廣西大學(xué)柳化實(shí)習(xí)報(bào)告

1、實(shí)習(xí)報(bào)告一：實(shí)習(xí)目的1、利用大學(xué)這三年多所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際的一次認(rèn)識(shí)性的實(shí)習(xí)，使學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程有了初步的了解，同時(shí)使學(xué)生對(duì)以后所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。初步的了解化工廠的整個(gè)流程框架，掌握了化工廠設(shè)備運(yùn)行的基本原理了解本專(zhuān)業(yè)的主要內(nèi)容，加深對(duì)本專(zhuān)業(yè)的了解，提高我們的專(zhuān)業(yè)興趣和專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。2 、建立有關(guān)工藝過(guò)程、系統(tǒng)原理和設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，初步了解有關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的操作步驟和方法，提高我們的實(shí)踐能力，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。3 、通過(guò)實(shí)習(xí)，使學(xué)生對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)初步的了解，使學(xué)生初步了解專(zhuān)行業(yè)的工程和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程及現(xiàn)狀， 對(duì)化工生產(chǎn)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)

2、。 4 、使學(xué)生初步具備理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增加感性認(rèn)識(shí)，把所學(xué)知識(shí)條理化系統(tǒng)化，學(xué)到從書(shū)本學(xué)不到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并獲得本專(zhuān)業(yè)國(guó)內(nèi)、外科技發(fā)展現(xiàn)狀的最新信息，激發(fā)學(xué)生向?qū)嵺`學(xué)習(xí)和探索的積極性， 為今后的學(xué)習(xí)和將從事的技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 5 、通過(guò)本次實(shí)踐，學(xué)生要切實(shí)了解實(shí)習(xí)的工作崗位應(yīng)具備的基本理論和操作技能，了解本領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向和發(fā)展前景，培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，特別是理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的能力。 6 、培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，特別是理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的能力。鍛煉學(xué)生勤于動(dòng)手，善于動(dòng)手的能力和熱愛(ài)勞動(dòng)的好品質(zhì)，從而讓學(xué)生從

3、社會(huì)，從企業(yè)員工身上學(xué)習(xí)到一些為人處事的態(tài)度、方法和技巧。2、二：實(shí)習(xí)時(shí)間2013年 03月 06日-安全教育2013年 03 月 07.08 日 -造氣分廠2013年 03月 09.10日 -周末2013年 03月 11.12日 -脫硫、脫碳2013年 03月 13.14日 -氨合成2013年 03月 15日-氨合成新工藝三：實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介柳州化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司柳州化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司是集化肥、化工、建材等為一體的國(guó)家大型一檔企業(yè)，其前身柳州化肥廠于 1967 年建成投產(chǎn)，是全國(guó)重點(diǎn)化肥骨干企業(yè)， 也是廣西最大的化肥生產(chǎn)企業(yè)之一。公司占地 135 萬(wàn)平方米，員工近 4000 人，其中專(zhuān)業(yè)技術(shù)

4、人員 880 人，具備了從科研、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、施工到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的一條龍配套能力。柳化公司的主要產(chǎn)品有：尿素、硝酸銨、多孔粒狀硝酸銨、液氨、純堿、液化銨、碳酸氫銨、硫酸鉀、鹽酸、濃硝酸、硝酸鈉、亞硝酸鈉、甲醇、復(fù)混肥等。生產(chǎn)產(chǎn)品種類(lèi)較多。先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝是柳化集團(tuán)公司生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的保證。公司積極引進(jìn)當(dāng)今世界先進(jìn)的全低溫變換和 MDEA脫碳技術(shù)，全國(guó)第一家采用“ YD”型氨合成塔內(nèi)件和規(guī)整填料。 裝配添置了日本進(jìn)口的丙炭泵和貧液泵，使企業(yè)的生產(chǎn)工藝達(dá)到世界較先進(jìn)的水平。作為大型企業(yè)，柳化集團(tuán)公司十分重視現(xiàn)代科技的應(yīng)用：實(shí)施計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)工藝和以成本為中心的管理監(jiān)控，分門(mén)別類(lèi)的分析室對(duì)每天的產(chǎn)品

5、進(jìn)行檢驗(yàn)，保證銷(xiāo)往各地的產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，用戶(hù)滿意；環(huán)保設(shè)施齊全，綠樹(shù)成蔭，曾榮獲“花園式工廠”稱(chēng)號(hào)。柳化不斷開(kāi)發(fā)建設(shè)新的生產(chǎn)基地，使柳化迅速做強(qiáng)做大如虎添翼：廣西重點(diǎn)工程項(xiàng)目柳化 20 萬(wàn)噸燒堿 20 萬(wàn)噸 PVC工程展露雄姿，將成為柳化快速發(fā)展新的引擎；柳化廣東惠州現(xiàn)代物流基地投入使用，使柳化運(yùn)通四海，貨達(dá)八方；柳化在貴州建成年產(chǎn)超過(guò) 100 萬(wàn)噸原料煤的生產(chǎn)基地，構(gòu)筑了搶占資源優(yōu)勢(shì)的新高地；柳化加快青海天然氣化工生產(chǎn)基地建設(shè)步伐，將為柳化打造煤化工、鹽化工、天然氣化工產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，奠定重要的里程碑。如今，柳化正在依托機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新， 打造“產(chǎn)值 100 億元，銷(xiāo)售

6、收入 100 億元”現(xiàn)代大型化肥化工企業(yè)。廣東中成公司是一家資產(chǎn)與柳化相當(dāng)?shù)拇笮透呖萍蓟て髽I(yè)，在湖南株洲和廣東東莞擁有三大生產(chǎn)基地，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)美國(guó)、澳大利亞、日本等 60 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。現(xiàn)在，柳化有了廣東中成、湖南智成、湖南中成這些生力軍的加盟，使柳化搶占了東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)生產(chǎn)基地和出海通道的橋頭堡，擁有了中部崛起和挺進(jìn)東南亞的前沿基地，形成了支撐柳化打造國(guó)內(nèi)同行業(yè)排頭兵的穩(wěn)固的“金三角”。此舉必將確立柳化在中國(guó)南方化肥、化工生產(chǎn)行業(yè)的龍頭地位和市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)。柳化把化工打造成為柳州市第四大支柱產(chǎn)業(yè)的宏偉藍(lán)圖正在成為現(xiàn)實(shí)。四：工藝流程1.柳化整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)易圖：造氣電除塵一次脫硫123變換456

7、氨罐合成塔二次脫硫聯(lián)醇循環(huán)機(jī)變壓吸附脫碳銅洗1.2.3.4.5.6 為高壓機(jī)1.2.3.4.5.6 段一次脫硫后半水煤氣中硫的含量低于100mg/ M 3半水煤氣的成分是：CO( 25%), H 2 (35%), CO2 (15%), N 2 (20%)，CH 4 (2%)，其余氣體2.各個(gè)分廠流程圖：高壓四段塔 硫 脫脫硫工藝流程圖4.10MPa槽 貧富液槽低壓甲醇液槽生再高壓五段11.0MPa泡沫中間槽醇烴化CO CO2泡沫槽<5ppm造氣洗氣凈化分廠流氣柜電除塵脫硫<100mgm3一一四段壓縮機(jī)低壓縮機(jī)三段2.1MPa2.1MPa變換變換S 磺 硫釜 硫 熔高壓六段脫碳30.

