化肥生產(chǎn)工藝設(shè)計流程

第十五章化肥生產(chǎn)采用化學(xué)方法生產(chǎn)的含有氮、磷、鉀等元素的肥統(tǒng)稱為化肥。主要的產(chǎn)品有氮肥、磷肥和鉀肥。此外還有含有多種成分的復(fù)合肥、混合肥及微肥等?；噬a(chǎn)，尤其是氮肥生產(chǎn)是一個復(fù)雜的連續(xù)需要在密閉的系統(tǒng)內(nèi)，在高溫、高壓的條件下進。化的工藝生產(chǎn)過程化肥生產(chǎn)，尤其是氮肥生產(chǎn)是一個復(fù)雜的連續(xù)需要在密閉的系統(tǒng)內(nèi)，在高溫、高壓的條件下進?；墓に嚿a(chǎn)過程其設(shè)備、管道繁多原、中間產(chǎn)品、成異多具有燃、爆性質(zhì)，有的還具有腐蝕性和毒性。因此，化肥生產(chǎn)及其儲運工作必須注意安全防火。第一節(jié)寥肥生產(chǎn)在各類化肥中，氮肥產(chǎn)居茉一位，氮肥工廠星羅棋布，多數(shù)縣、市有氮肥廠。氮肥生產(chǎn)火災(zāi)爆炸危險性也最大。氮肥生產(chǎn)就是將空氣中游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變成化合態(tài)氮的過程，所以也常成為“氮的固定。一、氮肥生產(chǎn)程氮肥生產(chǎn)程可概括為以下四個步驟：(1)造氣一將原制備成主要含有氫、氮氣體的原氣。制一將原氣中氫、氮以外的雜質(zhì)去除，使原氣得到純。壓縮與合成一將較為純凈的氮、氫比為1：3的氮氫混合氣體壓縮到高壓狀態(tài)，在催/劑和高溫的作用下合成為氨。氨加工一將氨經(jīng)進一步加工得氮肥。前三步常稱為氨的合成。經(jīng)進一步加工制得的成異如硝酸銨、素等是化肥。以安全防火考慮，氮肥生產(chǎn)中以硝酸銨的生產(chǎn)過程最為典型，其他種類氮肥的火災(zāi)危險性及防火要求可以參照。以固體、液體燃為原制造硝酸銨的工藝程如圖所示。氮肥的生產(chǎn)總?cè)稳绫硭?。氮肥生產(chǎn)總程： 脫原準(zhǔn)備 變換造氣 ，水洗氨的合成制 銅洗壓縮 堿洗氮肥生產(chǎn) 合成 甲烷化氨水氨的加工硝酸銨素氨合成的工藝程圖：空氣水蒸汽 或化物水蒸汽固體原]] [ I或液體原I造氣」半水煤氣I脫I三水煤*縮一二三段~~E> -i>r- Q 口、廣變換變換氣變脫—脫碳r甲烷化壓縮四五段|*合成硝酸銨的生產(chǎn)工藝程圖如下：氨氣―*+氧」化稀硝酸_中和*硝酸銨｝一^?后處<后成異空氣水二、原準(zhǔn)備現(xiàn)在，氮肥生產(chǎn)多采用天然氣、煉廠氣、焦?fàn)t氣、重油和煤和焦碳等氣體、液體和固體原。(-)胃體原主要有頭狀焦炭、無煙煤和其他物質(zhì)制成的煤球等。這類原雖屬于丙類火災(zāi)危險性，但在運輸、粉碎、篩分等過程中極產(chǎn)生粉塵、四處飛揚。當(dāng)空氣中的粉塵濃達到200?300g/m3時，遇明火、猛摩擦或擊等因素，很容引起爆炸和燃燒，而且爆炸強很高。因此，要防止粉塵的積存和飛揚。運輸和處固體原的設(shè)音應(yīng)盡可能做到密閉。處固體燃的廠房要設(shè)排風(fēng)除塵設(shè)音和水噴裝置，以除塵和增加空氣中的濕。要加強生產(chǎn)管，做到每班清除積塵。廠房應(yīng)為一、二級耐火等級的建筑。在使用粉煤氣化造氣的工廠，因儲煤與煤氣發(fā)生爐相通，煤斗內(nèi)需通入壓大于發(fā)生爐內(nèi)壓的氮氣進保護。氮氣壓足或供應(yīng)中斷，發(fā)生爐內(nèi)的高溫煤氣或明火會進入儲煤斗，使儲煤斗內(nèi)著火，甚至爆炸。故應(yīng)分別設(shè)置壓指示儀表和儲煤斗內(nèi)壓下報警裝置，以及使發(fā)生爐自動放空以低爐內(nèi)壓的連鎖裝置， 以保證煤氣進入儲煤斗。（二）本節(jié)消防要求廠房應(yīng)為一、二級耐火等級的建筑，采用外開式門窗，房頂必須設(shè)置一定數(shù)的天窗，于氣體通和有毒氣體泄。如儲煤斗內(nèi)著火，應(yīng)先加大氮氣，再通過水蒸汽滅火，但可用灌水方法撲救，以防水入煤氣發(fā)生爐，引起爆炸事故。儲煤斗上還應(yīng)裝防爆膜，以防止爆炸。儲存固體燃的天或半天堆場，應(yīng)設(shè)在水源充足的地方，并設(shè)消防設(shè)施，固體燃，尤其是煤極在夏季發(fā)生自燃現(xiàn)象，所以要在日常管中注意通風(fēng)溫，以防自燃。在輸煤過程中為低粉塵飛揚應(yīng)適當(dāng)給予加水噴增濕， 以保正作業(yè)現(xiàn)場符合職業(yè)衛(wèi)生和煤塵爆炸。木工序應(yīng)設(shè)置一定數(shù)的消防栓和消防帶，配備一定數(shù)的滅火器材和防護器材。在輸煤樓倉上口處應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w、有毒氣體自動報警裝置。