需要控制出口气内的硫化氢, 使其质量低于100 mg/m3以内, 再通过气柜, 使硫化氢进入电滤器除尘部位。
2) 控制电除尘器出口煤气内的含尘质量浓度低于3 mg/m3以内, 经原料气压缩机压缩, 将煤气压缩为Ⅰ段、压缩Ⅱ段、压缩Ⅲ段、压缩Ⅳ段, 将半水煤气的压力提升到3.5 MPa, 通过工序变换, 将变出口气体内CO的体积分数控制到0.3%~0.6%以内。
3) 第二次脱硫脱碳经过气体变换进行, 可降低出口气内硫化氢的质量浓度在0.5%~1.0%以内。在将精脱硫施与变换气, 可控制气体内硫量的总含量为0.1×10-6。
4) 经过合成压缩机压缩一段时间气体后, 提升压力为7.1MPa, 再通过合成塔将甲醇合成, 开始发生了甲醇化反应。
5) 将发生甲醇化反应的气体通过换热器, 从甲醇合成塔流出, 再进行冷却, 降温从冷水器至40℃以内, 最后通过甲醇水洗塔处理。
液态粗甲醇经过甲醇水洗塔处理之后, 进入甲醇储槽, 而CO+CO2在气体内的体积分数达到0.1%~0.2%, 被送入到甲烷化系统, 该部分气体经过甲烷化系统反应, 体积分数≤10*10-6。冷却后通过换热处理, 分离出水分。经过气压缩机二、三段合成, 进入氨合成系统之前, 将压力提升到15.0 MPa。
3“双甲”净化工艺的优势
通过相关的理论学习和研究, 对“双甲”净化工艺的优势进行了证实。它不仅有显著的净化效果, 同时还能对资源浪费问题进行有效的控制。这些表明了双甲净化工艺能够提供技术支持, 提高工程的综合效益。接下来通过对比和分析几种净化工艺, 对“双甲”净化工艺的应用优势进行剖析。
目前, 深度低压变甲烷化法、铜洗法和低温液氮洗涤法是CO/CO2的常用工艺。其中铜洗法有着非常悠久的应用历史。主要应用于我国部分小型氮肥厂。但它有着较多的局限性和缺点, 如有着繁多的设备和复杂的工艺、较低的净化度, 一般来讲, 出口CO+CO2的体积分数都≥25×10-6;同时, 有着较大的物料消耗量、较高的成本和繁琐的操作程序, 如蒸汽、铜和乙酸等, 都有较大的消耗量, 同时铜液泄漏等, 也会对环境产生较大的影响。
低温液氮洗涤法的原理主要是用来自“空分”系统的冷量和-190℃的超低温液氮, 对原料气进行洗涤。而对于原料气的组分 (除N2/H2以外) 的去除, 该净化法的效果尤为显著。但该净化法的缺点是有较高的投资成本, 同时还有着庞大的空分冷冻分离装置体积。深度低变甲烷化法具有较大的消耗量。相比上述三种净化工艺, 作为一种洗涤方法, “双甲”净化工艺可将低温液氮进行彻底的改善、有较低的蒸汽消耗量、灵活可调的产品结构, 可显著控制CO+CO2微量效果。同时, 和其它净化工艺相比, “双甲”净化工艺的经济性是无法匹敌的。具体体现在:能对蒸汽的消耗量进行有效控制, 可将变换的负担最大化地降低, 使副产出甲醇和原料气的利用率得到了很大的提升。
参考文献
[1]刘俊兰.非等压醇烷化工艺技术在合成氨厂的应用[J].化学工业与工程技术, 2012, 33 (4) :49-52.
这几年下岗失业、无业人员增多,无数想小本赚钱的人纷纷要求学习一技之长,用来赚钱养家。该工艺是把水晶棒用液化气氧气加热熔化,根据人们的要求现场制作生肖、龙船、丘比特之箭、情人秋千等千种个性化精美礼品,晶莹透明色彩缤纷,极受年轻人喜欢,设备500元,原料9元/公斤。还可以把像片、图片做到水晶里形成彩色透明水晶像,不需任何基础,5天左右就可掌握,学员可学习各种空心、实心、透明、彩色水晶工艺品现场随心所欲的制作特别吸引人生意非常好,学过的人反映日赚100-1000元之间。
这种合成水晶并不是有些人在广告上说的仿水晶、树脂产品(树脂产品透明度不高,时间久了会变色,高温燃烧有气味),而从矿石中提炼出的合成水晶,与天然水晶相同,透明度非常高、不燃烧、永不变色,做出的工艺品晶莹剔透、形象逼真、深受人们的喜爱,是同学、同事、朋友、情人之间互赠礼品、家居点饰、生日礼物,水晶工艺品是首选礼品,高档气派。制作时用三轮车带上一块木板当工作台,液化气加氧气做加热用,现场制作本身是一种活的宣传广告反应效果非常好,每到一处都被多人围观,每天收入在百元以上,平时多做些,到情人节一天收入4000元左右,该工艺简单易学,一个生肖5分钟就能做好,成本2角,售3元4元,利润很高。
2006年4月安徽小伙子徐明经两次考察学了该技术,原来他上了四年大学,花了6万多学费,学的是欧式工艺美术设计,毕业一年多没找到工作,后来在浙江义乌一家工艺厂打工搞工艺品设计讲好每月2000元工资,干了23天老板说他设计的东西不符合市场没人要,给了他500元辞退了他,从此他再也没找到工作,他说本来想考上大学是出路,毕业后赚钱好好抱答父母没想到连自己都养不了,上大学简直是糟踏父母的血汗钱。他学了本技术后开始用三轮车在外现做现卖,07年买了机动三轮车还有了女朋友,08年5月买了辆面包车到各地做,他说最坏一天赚80元,平常一天300多元,天天除了吃饭睡觉就做,每年情人节都赚四五千元。09年生意特别好从五一至九月一号赚了近6万元。而且他的一个同学出5000元跟他学技术。他感慨道:大学四年不如一技在身。
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