8、0MPa送往合成廠CO2 <3高壓四段CO變換工段工藝流程圖：脫硫后的氣體進(jìn)入分離器飽和熱水塔送二次脫硫一段變大換換熱二段器爐三段水箱 換 熱器增濕器增濕器合成氨過(guò)程：氨合成反應(yīng)式如下：3.生產(chǎn)介紹 ：氨產(chǎn)量2012 年 162 萬(wàn)噸尿素 CO(NH2),硝酸類(lèi) : （ 98%硝酸）、硝酸銨、硝酸鈉、亞硝酸鈉硝酸銨：粉狀硝銨（真空結(jié)晶法）多孔粒狀硝酸銨（高塔造粒）硝基復(fù)合肥（高塔造粒）4NH 3 5O2Pt4NO 6H 2O溫度超高副反應(yīng)生成：4NH3 + 4O 2 = 2NO 2+ 6H 2O4NH3 + 3O2 = 2N 2 + 6H2O2NH3 = N 2 +3H22NO = N2

9、 +O24NH3 + 6NO= 5N 2 +6H2 O聯(lián)合法制備：純堿，氯化銨甲醇，甲醛的制備CO2H 2CH 3OHCO2H 2CH2O造氣分廠 ：(1) 固定層間歇?dú)饣ㄓ盟羝涂諝鉃闅饣瘎?，交替地通過(guò)固定的燃料層，使燃料氣化，制得半水煤氣。(2) 固定層連續(xù)氣化法以富氧空氣（或氧氣）與蒸汽的混合氣為氣化劑，連續(xù)通過(guò)固定的燃料層進(jìn)行氣化。工藝流程：煤氣發(fā)生爐（燃燒室）廢熱鍋爐洗氣箱氣柜（燃燒室現(xiàn)在已經(jīng)棄用，不在使用）1- 煤氣發(fā)生爐； 2- 燃燒室； 3- 洗氣箱 (水封 )； 4- 廢熱鍋爐； 5- 洗氣塔； 6- 煙囪煤氣發(fā)生爐其結(jié)構(gòu)分：爐體；夾套鍋爐；底盤(pán)；機(jī)械除灰裝置；傳動(dòng)裝置。

10、1- 爐體； 2- 安全閥； 3- 保溫材料； 4- 夾套鍋爐； 5- 爐篦； 6- 灰盤(pán)接觸面； 7- 底盤(pán)； 8- 保溫磚； 9- 耐火磚； 10- 液位計(jì)； 11- 蝸輪；12- 蝸桿； 13- 油箱間歇造氣爐常見(jiàn)的造氣基本工藝流程簡(jiǎn)述：煤經(jīng)插板閥、座板閥、布料閥由煤氣爐頂部加入。吹風(fēng)階段、空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)、吹風(fēng)閥、空氣檔板、由爐底送入，由爐頂出來(lái)的吹風(fēng)氣經(jīng)煤氣上行閥進(jìn)入廢熱鍋爐或水加熱器，然后經(jīng)煙囪閥放空或者經(jīng)過(guò)回收閥送至吹風(fēng)氣回收工段或者取部分吹風(fēng)氣經(jīng)煤總閥進(jìn)入煤氣柜內(nèi)。上吹制氣階段，蒸汽經(jīng)蒸總閥，蒸汽上吹閥經(jīng)爐底進(jìn)入爐內(nèi)與燃料反應(yīng)生成半水煤氣，從爐頂出來(lái)，經(jīng)煤氣上行閥、 煤總閥、除塵器

11、、廢熱鍋爐或水加熱器， 進(jìn)入洗氣塔， 至氣柜。下吹制氣階段，蒸汽經(jīng)蒸總閥、蒸汽下吹閥，從爐頂進(jìn)入爐內(nèi)反應(yīng)，然后從爐底經(jīng)煤氣下行閥、煤總閥、洗氣塔進(jìn)入氣柜。二次上吹的流程與上吹階段相同?？諝獯祪綦A段的流程與吹風(fēng)階段基本相同，但空氣吹凈階段產(chǎn)生的煤氣全部至氣柜內(nèi)?；以淙霠t底灰倉(cāng)，定期排出煤外。相關(guān)功能為多個(gè)項(xiàng)目后的總結(jié)， 為迎合操作人員的習(xí)慣要求等等原因，具體項(xiàng)目的表現(xiàn)形式會(huì)有些差異。造氣生產(chǎn)分為正常制氣、制惰二類(lèi)，每類(lèi)的工作階段基本類(lèi)似，僅氣體出向與階段工作時(shí)間會(huì)有些變化。一般的造氣自動(dòng)投入運(yùn)行時(shí)分為吹風(fēng)，上吹，下吹，二上吹，吹凈五個(gè)階段周爾復(fù)始的運(yùn)行。 操作人員要控制調(diào)整的是每個(gè)階段工作時(shí)間

12、的長(zhǎng)短, 工作的周期， 及吹風(fēng)時(shí)的氣體去向是否為放空，去吹風(fēng)氣或氣柜等等，達(dá)到安全生產(chǎn)且提高煤的產(chǎn)氣率與產(chǎn)氣量的目的。造氣生產(chǎn)分為正常制氣、制惰二類(lèi)，每類(lèi)的工作階段基本類(lèi)似，僅氣體出向與階段工作時(shí)間會(huì)有些變化。一般的造氣自動(dòng)投入運(yùn)行時(shí)分為吹風(fēng)，上吹，下吹，二上吹，吹凈五個(gè)階段周爾復(fù)始的運(yùn)行。 操作人員要控制調(diào)整的是每個(gè)階段工作時(shí)間的長(zhǎng)短, 工作的周期，及吹風(fēng)時(shí)的氣體去向是否為放空，去吹風(fēng)氣或氣柜等等，達(dá)到安全生產(chǎn)且提高煤的產(chǎn)氣率與產(chǎn)氣量的目的。CO2CO2產(chǎn)生熱 QCH 2OCO H2吸收 - Q半水煤氣：是混合煤氣中組成符合（ H2+CO）/N2=3.13.2 的一個(gè)特例 . 可用蒸汽與適量