三、造氣造氣是把煤、焦炭、重油、天然氣等含碳燃在煤氣發(fā)生爐中進加工，于高溫下與空氣和水蒸汽進氣化反應(yīng)，制得供合成氨用的原氣一半水煤氣。半水煤氣主要成分有一氧化碳、氫、氮、二氧化碳及甲烷等氣體。因為這種煤氣中含有較多的合成氨用的氮氣，故成為“半水煤氣。造氣生產(chǎn)屬于甲類火災(zāi)危險性生產(chǎn)。造氣生產(chǎn)的主要設(shè)備——煤氣發(fā)生爐和廢熱鍋爐屬于有明火和赤熱表面的設(shè)備。按有關(guān)規(guī)定，煤氣發(fā)生爐與其他燃或煤氣設(shè)備的防火間距受限制， 但氣體燃的緩沖儲罐則應(yīng)遠離煤氣設(shè)備和管道。設(shè)備、管道應(yīng)該密閉，能發(fā)生煤氣或液體、氣體燃的跑、有、清、。萬一煤氣發(fā)生爐有煤氣泄，因為煤氣本身的高溫，噴出的就是火焰，這是穩(wěn)定燃燒，這時應(yīng)首先以水卻火焰可能危及的設(shè)備或建筑物，然后才能采取可靠措施，在滅火的同時，堵泄點。否則，出的可燃煤氣與空氣混合將會因明火或赤熱表面而發(fā)生爆炸。（一）、以焦炭制取半水煤氣以焦炭或煤球作原制取半水煤氣，通常采用固定層法。煤氣發(fā)生爐內(nèi)焦炭層相對靜止，發(fā)生像沸騰爐那樣的沸騰燃燒現(xiàn)象。這種發(fā)生爐的制氣是間斷進的。其工藝程如圖所示。焦?▲呵氣發(fā)生爐I半水煤氣^溫除塵 I―I氣柜儲存脫工序11I空氣空氣與水蒸汽1、氣化焦炭在發(fā)生爐內(nèi)交替進燃燒升溫與氣化制氣兩個反應(yīng)，當(dāng)通入空氣時，焦炭燃燒，炭層溫提高至 1000?2000°C（燃燒氣體放空）。當(dāng)向爐內(nèi)通入水蒸汽與空氣的混合氣體時，高溫炭層即進氣化反應(yīng)，制得半水煤氣，為安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)，半水煤氣的生產(chǎn)過程是將燃燒升溫與制氣過程斷交替進的，即由吹風(fēng)、上吹制氣、下吹制氣，二次上吹制氣和空氣吹凈等五個工序組成一個制氣循環(huán)，進間歇式的生產(chǎn)。（1）發(fā)生爐中最危險的燃燒爆炸因素，是煤氣“透氧，即半水煤氣中含氧超過0.5%。由于半水煤氣的爆炸上限高達69.4%，因此進入少氧極達到爆炸極限。這樣，在發(fā)生爐內(nèi)，或者到后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)，尤其在電除塵器、煤氣鼓風(fēng)機等發(fā)生火花的設(shè)備內(nèi)，極發(fā)生爆炸。造成“透氧的原因及預(yù)防措施為：發(fā)生爐開車的初始階段，爐溫較低，氣化反應(yīng)完全，過多的殘余空氣混入煤氣中造成“透氧。故應(yīng)適當(dāng)延長吹風(fēng)時間，勿使這部分煤氣進入煤氣系統(tǒng)。待爐溫正常后才能輸入系統(tǒng)。閥門關(guān)閉嚴(yán)或滲，空氣進煤氣系統(tǒng)中。應(yīng)加強檢查，發(fā)現(xiàn)閥門氣須及時停車、換。發(fā)生爐內(nèi)燃層過薄，產(chǎn)生空或結(jié)頭，隨吹入的空氣一水蒸汽混合氣中的空氣反應(yīng)完全而混入煤氣系統(tǒng)，可以通過補充燃或清燃層加以解決。為及時發(fā)現(xiàn)“透氧，在發(fā)生爐出口的煤氣系統(tǒng)上應(yīng)設(shè)有測定煤氣中氧含的自動分析儀和“透氧報警儀。同時，還要有“透氧報警與發(fā)生爐煤氣自動放空的連鎖裝置以及時解除“透氧威脅。發(fā)生爐工作時，爐內(nèi)各部位有交替通過煤氣和空氣的機會，必須合安排工作循環(huán)和吹入氣體的順序。如，下吹制氣階段吹混合氣體時要求北吹蒸汽，后吹空氣；結(jié)束時則先?？諝?，后停蒸汽。如果北通空氣，就會與上一制氣階段的煤氣相混，極發(fā)生爆、炸；后?？諝鈩t會與下階段產(chǎn)生的煤氣相遇，同樣極發(fā)生爆、炸。工作循環(huán)-般采用自動控制，如果自動控制失靈或換閥發(fā)生故障，以致吹入氣體順序異常，或者由于水蒸汽中斷，均造成爆炸危險。萬-出現(xiàn)上述情況時應(yīng)即將制氣循環(huán)轉(zhuǎn)入吹氣放空階段，同時打開爐下的保安蒸汽，將爐底、灰斗等容積存煤氣的部位吹凈，以防爆炸，然后進其他處?？諝夤娘L(fēng)機的管道上應(yīng)有放空管，大小安全擋板和防爆膜片等安全裝置。正確設(shè)計防爆膜片的安裝位置是至關(guān)重要的。它能朝向經(jīng)常有人?；蛲ㄟ^的部位，以免爆破時傷人。大擋板與小擋板的啟閉方向相反，向發(fā)生爐通氣時，大擋板和斷閥開，小擋板關(guān)閉。停止通氣時，則相反，使空氣放空以防止空氣入發(fā)生爐。如因停電等故障，造成鼓風(fēng)機停轉(zhuǎn)，發(fā)生爐煤氣返回空氣管道而爆炸時，防爆片即爆破，以保護設(shè)備。