13、的空氣，或蒸汽與適量的富氧空氣為氣化劑制得，也可用水煤氣與吹風(fēng)氣混合配制。半水煤氣是適宜于生產(chǎn)氨的原料氣 。半水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn)半水煤氣中 (CO+H2)/N2=3.1-3.2. 從氣化系統(tǒng)熱平衡看，碳和空氣反應(yīng)是放熱反應(yīng)，碳和水蒸氣反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，若外界不提供熱量，要維持系統(tǒng)自熱平衡，則得不到組成合格的半水煤氣，若獲得組成合格的半水煤氣，則系統(tǒng)不能維持自熱平衡。這可通過(guò)以下計(jì)算證明。假如氣化過(guò)程只生成氫和一氧化碳，2C+O2+3.76N2=2CO+3. 76N2 +221.189kJ而碳和水蒸氣反應(yīng)為： C+H2O(g)=CO+H2-131.39kJ 若系統(tǒng)達(dá)到自熱平衡，總反應(yīng)為：3.68C+

14、O2+1.68 H2O(g) +3.76N2=3.68CO +1.68H2 +3. 76N2計(jì)算可得， (CO+H2)/N2=1.43，遠(yuǎn)小于 3.1 3.2 ，為了解決這一矛盾，通常采用下列方法。1. 間歇制氣法用水蒸汽和空氣為氣化劑，交替地通過(guò)固定的燃料層，使燃料氣化，制得半水煤氣。通入空氣的目的是與C燃燒，提供熱量，并為合成氨提供N2。通入蒸汽的目的是與灼熱的C反應(yīng)，得到 H2和 CO。具體的生產(chǎn)過(guò)程是將固體燃料由煤氣爐頂部加入，從爐底通入空氣進(jìn)行吹風(fēng)階段，吹風(fēng)氣大部分放空，小部分回收。然后通入蒸汽進(jìn)行制氣階段，生成的水煤氣與回收的吹風(fēng)氣混合后得到半水煤氣。隨著制氣過(guò)程的進(jìn)行，燃料層溫度

15、下降，需要再次通入空氣升溫。2. 富氧空氣（或純氧）氣化法以富氧空氣（或氧氣）與蒸汽的混合氣為氣化劑，連續(xù)通過(guò)固定的燃料層進(jìn)行氣化。簡(jiǎn)化了流程，提高了煤氣爐的生產(chǎn)能力。但需要制氧設(shè)備，生產(chǎn) 1t 氨耗氧（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）量為300500m3。3. 外熱法目前處于研究階段。固定層間歇法制半水煤氣的基本原理1 燃料層的分區(qū)(1)干燥層：在燃料層的頂部。(2)干餾層：燃料在此受熱分解逐漸焦碳化。 。(3)氣化層：氣化反應(yīng)發(fā)生的主要區(qū)域。分氧化層和還原層。(4)灰渣層：在爐底，能預(yù)熱和21000均勻分布自爐底進(jìn)入的氣化劑。 ln Kp21.4(5)自由空間：干燥層上面，沒(méi)T有燃料的空間，起聚積煤氣的作用。固

16、體燃料氣化的基本原理1. 以空氣為氣化劑C+O2=CO2 +QC+0.5 O2 =CO+QCO+0.5 O2 = CO2 +QC+ CO2 =2CO -Q（可逆）氧化反應(yīng)速度極快， 不可逆，空氣中的 O2迅速消耗，生成物中 CO2的濃度急速上升， 并放熱量。這過(guò)程在氧化層里進(jìn)行。所以氧化層的厚度比較薄。CO2的還原反應(yīng)可逆，吸熱，在還原層進(jìn)行。在還原層CO2的濃度逐漸下降，而CO的濃度逐漸增加。由于 CO2的還原反應(yīng)速度比碳的氧化反應(yīng)速度慢得多，所以還原層就比氧化層要厚得多。C+ CO2 =2CO -Q該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)為計(jì)算可知：隨反應(yīng)溫度升高， CO 平衡含量增加， CO2平衡含量

17、下降； 當(dāng)溫度高于 900時(shí)，CO2含量已經(jīng)很少，幾乎全部轉(zhuǎn)化成CO。反應(yīng)速度氧化層里碳與氧的燃燒反應(yīng)非常迅速。因此，加大吹風(fēng)速度，增加氧的加入量，對(duì)氧化層內(nèi)的燃燒反應(yīng)是有利的。還原層里 CO2還原成 CO的反應(yīng)速度較慢。提高反應(yīng)溫度，能加快二氧化碳的還原速度。溫度越高，二氧化碳的還原速度愈快。燃料的化學(xué)活性愈高，灰分含量愈低，二氧化碳被還原為一氧化碳的反應(yīng)速度愈快。2. 以水蒸氣為氣化劑C+H2O(g)=CO+H2-QC+2H2O(g)=CO2+2H2-QCO +H2O(g)= CO2 +H2+QC+2H2=CH4+Q四反應(yīng)均為可逆反應(yīng)，計(jì)算其平衡組成可知：（1）隨著溫度的升高， CO 和

18、H2 的含量增加， CO2、CH4和 H2O的平衡含量下降， 0.1MPa下溫度高于 900時(shí)， 產(chǎn)物中，含有等量的CO和 H2，其他組成含量接近于零。（2）隨著壓力的提高，氣體中CO2、CH4和 H2O的平衡含量增加，而CO 和 H2的含量減少。（3）所以，欲制得CO 和 H2 的含量高的水煤氣，應(yīng)在低壓、高溫下進(jìn)行，而生產(chǎn)CH4含量高的高熱值煤氣，應(yīng)在高壓、低溫下進(jìn)行。碳與水蒸汽的反應(yīng)速度，主要取決于溫度和燃料的化學(xué)活性。燃料的化學(xué)活性愈高，反應(yīng)速度愈快。燃料的化學(xué)活性一般按無(wú)煙煤、焦碳、褐煤、木炭的順序遞增。溫度升高，能加快反應(yīng)速度。但溫度受燃料灰熔點(diǎn)的限制，不可能提得很高，因此實(shí)際生產(chǎn)

19、中水蒸氣的分解率一般為 40% 60%。3. 以空氣和水蒸汽同時(shí)為氣化劑以蒸汽與空氣同時(shí)為氣化劑，燃料層中氣體組成的變化如下：在灰渣層，氣化劑只被預(yù)熱，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在氧化層，主要發(fā)生碳的氧化反應(yīng)，氧的含量急劇下降，CO2 的含量急劇上升，并有一定的 CO開(kāi)始生成，蒸汽的含量變化不大，在還原層，主要進(jìn)行水蒸氣的分解及 CO2的還原反應(yīng)，因此蒸汽和 CO2含量迅速下降， H2 和 CO含量迅速增加。間歇法制半水煤氣的工作循環(huán)吹風(fēng)上吹下吹二上吹凈吹風(fēng) 一次循環(huán) 150s 吹風(fēng)階段：吹入空氣，提高燃料層溫度，吹風(fēng)氣放空。為了回收利用吹風(fēng)氣中 CO的反應(yīng)熱量，將吹風(fēng)氣送入燃料室，并加入適量的空氣，與

20、一氧化碳燃燒放出熱量?jī)?chǔ)于燃料室的儲(chǔ)熱磚內(nèi)，吹風(fēng)氣從煙囪放出。在下吹制氣階段，氣化劑進(jìn)入煤氣爐之前，先通過(guò)燃燒室吸收儲(chǔ)存的熱量，提高氣化劑的溫度。一次上吹制氣階段：從煤氣爐底部通入混有合適量空氣的蒸氣進(jìn)行氣化反應(yīng)， 燃料層下部溫度下降， 上部升高。制氣階段給蒸氣中加入空氣的目的主要是為了得到氮?dú)?，制得半水煤氣，故稱(chēng)為加氮空氣。下吹風(fēng)階段：將蒸氣和加氮空氣自上而下送入進(jìn)行氣化反應(yīng)，使燃料層溫度趨于均衡。在制氣階段，如果蒸氣和加氮空氣只自上而下的通過(guò)燃料層，由于氣化劑溫度比較低和氣化反應(yīng)大量吸熱，將使氣化層底部的燃料溫度降低，甚至熄滅，由于氣化層變薄，而燃料層上部不斷地被高溫煤氣加熱，使氣化層上移，

21、煤氣爐上部溫度升高，煤氣帶走地顯熱損失增加。所以，在上吹制氣階段之后，必須改變氣流方向。二次上吹氣階段：將底部殘余的半水煤氣排凈，為送入空氣創(chuàng)造安全條件。當(dāng)下吹制氣剛結(jié)束后，煤氣爐下部及燃料層內(nèi)殘留著半水煤氣，如果立即吹風(fēng)，空氣和半水煤氣在爐底部相遇，就會(huì)發(fā)生爆炸。因此，當(dāng)下吹制氣階段之后，蒸氣和加氮空氣再次改變方向，自上而下通過(guò)燃料層進(jìn)行二次上吹制氣，二次上吹階段也能生產(chǎn)半水煤氣，但主要防止爆炸?？諝獯祪綦A段：吹凈煤氣爐上部空間及管道中的半水煤氣并回收，此部分吹風(fēng)氣也回收，作為氮的來(lái)源。二次上吹后，煤氣爐上部空間及管道中的半水煤氣，如果隨著轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段就立即放空，不僅損失半水煤氣，而且半水煤

22、氣排出煙囪時(shí)和空氣混合，遇到火星也可能引起爆炸。因此，再轉(zhuǎn)入吹風(fēng)之前， 從爐底部吹入空氣， 所產(chǎn)生的空氣煤氣與原來(lái)殘余的半水煤氣一并送入氣柜，加以回收。然后轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段，重復(fù)循環(huán)。一般應(yīng)具備的設(shè)置參數(shù)及相關(guān)顯示參數(shù)（1）循環(huán)周期設(shè)定：設(shè)定每個(gè)工作循環(huán)的時(shí)間， 供參考的參數(shù)設(shè)置范圍限制為 120 秒至 240 秒。默認(rèn)設(shè)置一般為 150 秒。（ 2）循環(huán)次數(shù)：僅顯示數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定。常與手動(dòng)加煤 / 自動(dòng)加煤，加煤及加煤計(jì)數(shù)清零三個(gè)功能鍵及自動(dòng)加煤周期設(shè)定相配合進(jìn)行使用 , 如設(shè)定自動(dòng)加煤周期為 20 次，按下了手動(dòng)加煤 / 自動(dòng)加煤功能鍵，則爐子循環(huán)運(yùn)行 20 次后，從吹風(fēng)階段開(kāi)始執(zhí)行加

23、煤程序，加煤鍵自動(dòng)按下且變色，開(kāi)始進(jìn)行加煤，下吹階段后，自動(dòng)加煤結(jié)束，加煤鍵自動(dòng)彈起，循環(huán)次數(shù)自動(dòng)清零，加煤次數(shù)自動(dòng)加 1。（ 3）吹風(fēng)：設(shè)定吹風(fēng)階段的工作時(shí)間，供參考的參數(shù)設(shè)置范圍限制為20秒至 50 秒。（ 4）上吹：設(shè)定上吹階段的工作時(shí)間，供參考的參數(shù)設(shè)置范圍限制為30至45秒。（ 5）下吹：不能進(jìn)行時(shí)間設(shè)定，只顯示數(shù)據(jù)，參數(shù)自動(dòng)計(jì)算的公司為:下吹時(shí)間循環(huán)時(shí)間吹風(fēng)時(shí)間蒸吹時(shí)間上吹時(shí)間二上吹時(shí)間吹凈時(shí)間。（ 6）二次上吹：二次上吹時(shí)間設(shè)定，供參考的參數(shù)設(shè)置范圍限制為8 至 15 秒。（ 7）吹凈：空氣吹凈時(shí)間設(shè)定，1 至 15 秒。（ 8）回收：吹風(fēng)氣回收進(jìn)入煤氣柜的時(shí)間設(shè)置，上下限為0

24、至 20 秒，設(shè)置 0 時(shí)，此功能取消。此功能優(yōu)先級(jí)高于去吹風(fēng)氣或吹風(fēng)放空方式。參看相關(guān)功能鍵部分.（ 9）加煤次數(shù)：僅用于顯示，不能進(jìn)行設(shè)定。累計(jì)加煤的次數(shù),可按加煤計(jì)數(shù)清零功能鍵將此數(shù)清零。（ 10）加煤：設(shè)定自動(dòng)加煤過(guò)程中，插板閥從開(kāi)至關(guān)的時(shí)間。供參考的參數(shù)設(shè)置范圍限制為0至7秒, 此參數(shù)用于控制加煤量。 相關(guān)加煤程序內(nèi)含一個(gè)關(guān)于座板閥的開(kāi)關(guān)時(shí)間， 此時(shí)間不必提供給操作人員修改。按固定時(shí)序步驟與插板閥及吹風(fēng)階段的工況配合動(dòng)作，加煤一般在吹風(fēng)階段完成。（ 11）下煤：設(shè)定布料閥打開(kāi)的時(shí)間，保證自動(dòng)加煤機(jī)中的煤徹底放入造氣爐內(nèi)。應(yīng)注意的問(wèn)題制作間歇程控造氣爐應(yīng)重點(diǎn)注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題有如下幾點(diǎn)，是