如果鼓風(fēng)機內(nèi)風(fēng)壓足夠時，最好在空氣管道上設(shè)止逆水封，使煤氣能返回空氣系統(tǒng)。2、溫和除塵半水煤氣經(jīng)廢熱鍋爐回收熱溫后， 經(jīng)洗氣箱、除塵器、洗滌塔、電除塵器等設(shè)備進除塵，并使煤氣至室溫。在廢熱鍋爐、除塵器等高溫設(shè)備之后，應(yīng)設(shè)大的止逆水封，以防止煤氣返回。水封箱內(nèi)的水應(yīng)保持溢狀態(tài)。如遇斷水失去水封作用，發(fā)生爐應(yīng)即停車，待供水恢復(fù)后，再重新開車。止逆水封和后部洗滌塔排水，應(yīng)設(shè)溢水封，既可防止出水時夾帶煤氣進入下水道，又可以方觀察水的溢狀況。下水道應(yīng)設(shè)排氣管等通風(fēng)裝置，以排除進入下水道內(nèi)的煤氣，防止發(fā)生“地溝爆炸。如遇下水道煤氣著火，應(yīng)盡快用水蒸汽或氮氣撲滅，以防蔓延。同時找出煤氣泄點，及時堵。造氣工序的工業(yè)下水道應(yīng)在進入全廠性干、支管之前設(shè)水封高小于 250mm的水封井。用電除塵器凈化煤氣時(電除塵器是用高壓電場撲集粉塵的設(shè)言)，應(yīng)特別注意嚴(yán)防煤氣中的含氧，即煤氣“透氧。3、儲存生產(chǎn)的半水煤氣最后送往氣柜儲存，或經(jīng)煤氣鼓風(fēng)機送往脫工序。一般使用濕式(鐘罩型)氣柜儲存半水煤氣，以使進入下一工序壓縮時工作穩(wěn)定，并平衡全廠的生產(chǎn)。半水煤氣的氣柜較大，一般為數(shù)km3。這是全廠的重點防火部位，它與廠內(nèi)其他建筑物、明火點等的防火間距、應(yīng)執(zhí)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。氣柜區(qū)域內(nèi)(30m范圍內(nèi))動火時，必須有安全施工方案，并經(jīng)過審批，采取嚴(yán)格措施后方可進。氣柜的焊縫較多，又容因腐蝕而發(fā)生氣，因此，氣柜投用前要進嚴(yán)格測試，對其放空信號指示及連鎖等裝置也要進可靠性實驗。各項指標(biāo)均達到設(shè)計要求時，方可投用。因為氣柜一經(jīng)投用后，再要停用檢修則比較困難。半水煤氣氣柜投用前要用氮氣進置換，執(zhí)“三升三的操作要求。即用鼓風(fēng)機向氣柜充氣，應(yīng)將氣柜鐘罩升起達到最高限，氣柜放空，鐘罩下，為“一升一 ，如此反復(fù)操作三次，其目的是使氣柜內(nèi)原有的空氣可能被氮氣置換。第三次放空時，分析放空氣體內(nèi)的氧含小于2%時，方為置換合格，達到要求，應(yīng)再用氮氣進“升，直至合格為止。因為氣柜容積大，且氣體處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，置換可馬虎從事，遺后息。在氣柜的運中，應(yīng)注意氣柜鐘罩的高。遇到大風(fēng)天氣，氣柜鐘罩上升過高，發(fā)生偏斜、造成大煤氣泄。此時，應(yīng)及時打開放空管，低鐘罩高，使鐘罩復(fù)位。但應(yīng)注意，遇雨天應(yīng)打開煤氣放空，以防擊起火。只能采用停止進氣、向外送氣的方法，而使鐘罩下。氣柜高過低，危險性大。因為氣柜內(nèi)煤氣繼續(xù)輸出，會因造成負(fù)壓而吸入空氣，形成爆炸性混合氣體，被吸入壓縮機，即會發(fā)生猛爆炸。因此，氣柜應(yīng)裝有鐘罩高指示儀(或氣柜容指示儀)及氣柜高限和低限報警儀。同時，還需要安裝氣柜低限與壓縮機的自動停車連鎖裝置。濕式氣柜應(yīng)保持水封槽內(nèi)水的溢狀態(tài)。冬天則應(yīng)注意防止結(jié)冰，必要時可通過蒸汽對水進加溫。煤氣鼓風(fēng)機是要害部位，如由于葉輪摩擦，撞擊發(fā)生火花，或鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)軸密封性能差而導(dǎo)致氣時非常危險。因此，在使用鼓風(fēng)機將半水煤氣送入脫工段時，鼓風(fēng)機葉輪必須用有色屬制造。鼓風(fēng)機房應(yīng)加強通風(fēng)排氣，以及時排除軸封等處出的煤氣。鼓風(fēng)機廠房應(yīng)設(shè)置煤氣報警器，其報警信號直應(yīng)設(shè)在大于煤氣爆炸下限的1/4位置。鼓風(fēng)機的廠房建筑耐火等級應(yīng)為——、二級，并采用輕質(zhì)屋面。廠房的泄面積宜大于0.1m2/m3。廠房如采用型鋼承重結(jié)構(gòu)時，其結(jié)構(gòu)應(yīng)做耐火保護。廠房的電器、儀表等應(yīng)達到1(Q—2)級防爆要求。4、開車、停車與檢修在實際生產(chǎn)中，應(yīng)經(jīng)常清灰斗或鼓風(fēng)箱，停車后打開爐上蓋時，如無氮氣置換，也會造成空氣進入而發(fā)生爆炸。所以還需注意：煤氣系統(tǒng)停車后和開車前必須用氮氣進徹底置換，使系統(tǒng)中可燃?xì)怏w濃低于0.5%；開車前需使系統(tǒng)內(nèi)含氧小于0.5%，以防止煤氣進入后形成爆炸性混合氣體。為整個造氣工序檢修，則應(yīng)在停車后以氮氣對整個煤氣系統(tǒng)進徹底置換，直到放空氣體中可燃?xì)怏w含小于0.5%，造氣工序與原供給部分和下道工序以盲板或水封徹底隔離、斷，方能進動火。為個別設(shè)備或管道檢修，則必須在用盲板將檢修部分與非檢修部分徹底隔絕后(絕對禁止用閥門來隔斷)，并用氮氣將檢修部分置換合格后，才能進檢修。但這時其他部分仍在生產(chǎn)，動火應(yīng)按“特殊危險動火處。如果長期停用或檢修期間長，還應(yīng)注意所采用的盲板應(yīng)比常用的適當(dāng)加厚，以防其受腐蝕穿孔而發(fā)生煤氣滲危險。由于焦炭造氣操作的壓較低（約 0.01?0.02MPa），設(shè)備和管道的材質(zhì)要求高，密封結(jié)構(gòu)的質(zhì)佳等原因，很容出現(xiàn)跑、有、清、等問題。而且地溝、電纜溝等低洼處和空氣通的地方容積聚煤氣。因此必須加強安全防火管，加強檢查，及時消除隱息，以保證安全。5、本節(jié)消伊要求造氣廠房采取半敞開式建筑耐火等級為二級。廠房地面采用發(fā)火花的細(xì)石混凝土地面，以防止磨擦撞擊產(chǎn)生火花。裝置框架等建構(gòu)筑物的耐火等級為二級，內(nèi)、外裝修材的耐火性能均符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求。如造氣爐發(fā)生著火，應(yīng)先做緊急停爐措施，關(guān)閉相關(guān)油系統(tǒng)、與其他相連的煤氣管道應(yīng)水封應(yīng)及時加水有效隔絕，再用水蒸汽滅火，但可用水方法撲救，以防水入煤氣發(fā)生爐或水接觸高溫設(shè)備，引起爆炸事故。在崗位操作時要加強勞動防護用品的佩帶，注意防中毒和高溫輻射，以保證作業(yè)現(xiàn)場符合職業(yè)衛(wèi)生和消防要求。木工序應(yīng)設(shè)宣一定數(shù)的消防栓和消防帶，配備一定數(shù)的滅火器材和防護器材。在造氣爐口處應(yīng)設(shè)宣可燃?xì)怏w、有毒氣體自動報警裝宣。四、脫煤氣中的化物雖含高，但它能使各種電化劑中毒失去活性?；瘹鋵υO(shè)備、管道的腐蝕性很大，是造成泄的重要因素。所以，必須將煤氣中化物脫掉。這是煤氣凈化的一部分，同時還能得到副產(chǎn)品 單體。脫的方法很多，下四、五十種，按其物形態(tài)可分為干法與濕法，重要脫方法如表所示。吸收法一活性炭法脫有機轉(zhuǎn)化吸收法一氧化鋅法、錳礦法、活性氧化鐵法脫 轉(zhuǎn)化法一加氫轉(zhuǎn)化法脫無機干法脫一氧化鐵法、活性炭法濕法脫氧化法一砷堿法、改砷堿法、氨水催化法、改蒽醌二磺酸法化學(xué)吸收法一烷基醇胺法、堿性鹽溶液法物吸收法一聚乙二醇二甲醚法、甲醇法（一）干法脫以活性炭為吸收劑進脫，其工藝任如圖所示。饋Jm氧氣氨在脫吸時器內(nèi)煤氣中的化物與適加入的氧（空氣）在氨的電化作下生成單體，被活性炭吸時。脫后的煤氣送往變換工序?；钚蕴课鼤r的，經(jīng)化銨萃取液萃取生成多化銨溶液，后者經(jīng)水蒸汽再生又轉(zhuǎn)化為化銨萃取液循環(huán)使用。在再生萃取液的同時，得到單體。脫工序的防火要求如下：1、吸附器中加入的氧應(yīng)經(jīng)過計算，并用儀表嚴(yán)格控制，使脫后的煤氣中含氧超過 0.2%?0.3%，在煤氣入口應(yīng)設(shè)煤氣表、化氫含分析儀和空氣表，以控制空氣加入，避免煤氣中含氧過高，發(fā)生危險。2、 空氣管道口應(yīng)設(shè)止逆水封，以防輸送空氣的鼓風(fēng)機突然停車時發(fā)生煤氣倒入空氣管道，引起爆炸?？諝夤娘L(fēng)機應(yīng)有停車報警裝置。3、 吸附器的閥門受活性炭顆影響，容關(guān)閉嚴(yán)，生產(chǎn)中經(jīng)常需要帶煤氣抽、加盲板，這是煤氣很容出，操作人員要佩帶防毒面其，使用的工具、風(fēng)輪等應(yīng)為有色屬制造，防止碰擊產(chǎn)生火花，引起爆炸。4、 停車檢修時，尤其是局部設(shè)備檢修時要采取拆掉-段聯(lián)系管段的辦法，使之與生產(chǎn)系統(tǒng)徹底隔斷。因為盲板在化氫的腐蝕作用下，容穿孔，并可靠；僅靠閥門隔斷是允許的。5、 脫工序的碳鋼設(shè)備和管道內(nèi)常會生成容自燃的化亞鐵。它在干燥時，遇到空氣，常溫下就能自燃，并產(chǎn)生激性的二氧化氣體。因此，在檢修時，應(yīng)先對設(shè)備、管道用清水濕，'潤，避免自燃。6、 本工序容因腐蝕而發(fā)生跑、有、清、現(xiàn)象，廠房內(nèi)的煤氣濃較高，所以應(yīng)保持好的通風(fēng)，使用的排風(fēng)機應(yīng)當(dāng)是防爆型的，廠房內(nèi)還應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w濃報警器。