25、初次制作造氣爐控制工程最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，也是造氣爐控制工程完成后，能用但不好用的一些問(wèn)題的匯集。問(wèn)題雖然瑣碎，但在具體的工程實(shí)施中，不容易被實(shí)施者與使用者發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。1 閥門(mén)抖動(dòng)現(xiàn)像多個(gè)閥門(mén)在多個(gè)不同的工況階段切換，程序邏輯上在沒(méi)有任何問(wèn)題的情況下，也有可能出現(xiàn)閥門(mén)有抖動(dòng)的現(xiàn)像，不細(xì)心觀察，很難發(fā)現(xiàn)?？刹捎脤⒖刂崎y門(mén)的 DO量點(diǎn)放入趨勢(shì)中進(jìn)行觀察，如果有毛刺現(xiàn)像，一定要想辦法處理掉。2 一個(gè)理解誤區(qū)的糾正造氣工藝工作周期的正確理解應(yīng)為吹風(fēng)、上吹、下吹、二次上吹、吹凈五個(gè)首尾相接的循環(huán)階段。但程序制作中的計(jì)時(shí)器運(yùn)行對(duì)應(yīng)的階段應(yīng)為二次上吹、吹凈、吹風(fēng)、上吹、下吹五個(gè)首尾相接的循環(huán)階段。3 其他細(xì)節(jié)

26、問(wèn)題造氣爐的空氣壓力控制，鼓風(fēng)機(jī)的負(fù)荷問(wèn)題，蒸汽壓力的平穩(wěn)控制在造氣程序控制方案沒(méi)有選擇好的情況下，實(shí)際生產(chǎn)中操作人員是不容易控制好的。這點(diǎn)常常讓制作程序的工程人員有點(diǎn)無(wú)所適從，一再檢查程序，既發(fā)現(xiàn)不了邏輯上的問(wèn)題也發(fā)現(xiàn)不了 PID 參數(shù)對(duì)蒸汽調(diào)節(jié)閥自調(diào)控制的問(wèn)題等等，但造氣爐的使用卻存在問(wèn)題。關(guān)于這點(diǎn)，有下面的細(xì)節(jié)需要注意。（1）造氣運(yùn)行時(shí)間設(shè)置參數(shù)修改的問(wèn)題運(yùn)行周期、吹風(fēng)、上吹、二次上吹、吹凈的時(shí)間設(shè)置參數(shù)，只允許在停爐狀態(tài)或二次上吹狀態(tài)時(shí)真正發(fā)生修改。原因如下：假設(shè)運(yùn)行周期設(shè)置為 150 秒，吹風(fēng)設(shè)置為 36 秒，如果爐子剛運(yùn)行完吹風(fēng) 36 秒后操作人員將吹風(fēng)時(shí)間改動(dòng)，則原定的 150

27、秒周期減吹風(fēng)時(shí)間、蒸吹時(shí)間、上吹時(shí)間、二上吹時(shí)間、吹凈時(shí)間得到的下吹時(shí)間發(fā)生了變化，此時(shí)，正在運(yùn)行的這一個(gè)周期實(shí)際運(yùn)行的周期時(shí)間發(fā)生了變化，引起爐子配合運(yùn)行的混亂，導(dǎo)制要重新排隊(duì)運(yùn)行。（ 2）實(shí)際生產(chǎn)中，操作人員并不喜歡采用自動(dòng)排隊(duì)的工作程序，流行的做法是同組爐子采用手動(dòng)排隊(duì)運(yùn)行。原因是爐子在開(kāi)爐狀態(tài)下，自動(dòng)排隊(duì)等待時(shí)，會(huì)改變爐子的運(yùn)行狀況，使?fàn)t子變得不易控制。（ 3）爐子易控制的首要條件是運(yùn)行時(shí)鐘精度高，誤差小。初次制做造氣程序時(shí)一般會(huì)按習(xí)慣將造氣的每一個(gè)運(yùn)行階段都使用一個(gè)專(zhuān)門(mén)的計(jì)時(shí)器，感覺(jué)程序制作起來(lái)靈活且容易些，但實(shí)際情況是時(shí)鐘運(yùn)行誤差大， 用不了 1 小時(shí)左右，爐子間的配合就出問(wèn)題了

28、, 需要操作人員進(jìn)行排隊(duì)操作。同樣不佳的表現(xiàn)情況也會(huì)出現(xiàn)在采取下面方案的制作程序中，如不同的工況階段，反復(fù)循環(huán)調(diào)用一個(gè)計(jì)時(shí)器的實(shí)施方案 （計(jì)時(shí)器的運(yùn)行參數(shù)每次調(diào)用時(shí)進(jìn)行了相關(guān)的修改） 。此點(diǎn)經(jīng)過(guò)多個(gè)工程的實(shí)例已得到證實(shí)。（4）關(guān)于步進(jìn)功能鍵，初次制做造氣程序常出的問(wèn)題是步進(jìn)后、步進(jìn)前爐子所處工況階段沒(méi)有運(yùn)行完畢的時(shí)間，沒(méi)能轉(zhuǎn)移至新的階段上來(lái)。這實(shí)際也會(huì)改變此次爐子的運(yùn)行周期，引起爐子的不易控制問(wèn)題及排隊(duì)配合的問(wèn)題。不正?，F(xiàn)象及處理方法1. 正常生產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)阻力增大(1) 造成系統(tǒng)阻力增大的原因上、下行煤氣閥打開(kāi)時(shí)動(dòng)作不正?；虿坏轿唬姑簹馐茏?；廢熱鍋爐漏火，造成液封，引起阻力增大；除塵器排灰不及

29、時(shí)，除塵效果不好，使灰塵帶入廢熱鍋爐入口或系統(tǒng)管道內(nèi)、彎頭處，積灰嚴(yán)重，使阻力增加；洗氣塔內(nèi)液位過(guò)高，造成液封；氣柜入口水封排放不及時(shí)，形成水封(2) 處理方法如下：檢查上、下行煤氣閥動(dòng)作是否正常，如打不開(kāi)或打開(kāi)時(shí)不到位，停爐檢修閥門(mén)；排放廢熱鍋爐下部積水，維持生產(chǎn)，如泄漏嚴(yán)重，停爐更換、檢修廢熱鍋爐；清理除塵器內(nèi)的灰塵，定時(shí)排放除塵器內(nèi)的積灰；排放洗氣塔內(nèi)的液位，查清引起液位高的原因，進(jìn)行處理，保持塔內(nèi)一定的液位。排放氣柜入口水封的積水，避免積水形成水封。2. 半水煤氣中氧含量高(1) 造成半水煤氣中氧含量高的原因如下：吹風(fēng)閥和下行閥關(guān)閉不到位，使空氣漏入系統(tǒng)內(nèi)；爐內(nèi)溫度低，氧在燃料層內(nèi)燃燒