7、 自控、檢測等儀表容被化氫腐蝕而失靈或誤報，應(yīng)經(jīng)常檢查和維修。8、 廠房要有足夠的泄壓面積，并宜采用輕質(zhì)屋面。9、 副產(chǎn)品 磺要每日清一次，在廠房內(nèi)存放的數(shù)能超過一日的產(chǎn)。（二）濕炫脫在脫塔內(nèi)，用脫劑溶液與煤氣進逆洗滌，使煤氣中的化物被溶液吸收。本工序的防火要求如下：在操作中要注意脫吸收塔?和溶液再生塔塔底的液位，嚴(yán)防液體抽空，吸入空氣與煤氣形成爆炸性混合物。某些濕法脫溶液再生時使用大的空氣使化氫解析并排空。應(yīng)注意，放空管應(yīng)高出附近有人操作平臺和屋面2米以上，并應(yīng)有防保護措施。其他防火措施參見“干法脫。五、變換脫后的煤氣中尚含有較多的一氧化碳。如重油部分氧化法制得的煤氣中，一氧化碳的含可達45?49%。需要經(jīng)過變換工序使一氧化碳在催化劑作用下，與水蒸汽進轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。達到既清除一氧化碳又增加合成原氣的目的。變換生產(chǎn)有中溫變換與低溫變換兩類。生產(chǎn)的壓有0.7?1.2MPa,1.2?1.8MPa及3MPa多種，常用的常壓中溫變換工藝程圖所示：脫后煤氣 水蒸汽變換生產(chǎn)中，盡管在煤氣中加入水蒸汽使其危險性大為下，但在反應(yīng)后增加氫氣的含，滋生新的危險，其防火要求如下：（一） 預(yù)熱和|混合|淄合脫后煤氣 經(jīng)偵熱器加熱至320?330°C，加入水蒸汽，混合后進入變換爐，盡管有水蒸汽存在，但如煤氣至空氣中后，水蒸汽很快凝，剩下的、煤氣仍然很危險的。所以仍應(yīng)嚴(yán)防泄。（二） 變換反應(yīng)與水蒸汽混合后的煤氣進入變換爐內(nèi)，在電化劑作用下，一氧化碳與水蒸汽進轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到氫氣和容清除的二氧化碳。根據(jù)脫煤氣中一氧化碳的多少和變換后煤氣中剩余一氧化碳含的要求，選擇采用中溫變換或低溫變換，當(dāng)變換氣中一氧化碳含為3%左右時，采用中溫變換，一氧化碳含在0.3%左右時，采用低溫變換。變換反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為在適宜溫下進反應(yīng)，中溫變換又可分為幾段進。變換中，氣體氫的含增加，爆炸范圍有隨之?dāng)U大，為在6.55%?80.64%左右，這時應(yīng)重視防火安全。在變換工序開車時，為使變換爐內(nèi)的電化劑還原并升溫，一般用氮氣作熱載體，并適增加含一氧化碳和氫氣的原氣，通入變換爐的電化劑層中，這時應(yīng)注意：1、 要用盲板將升溫還原系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)隔絕。2、 燃燒室在點火前，要先用氮氣進徹底置換，使排出的尾氣中可燃?xì)怏w含小于0.5%，并開引風(fēng)機使?fàn)t內(nèi)為負(fù)壓，然后才能點火。操作的程序應(yīng)是：北點火、后開氣（煤氣和空氣）。如一次點火成或中途熄滅，可接著點火。必須關(guān)掉燃?xì)?，加大空氣置換幾分鐘，待分析放空尾氣中可燃?xì)夂细窈?，方可重新點火。準(zhǔn)違反操作程序，否則會引起燃燒室爆炸。在燃燒室出口管道上要加防爆水封，以在燃燒室發(fā)生爆炸時，以水封卸壓，保護設(shè)備。水封應(yīng)保持溢狀態(tài)。3、 在燃燒室的煤氣入口管道上也應(yīng)加裝水阻斷器和水封，以防燃燒室的火焰倒入燃系統(tǒng)。4、 在變換升溫還原后，應(yīng)同時緩慢地關(guān)閉火嘴的燃?xì)夂涂諝鈹嚅y。突然關(guān)閉某一閥門，將造成燃燒室內(nèi)的氣體比失調(diào)而發(fā)生爆炸。5、 變換爐短期停車時，變換爐內(nèi)要用變換氣或氮氣等進保壓，以防爐內(nèi)溫下，導(dǎo)致爐內(nèi)壓下，使空氣抽入變換爐與煤氣形成爆炸性混合氣體。變換爐停車檢修，則必須用氮氣進置換合格，并用盲板使其與生產(chǎn)系統(tǒng)隔絕，方可交付檢修。6、 變換爐換車時要抽、加盲板，其注意事項與“脫相同。（三）溫與熱回收變換爐出口的變換氣溫較高，須經(jīng)熱交換器回收熱，并使變換氣溫后送入下道工序。1、 凝塔排出的水要先經(jīng)水封再排入下水道，以防排水時夾帶煤氣。變換工序的下水道匯入全廠支、干線時也要加水封。水封高應(yīng)小于250mm。2、 熱水塔、凝塔、飽和塔等，停車檢修時，要加盲板與其他系統(tǒng)斷。并且要先用氮氣置換合格后再放水。如果先放水，會產(chǎn)生負(fù)壓而吸入空氣，與塔內(nèi)殘存煤氣形成爆炸性混合氣體，遇檢修時明火將發(fā)生爆炸。（四）本工序消防要求木工序大多數(shù)生產(chǎn)裝置、設(shè)備采用天布置，部分廠房應(yīng)采用敞開式框架結(jié)構(gòu)。廠房地面及罐區(qū)地面等應(yīng)采用發(fā)火花的細(xì)石混凝土地面，以防止磨擦撞擊產(chǎn)生火花。裝置框架等建構(gòu)筑物的耐火等級應(yīng)為二級，內(nèi)、外裝修材的耐火性能均符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求。脫罐區(qū)、變換罐區(qū)、脫碳塔區(qū)等采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)框架等建構(gòu)筑物的耐火等級應(yīng)為二級以滿足防火要求。裝置鋼框架及設(shè)備裙座均涂防火涂，避免火災(zāi)對框架及設(shè)備的損害。在崗位操作時要加強勞動防護用品的佩帶，注意防中毒和高溫輻射，以保證作業(yè)現(xiàn)場符合職業(yè)衛(wèi)生和消防要求。本工序應(yīng)設(shè)宣一定數(shù)的消防栓和消防帶， 配備一定數(shù)的滅'火器材和防護器材。在各塔、罐區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)宣緊急出口通道標(biāo)志，并保持緊急通道的暢通。、壓縮在氮肥生產(chǎn)過程中，因為工藝條件本身的要求或因氣體的輸送要求要使用氣體壓縮。一般多使用電動機驅(qū)動的往復(fù)式壓縮機，也有使用較先進的以汽輪機驅(qū)動的離心式壓縮機。由于氮肥的生產(chǎn)工藝程同， 根據(jù)工藝要求，壓縮機要分成幾段，將原氣分段加壓，如比 98x103Pa（1大氣壓）為高2x103Pa的半水煤氣經(jīng)壓縮機第一、二、三段壓縮，壓縮到2?2.1MPa的壓，再送去進變換、脫碳（除去二氧化碳）、甲烷化（除去微的一氧化碳、二氧化碳、等氣體）。再經(jīng)第四、五段壓縮到12?13MPa的壓，經(jīng)第段壓縮至30MPa，送去合成氨。氣體經(jīng)過壓縮機壓縮過程是-個加壓和升溫的過程，升溫對壓縮,除壓縮機氣缸有水夾套卻外,一般在每段壓縮后將氣體引出壓布機用換熱器卻，同時除去氣體中夾帶的氣缸潤油。word版本整理分享壓縮工序的火災(zāi)危險性無論是變換氣、脫碳?xì)饣蛘?煉氣，經(jīng)加工后其火災(zāi)危險性相應(yīng)地加大，這是因為：1、 隨著制的深化，原氣中二氧化碳的清除，混合氣體中氫的比增加，可燃?xì)怏w壓加大，混合氣體的爆炸極限范圍加寬，同時點火能大為下。2、 高壓氣體只要有少泄到空間，即會形成大的爆炸性混合氣體。因為氣體的體積與其壓成反比。如血3高的高壓可燃?xì)怏w泄到大氣中，就會形成與高壓同樣倍數(shù)的常壓可燃?xì)怏w。所以，加壓后的可燃?xì)怏w的爆、炸威比常壓大，后果也嚴(yán)重。消防防火措施壓縮為甲類危險生產(chǎn)，防火防爆要求較高。1、 一般防火要求(1)廠房的屋面應(yīng)是輕型的，以于泄壓。廠房的門窗應(yīng)向外開啟。廠房的泄壓面積應(yīng)為0.2m2/m3(廠房體積大于 1000m3，采用上直較困難時，可適當(dāng)縮小，但也能小于0.03)。泄壓面積的布置，應(yīng)靠近發(fā)生爆炸部位，而且應(yīng)面對人員集中的地方和主要道。廠房內(nèi)絕對禁止動火。操作人員也能使用于產(chǎn)生碰撞火花的鐵制工具。操作人員應(yīng)著防靜電工作服，能穿帶著鐵釘?shù)男S房內(nèi)的動、照明、儀表等電氣設(shè)備應(yīng)達到1(Q—2)級防爆>廠房內(nèi)應(yīng)在壓縮機附近設(shè)可燃?xì)怏w濃報警儀。下水道匯入廠支、干線前應(yīng)有水封，以防可燃?xì)怏w經(jīng)下水道竄入全廠。2、 往復(fù)式壓縮機壓縮防火要求以往復(fù)式壓縮機的生產(chǎn)操作為，它的工藝防火要求有：(1)壓縮機-段氣體入口壓偏低時，應(yīng)減少壓縮機的吸入，或及時停車，以防產(chǎn)生負(fù)壓，吸入空氣，造成“透氧，在壓縮過程中發(fā)生爆炸危險。應(yīng)設(shè)有入口氣體壓低信號報警裝置以及壓低極限的自動停車連鎖裝置。每段壓縮后的卻過程要有效，以防下一段壓縮時因為氣體強高而發(fā)生“超壓危險。卻器的高壓氣體管能有泄，以免卻水夾帶可燃?xì)怏w進入地溝。如果泄過大還會使能承受高壓的卻器外殼爆炸，導(dǎo)致可燃?xì)怏w散。卻器外殼上應(yīng)裝有爆破片，并將爆破氣體出口引至室外無人處。每段間的油水分離器應(yīng)有效，并要及時排出積水和積油，否則油水被帶入下一段氣缸內(nèi)每能產(chǎn)生“水擊現(xiàn)象，使氣缸損壞，出大高壓燃?xì)怏w，危險性很大。壓縮機的氣缸溫過高非常危險。