30、不完全；燃料層太薄或吹風(fēng)強(qiáng)度大，造成燃料層吹翻或形成風(fēng)洞，入爐空氣燃燒不完全，當(dāng)回收吹風(fēng)氣氮時(shí)，進(jìn)入系統(tǒng)；上吹加氮閥或下吹加氮閥關(guān)閉不到位，使空氣漏入煤氣系統(tǒng)。(2) 處理方法：檢查吹風(fēng)閥、 下行煤氣閥， 上、下吹加氮閥， 動(dòng)作是否到位， 分別取樣分析下吹、上吹制氣時(shí)的煤氣成分，提高燃料層厚度，減慢下灰速度，逐漸提高燃料層溫度，如爐內(nèi)結(jié)疤或形成風(fēng)洞，要穩(wěn)定爐溫使其恢復(fù)正常，如閥門(mén)動(dòng)作不到位，停爐檢修閥門(mén)。3. 煤氣發(fā)生爐內(nèi)結(jié)疤判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)結(jié)疤的方法是：在停爐加煤時(shí)，用探火棒插炭層時(shí)比較難插，炭層軟化，有時(shí)黏結(jié)產(chǎn)生掛壁，爐上溫度偏高，有時(shí)爐下溫度也偏高，下灰難度較大，爐頂爐底壓差大，發(fā)氣量降

31、低，供氣不足，氣體質(zhì)量差。造成的原因：當(dāng)原料質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，如粒度細(xì)小、雜質(zhì)多、機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性差，工藝操作條件未能及時(shí)調(diào)節(jié)，吹風(fēng)強(qiáng)度偏大，蒸汽用量少，都易造成爐內(nèi)溫度超過(guò)燃料的灰熔點(diǎn)溫度而結(jié)疤。處理方法：首先分析引起爐內(nèi)結(jié)疤的原因，針對(duì)原因，適當(dāng)加大蒸汽用量，減少吹風(fēng)氣量和吹風(fēng)時(shí)間，加快爐條機(jī)轉(zhuǎn)速排渣，如結(jié)疤嚴(yán)重難以處理時(shí)，停爐組織人工打疤。4. 煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞當(dāng)出現(xiàn)半水煤氣成分中氧含量高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響安全生產(chǎn)，被迫減量或停車(chē)；半水煤氣中有效氣體成分降低，二氧化碳含量升高；產(chǎn)氣量降低，供氣不足，燃料消耗增加時(shí)，則可判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞。造成煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞的原因， 主要是由于

32、燃料層太薄； 燃料粒度不均勻在爐內(nèi)分布不均；吹風(fēng)壓力大，空速大；爐內(nèi)溫度過(guò)高形成結(jié)塊或結(jié)疤，造成煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞時(shí)，找出原因，然后根據(jù)找出的原因，加以處理，如果是燃料層太薄，提高燃料層高度；適當(dāng)降低吹風(fēng)壓力和空速；清除爐內(nèi)的結(jié)塊或結(jié)疤，使?fàn)t況恢復(fù)正常。5. 爐口爆炸爐口爆炸的原因主要是：燃料含水分過(guò)高，入爐后產(chǎn)生煤氣；燃料的揮發(fā)分含量高，停爐時(shí)爐上溫度偏低；停爐加炭時(shí)，未開(kāi)蒸汽吸引，打開(kāi)爐蓋未點(diǎn)火會(huì)引起爆炸；爐內(nèi)燃料層有結(jié)塊現(xiàn)象，殘余煤氣未能吹凈；加炭時(shí)，壓滅爐內(nèi)火苗，使燃料中餾分和水煤氣得不到燃燒；長(zhǎng)時(shí)間停爐，爐內(nèi)空氣煤氣得不到排除，也得不到燃燒而在爐內(nèi)上部空

33、間形成爆炸性氣體，并達(dá)到爆炸范圍。預(yù)防的方法是，在停爐時(shí)盡可能將爐上溫度控制的高一點(diǎn)，停爐后打開(kāi)蒸汽吸引，打開(kāi)爐蓋后點(diǎn)火引燃爐口處的煤氣。6. 爐底爆炸爐底爆炸的原因是：二次上吹時(shí)間短或蒸汽量少；二次上吹開(kāi)始時(shí)，上吹蒸汽閥未開(kāi)或閥門(mén)動(dòng)作慢，造成爐底煤氣未吹凈；吹風(fēng)閥漏氣，下吹時(shí)煤氣與空氣混合發(fā)生爆炸。預(yù)防和處理的辦法是：合理的控制二次上吹時(shí)間，保持蒸汽壓力，注意二次上吹蒸汽閥動(dòng)作是否到位，如不到位，應(yīng)及時(shí)檢修閥門(mén)；檢查吹風(fēng)閥是否漏氣，如漏氣檢修調(diào)整蒸汽閥門(mén)。7. 爐渣殘?zhí)亢扛咴斐蔂t渣殘?zhí)扛叩脑蛑饕幸韵聨讉€(gè)方面：(1) 煤氣發(fā)生爐上吹時(shí)問(wèn)長(zhǎng)或蒸汽用量大，造成氣化層上移，燃料未能完全燃燒進(jìn)入

34、灰渣區(qū)；(2) 原料粒度不均勻，粒度大小相差太大或煤矸石多，含粉量大，造成燃料層溫度低，燃料不能完全燃燒；(3) 爐內(nèi)結(jié)疤或有風(fēng)洞，出現(xiàn)漏炭現(xiàn)象；(4) 加炭不均勻，造成爐截面炭層高低相差太大，炭層阻力不同；(5) 爐箅通風(fēng)面積小或通風(fēng)不均勻，破渣能力差；(6) 灰盤(pán)轉(zhuǎn)速太快，燃料未能燃燒完全即進(jìn)入灰渣層。8. 氣柜猛升猛降(1) 造成氣柜猛升的原因羅茨鼓風(fēng)機(jī)跳閘，脫硫崗位大減量或因突發(fā)事故緊急停車(chē)；吹風(fēng)時(shí)閥門(mén)動(dòng)作失誤，吹風(fēng)氣進(jìn)入氣柜；氣柜出口水封槽積水過(guò)多，產(chǎn)生液封，氣體送不出去；洗氣塔冷卻水中斷，高溫氣體送入氣柜。(2) 氣柜猛升的處理辦法與有關(guān)崗位聯(lián)系，注意氣柜高度，以放空控制氣柜高度在

35、安全標(biāo)志之內(nèi)；檢查吹風(fēng)閥，如閥門(mén)故障，停爐檢修閥門(mén)，如電磁閥故障，檢修電磁閥；及時(shí)排放氣柜出口水封的積水；當(dāng)洗氣塔斷水時(shí)，首先采取停爐，查清斷水的原因，排除故障，待供水正常后，再開(kāi)車(chē)。(3) 氣柜猛降的原因后崗位用氣量加大，未及時(shí)聯(lián)系；洗氣塔下部水封液位過(guò)低，氣體從溢流管排出；洗氣塔斷水，煤氣倒流；氣柜入口水封槽積水過(guò)多，產(chǎn)生液封，使氣體封住而不能進(jìn)入氣柜；煤氣發(fā)生爐出現(xiàn)結(jié)塊或結(jié)疤現(xiàn)象，影響產(chǎn)氣量；吹風(fēng)氣回收閥未關(guān)嚴(yán)，煤氣漏入吹風(fēng)氣回收系統(tǒng)。(4) 氣柜猛降的處理辦法加強(qiáng)與后崗位的聯(lián)系，及時(shí)調(diào)節(jié)氣量；提高洗氣塔下部水封的液位，防止跑氣；查出洗氣塔斷水的原因，及時(shí)處理，保證供水正常；清除氣柜入口