應(yīng)設(shè)氣缸超溫、氣缸水夾套水壓低的報警信號和壓縮機自動停車連鎖裝置。如果斷水后，氣缸溫升高，此時即使卻水恢復(fù)，也應(yīng)急于通水，以防溫驟導(dǎo)致氣4缸爆，出可燃?xì)怏w。壓縮機的潤油供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有油壓低報警信號和壓縮機自動停車連鎖裝置。壓縮機開車前、停車后應(yīng)用氮氣進置換，達到合格要求。壓縮機用空氣進試車時，必須先用盲板將它與生產(chǎn)系統(tǒng)隔絕，以防空氣竄入生產(chǎn)系統(tǒng)。(10)壓縮機開車前，要對所操作的閥門和管線進詳細(xì)檢查，能有缺陷。同時，還要注意開閉位置是否正確。(11)壓縮機用的潤油，其時點應(yīng)比氣體壓縮后的最高溫高出 20°C以上，以防隨活運動帶入氣缸內(nèi)的潤油因壓縮升溫而自燃，引起可燃?xì)怏w爆炸。(12)壓縮系統(tǒng)任何部位發(fā)生氣體泄，應(yīng)即停車，將高壓氣體放空，必要時進充氮處。(13)壓縮機為氮肥生產(chǎn)的心臟，它突然停車會造成生產(chǎn)秩序混亂，其危險性是極大的，為此要在合成系統(tǒng)設(shè)壓縮機停車信號，以其他工序、崗位及時采取相應(yīng)措施。高壓系統(tǒng)的任何變，如技未革新，必須慎重對待要將安全因素放在第一位來考慮。而且必須經(jīng)有關(guān)技未部門審查同意，廠長或總工程師最后核準(zhǔn)后，方可進。堅持對高壓設(shè)備及管道、閥門的技未檢查、檢測制。準(zhǔn)設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)。檢查中，要注意高壓下氫、氮氣體對鋼材組織的“滲氮和“滲氫作用，而導(dǎo)致強下的因素。離心式壓縮機的防火要求可參照往復(fù)式壓縮機的要求，但有一點應(yīng)注意，即離心式壓縮機的轉(zhuǎn)速高，允許發(fā)生振動現(xiàn)象。發(fā)生振動和噪音時，如能即消除，應(yīng)即停車處。七、脫二氧化碳無論以何種原來制取氨，經(jīng)一氧化碳變換后，在原氣中含有較大比的二氧化碳，必須將它以合成原氣中除去。這個脫除二氧化碳的過程習(xí)慣上稱為“脫碳。工業(yè)生產(chǎn)中多采用吸收法進脫碳，吸收的方法也是多樣的，可分為物吸收法、化學(xué)吸收法以及物化學(xué)吸收法三大類。這幾種方法的工藝程原則上是-樣的。即以液體吸收劑在吸收塔中將原氣中的二氧化碳吸收，原氣得到制。吸收劑經(jīng)過再生后，再返回吸收塔，重復(fù)用。其工藝程如圖所示。［制氣變換氣一＞|吸收塔|吸收劑|再生贛* 二氧化碳A吸收劑目前多采用物水洗法、化學(xué)濃氨水吸收法、改熱堿法和氨基乙酸法及NHD法。脫碳生產(chǎn)的火災(zāi)危險性為甲類。電氣設(shè)備應(yīng)達到1(Q—2)級要求；廠房建筑的耐火等級應(yīng)為一、二級；廠房應(yīng)為輕型屋面；門窗也應(yīng)朝外開啟；廠房的泄面積也應(yīng)足夠。此外還應(yīng)注意：脫碳廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w報警儀。脫碳系統(tǒng)的生產(chǎn)壓的多為1.8?2MPa，應(yīng)嚴(yán)禁超壓，嚴(yán)防跑、有、滴、。（三） 設(shè)備停車排液時，產(chǎn)生負(fù)壓吸進空氣，應(yīng)遵守“北排液后停止送氣的操作程序，最后進惰性氣體置換操作。應(yīng)注意，置換操作-定要在排液之后，因為后排液時，會因吸收劑放出吸收的可燃?xì)怏w，使置換失敗，排液操作時，防止將可燃?xì)怏w一并排出。（四） 一些吸收劑對設(shè)備可能有腐蝕作用。即使是用水洗法，也會因二氧化碳的存在（在60°C以上時）而對碳鋼設(shè)備有腐蝕作用。因此，必須選好設(shè)備材質(zhì)，做好防腐措施。（五） 主高壓高速氣對管道（尤其是^寸彎頭部位）的沖制作用，而使管璧變薄，發(fā)生危險。應(yīng)建管道、彎頭的檔案，定期進測厚，發(fā)現(xiàn)管璧變薄，應(yīng)及時換。（）設(shè)備如經(jīng)過焊接，需進熱處，以消除熱應(yīng)，防止產(chǎn)生應(yīng)腐蝕，造成設(shè)備局部穿孔。（七） 萬一發(fā)生泄著火，在卻設(shè)備同時，要即斷氣源，進放空減壓（但需保證微正壓），然后滅火。最好在放空的同時，向設(shè)備內(nèi)充入氮氣等惰性氣體，既可保證設(shè)備正壓，又可滅火。（八） 出本工序廠房的工業(yè)下水，應(yīng)經(jīng)水封后進入下水管網(wǎng)。八、原氣的煉經(jīng)一氧化碳變換和脫除二氧化碳后的原氣中，仍含有少一氧化碳和二氧化碳，它們會使合成氨的觸媒中毒，必須對原氣進煉，使一氧化碳和二氧化碳的含少于10ppm。