36、水封積水；及時(shí)處理煤氣發(fā)生爐內(nèi)的結(jié)塊或結(jié)疤，盡快恢復(fù)正常制氣，提高產(chǎn)氣量；檢查吹風(fēng)氣回收閥到位情況，必要時(shí)停爐檢修閥門(mén)。凈化分廠工藝原理說(shuō)明造氣廠過(guò)來(lái)的半水煤氣先經(jīng)過(guò)預(yù)脫塔（主要脫去H2S），再經(jīng)過(guò) 3 個(gè)半脫塔送到 1、 3壓縮機(jī)，洗脫的硫先到富液槽，而硫用中間泡沫槽產(chǎn)生的泡沫脫去，剩下的溶液送到再生槽，而后送到貧液槽再用泵打回脫硫塔。1 、 2、 3壓縮機(jī)再把氣體送到變換工段，先經(jīng)過(guò)飽和熱水塔加水蒸氣，到半水煤氣分離器分離液體水，經(jīng)換熱器后送到一段變換爐，再經(jīng)增濕器增加水蒸氣，過(guò)濾器過(guò)濾液體，送到二段變換爐。經(jīng)合成甲醇后的氣體送到銅洗工段；高壓機(jī)五段出口氣體經(jīng)過(guò)甲醇崗位后，到塔前分離器分離

37、氣體夾帶的淡醇，然后從銅洗塔底進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂噴淋而下的銅液逆流相遇，銅液吸收氣體中的CO、CO2、O2、H2S 等雜質(zhì)。出銅洗塔的氣體，進(jìn)入堿洗塔下部，通過(guò)塔內(nèi)一定高度的氨水，鼓泡吸收氣體中殘余CO2，氣體從堿洗塔頂出來(lái)，經(jīng)過(guò)分離器，分離夾帶的氨水后回到高壓機(jī)六段入口。由銅泵加壓后的銅液從銅塔頂入塔，在塔內(nèi)自上而下與氣體接觸，吸收CO、CO2、H2S、O2 等雜質(zhì)的銅液，經(jīng)銅洗塔底部排液控制閥減壓后送至銅液再生系統(tǒng)的回流塔，供再生后循環(huán)使用。綜上所訴可知，凈化主要包括變換過(guò)程、脫硫脫碳過(guò)程以及氣體精制過(guò)程。（1） 一氧化碳變換過(guò)程在各種合成氨原科氣中，除有用成分氮和氫外，尚有不同數(shù)量的有機(jī)硫

38、化合物、二氧化碳、一氧化碳以及其他氣體，這些氣體如不預(yù)先加以清除，不僅徒然增加壓縮這些氣體的動(dòng)力消耗，而且對(duì)氨的生產(chǎn)有著極大的危害性，例如，原料氣中的硫化合物，能使合成氨催化劑、低溫變換催化劑永久中毒，并腐蝕機(jī)械設(shè)備和管道；二氧化碳、一氧化碳和氧等，不僅影響催化劑的正常使用，而且影響合成氨的生產(chǎn)過(guò)程。因此，為使生產(chǎn)得以正常進(jìn)行和確保各種催化劑的安全使用，以及避免不必要的動(dòng)力消耗，就必須按照合成氨生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，在原料氣進(jìn)入合成氨系統(tǒng)以前的某些過(guò)程中，逐步地將其中的硫化合物、二氧化碳、一氧化碳等雜質(zhì)清除掉。在以固體燃料或以重油（包括原油）為原料制得的原料氣中，尚含有一定數(shù)量的粉塵或炭黑等固休

39、雜質(zhì)，也必須予以清除。原料氣的凈化，就是清除原料氣中對(duì)合成氨無(wú)用或有害物質(zhì)的過(guò)程。下圖是合成氨凈化工段主要流程圖：一氧化碳與水蒸汽在催化劑上變換生成氫和二氧化碳的過(guò)程很早就用于合成氨工業(yè)。以后并用于制氫。在合成甲醇和合成汽油的生產(chǎn)中，用來(lái)調(diào)整水煤氣中一氧化碳和氫的比例，以滿足工藝上的要求。近年來(lái)各國(guó)為了降低城市煤氣中的一氧化碳含量，也采用了一氧化碳變換裝置，在降低城市煤氣的毒性方面得到了廣泛的應(yīng)用。下面主要講一下一氧化碳的低溫變換反應(yīng)化學(xué)平衡條件。一氧化碳與水蒸汽的反應(yīng)是一可逆反應(yīng)。其平衡常數(shù)為：式中 pCO，pH2O，PCO2，PH2 CO， H2 O， CO2， H2 各組分的分壓?，F(xiàn)將有

40、關(guān)條件的變化對(duì)平衡的影響分別討掄如下：一、反應(yīng)溫度根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理， 升高溫應(yīng)可促使反應(yīng)平衡向左方移動(dòng)， 降低溫度反應(yīng)便向右方移動(dòng)。因此，反應(yīng)溫度愈低，愈有利干變換反應(yīng)的進(jìn)行。但降低反應(yīng)溫度必須與反應(yīng)速度和催化劑的性能一井考慮。對(duì)于一氧化碳含量軟高的半水煤氣，開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，為了加快反應(yīng)速度，一般在較高的溫度下進(jìn)行，而在反應(yīng)的后一階段，為了要使反應(yīng)比較完全，就必須使反應(yīng)溫度降低一些，工業(yè)上一般采用兩段中溫變換就是根據(jù)這一概念確定的。對(duì)于一氧化碳含最為 24的中溫變換后的氣體，就只需要在 230左右，用低溫變換催化劑進(jìn)行一段變換。反應(yīng)溫度與催化劑的活性溫度有很大的關(guān)系，一般工業(yè)用的變換催化劑低于

41、某一溫度反應(yīng)便不能正常進(jìn)行，但高干某一溫度也會(huì)損壞催化劑，因此，一氧化碳變換反應(yīng)必須在催化劑的適用溫度范圍內(nèi)選擇優(yōu)恵的工藝條件。變換反應(yīng)的平衡常數(shù)，不少人曾進(jìn)行過(guò)一系列的測(cè)定工作，平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，可以通過(guò)范特荷失方程式進(jìn)行汁算。根據(jù)氣體的組分及各溫度的平衡常數(shù)，可以計(jì)算出經(jīng)過(guò)一氧化碳變換后氣體的平衡組成。二、壓力在一氧化碳變換反應(yīng)前后，氣體的分子數(shù)相同，若為理想氣體，壓力對(duì)反應(yīng)的平衡役有影響。目前的工業(yè)操作條件下。壓力在 4O 大氣壓以下，溫度為 200 50O時(shí)，壓力對(duì)變換反應(yīng)沒(méi)有顯著的影響在很高的壓力下，各種氣體與理想氣體有一定偏差，必須根據(jù)各氣體組分的逸度計(jì)算 Kp，因此，壓力對(duì)平

42、衡有一定的影響。先計(jì)算各組分氣體在高壓下的逸度，然后計(jì)算出高匹下的平衡常數(shù) Kp。從上圖可以看出： Kp不僅受壓力的影響，而且也受氣體組成的影晌。三、蒸汽添加量一氧化碳變換為一可逆反應(yīng)，增加蒸汽添加量可使反應(yīng)向生成氫和二氧化碳的方向迸行。因此，工業(yè)上一般均采用加入一定的過(guò)量水蒸汽的方法，以提高一氧化碳變換率。從圖（ I 11 一 4）及圖（ II 一 11 一 5）可見(jiàn)：（1）溫度愈低，愈有利于反應(yīng)的進(jìn)行，并可以節(jié)省蒸汽。（2）在同一溫度下，多加蒸汽有利于反應(yīng)的進(jìn)行，皿開(kāi)始財(cái)一氧化碳變換率增加很快，以后逐漸減慢。（3）要達(dá)到很高的變換率，如 90 98，需要大大的增加蒸汽添加量。這樣不僅在經(jīng)擠

43、上不合理，而且在反應(yīng)時(shí)維持其熱量平衡有很大的困難。實(shí)際上，當(dāng)使用半水煤氣為原料， 在使用中溫鐵鉻催化劑的工藝流程中，一般采用 H2 0（氣）：CO=3 4： 1，在使用鐵鎂催化劑的工藝流程中，一般采用H2 0（氣）：CO=35:1 。在合成氨生產(chǎn)中，由各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)一般為12%40%。合成氨需要的兩種組分是H2 和 N2 ，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應(yīng)如下：CO + H2O(g) H2 + CO2由于 CO變換過(guò)程是強(qiáng)放熱過(guò)程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2和 H2 ；第二步是低溫變換

44、，將CO含量降至0.3%左右。因此， CO變換反應(yīng)既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過(guò)程，為后續(xù)脫碳過(guò)程創(chuàng)造條件。（2）脫硫脫碳過(guò)程合成氨原料氣中一般總含有一定數(shù)量的無(wú)機(jī)硫化物主要是硫化氫H2S其次是有機(jī)硫化物如二硫化碳 CS2 、硫氧化碳 COS 、硫醇 RSH 、硫醚 RSR 和噻吩 C4H4S 等。 硫化氫對(duì)合成氨生產(chǎn)有著嚴(yán)重的危害 它不但能與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵 并放出氫氣腐蝕管道與設(shè)備 而且進(jìn)入變換和合成系統(tǒng) 使鐵催化劑中毒 進(jìn)入銅洗系統(tǒng) 會(huì)使銅液中的低價(jià)銅生成硫化亞銅沉淀 使操作惡化 銅耗增加。因此 半水煤氣中的無(wú)機(jī)硫化物和有機(jī)硫化物、必須在進(jìn)入變換、合成系統(tǒng)以前除去。脫除硫化物的過(guò)程

45、簡(jiǎn)稱(chēng)脫硫。各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的化合物，為了防止合成氨生產(chǎn)過(guò)程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護(hù)轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業(yè)脫硫方法種類(lèi)很多，通常是采用物 理或化學(xué)吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法 (Rectisol) 、聚乙二醇二甲醚法 (Selexol) 等。柳化凈化分廠的脫硫工藝為 “濕法栲膠氧化法” , 共分為 3 個(gè)部分：脫硫再生硫回收。主要化學(xué)反應(yīng)式如下：Na 2CO3H 2 SNaHSNaHCO 3NaHSNaVO3 H 2ON

46、a2V4O4 NaOH SNaV 4 O4氧H 2 ONaVO3 O 還O NaOHO還+O2O氧+H2O粗原料氣經(jīng) CO變換以后，變換氣中除H2 外，還有 CO2、CO和 CH4 等組分，其中以 CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。一般采用溶液吸收法脫除 CO2。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是物理吸收法，如低溫甲醇洗法 (Rectisol) ，聚乙二醇二甲醚法 (Selexol) ，碳酸丙烯酯法；一類(lèi)是化學(xué)吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化 MDEA法， MEA法等。（3）氣體

47、精制過(guò)程經(jīng) CO變換和CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對(duì)氨合成催化劑33的毒害，規(guī)定 CO和 CO2總含量不得大于 10cm/m ( 體積分?jǐn)?shù) ) 。因此，原料氣在進(jìn)入合成工序前，必須進(jìn)行原料氣的最終凈化，即精制過(guò)程。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍 (<-100 ) 條件下用液氮吸收分離少量CO，而且也能脫除甲烷和大部分氬，33這樣可以獲得只含有惰性氣體 100cm/m 以下的氫氮混合氣， 深冷凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結(jié)合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量 CO、CO2與 H2 反應(yīng)生成 CH

48、4 和 H2O的一種凈化工藝，要求入口原料氣中碳的氧化物含量( 體積分?jǐn)?shù) ) 一般應(yīng)小于 0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧33以下，但是需要消耗有效成分 H，并且增加了惰性氣體 CH化物 (CO + CO) 含量脫除到 10cm/m224的含量。甲烷化反應(yīng)如下：CO+3H2CH4+H2OCO2 + 4H2 CH4 + 2H 2O主要原料、成品（半成品）的質(zhì)量指標(biāo)習(xí)慣上把脫除氣體中二氧化碳的過(guò)程稱(chēng)為“脫碳”。脫碳方法很多但工業(yè)上常用的是吸收法。根據(jù)所用吸收劑的性質(zhì)不同可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩類(lèi)。物理吸收法是利用二氧化碳能溶解于水或有機(jī)溶劑這一性質(zhì)來(lái)完成的。采用的方法有水洗法、低溫甲醇洗滌法、碳酸丙烯酯法和聚乙二醇二甲醚法等。 吸收劑的最大吸收能力由二氧化碳在該溶劑中的溶解度來(lái)決定。吸收二氧化碳后的溶液再生較為簡(jiǎn)單 般單靠減壓解吸即可。 物理吸收的特點(diǎn)是熱耗低、 CO2 回收率不高。僅適合于 CO2有富余的合成氨廠 .凈化分廠的主要原料為氣體原料。從凈化車(chē)間出來(lái)的最終成品是經(jīng)過(guò)凈化、除去大量雜質(zhì)的干凈氣體。從造氣出來(lái)的原料氣中主要有 CO、 CO2、 H2 、N2、CH4、O2 等。從合成氨的反應(yīng)中知道只有 H2 和 N2 是所需要的反應(yīng)物，因此