對原氣的、煉方法有物的液氮洗滌法、化學(xué)的銅氨鹽溶液法（又稱銅洗法）和甲烷化法等。液氮洗滌法系在較高壓下采用液體氮洗滌原氣吸收其中的一氧化碳；銅洗法則同樣在較高的壓下用銅氨鹽溶液洗滌原氣吸收其中的一氧化碳和二氧化碳等氣體，達到、煉的目的，他們的工藝程與脫碳相仿，防火要求可參照脫碳生產(chǎn)工藝防火。甲烷化法則采用電化劑使一氧化碳和二氧化碳與原氣中的氫生成甲烷，達到制的目的。'煉生產(chǎn)屬甲類火災(zāi)危險性。電氣設(shè)備應(yīng)達到1（Q-2）級防爆要求；廠房建筑的耐火等級為——、二級；廠房的門窗應(yīng)向外開啟；屋面應(yīng)為輕型屋面，符合泄壓要求。工藝防火參照“壓縮外，還有：（-）洗滌塔的高壓液面計安裝正確，并且在其兩端應(yīng)裝有于操作的斷閥，以避免液面計破發(fā)生泄事故。經(jīng)常檢查高壓液面計，防止產(chǎn)生假液面。液面過低而未及時發(fā)現(xiàn)，高壓氣體就會突然爆破，大可燃?xì)怏w外泄，火災(zāi)爆炸危險極大。（二） 低壓再生系統(tǒng)應(yīng)設(shè)壓升高報警儀，以監(jiān)視高壓氣體的竄入。（三） 洗滌液再生系統(tǒng)的膨脹槽是解析一氧化碳的設(shè)備，要保持嚴(yán)密，防止泄。（四） 甲烷化生產(chǎn)系統(tǒng)的火災(zāi)危險性比其他煉方法要大，因為經(jīng)甲烷化后的煉氣體中含有甲烷，這種混合氣體的燃燒熱直較高，著火后的危險也較大。九、氨的合成氨的合成是氮肥生產(chǎn)的核心，氨的合成是合成氨的核心設(shè)備。氨的合成一般按其采用的操作壓同有同的工藝程。 ：合成氨的生產(chǎn)壓，小型合成氨廠多采用 20?30MPa。新的大型廠多為15?24MPa，現(xiàn)簡介中型廠合成氨的生產(chǎn)程，如圖所示。油水I!新鮮煉氣濾油器凝器」住器I”合成塔 I吹出氣L循環(huán)壓縮 液氨_ 液氨分離 懺器u 液氨合成氨的工藝程，即以“煉氣（1:3的純氮與氫混合氣體）在合成塔內(nèi)于400?500°C高溫和20?30MPa壓，并在合成觸媒存在下，進氣固相接觸放熱，生成氨。反應(yīng)是靠本身的反應(yīng)熱來維持的。由于一次反應(yīng)后的氣體中氨含高，故需在水和氨分離出液氨（即產(chǎn)品）后，剩余氣體（俗稱循環(huán)氣）與補充的新鮮“煉氣混合，再送入合成塔繼續(xù)進合成反應(yīng)。為補充壓損失，循環(huán)氣中途需經(jīng)循環(huán)壓縮機加壓。另外，由于甲烷在循環(huán)氣中斷積，含增加而影響合成效果，還要斷的以系統(tǒng)中排出部分循環(huán)氣，以低甲烷含，即通常所說的“放空氣。“放空氣經(jīng)回收，可做為燃用。氨的合成工序，由于“煉氣中氫的含高達 75%，故其火災(zāi)危險性仍為甲類。本工序的建筑、電氣、設(shè)施等諸方面的防火要求與前述的各道工序要求相同。本工序的消防防火要求：（一） 由于反應(yīng)壓高，且循環(huán)氣中除氫氣外還含有 10%?20%的甲烷，一旦發(fā)生泄，火災(zāi)與爆炸危險性極大，故設(shè)備、管道的氣密性要求高，容許泄。（二） 合成系統(tǒng)的設(shè)備、管道均承受較大壓，它們的選材、結(jié)構(gòu)、安裝與使用，均需嚴(yán)格遵守高壓容器和高壓管道的有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)電，并且應(yīng)建設(shè)備、管道、管件的檔案，定期檢查，定期檢修。（三） 嚴(yán)格控制氨合成的操作壓，準(zhǔn)超壓。否則，造成合成塔或管件的脹，高壓氣體外泄，其危險性極大。（四） 合成塔的內(nèi)筒要保持完好，如發(fā)生損壞，高溫的反應(yīng)氣體進入外筒即接觸塔內(nèi)璧其影響是很大的。因為在高溫高壓下氮與氫對合成塔的鋼材有“氫蝕、“氮化等作用，使設(shè)備的強低，產(chǎn)生危險。（五） 如果、煉工序工作而使新鮮氣中的一氧化碳和二氧化碳含增高（即俗稱的微高），則會在合成循環(huán)中斷積，而達到爆炸下限，當(dāng)因故開合成塔電爐時，就會發(fā)生爆炸?！拔⒏呖稍跓捁ば虻纳a(chǎn)控制中發(fā)現(xiàn)，也可以合成塔反應(yīng)條件的惡化中發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，就應(yīng)及時加大放空氣，禁止啟動電爐，必要時應(yīng)停車處，直至它們在循環(huán)氣中的含低到工藝控制條件下為止。（） 合成系統(tǒng)開車前要先用氮氣置換至尾氣的含氧與吸入氮氣中的含氧相同；再用新鮮煉氣進置換， 至尾氣中含氧小于0.2%時為合格。在氮氣置換后，還要開動循環(huán)泵用氮氣使合成系統(tǒng)升壓，至30MPa（或工作壓），并檢查系統(tǒng)的氣密性。如有泄，要進放壓處后，再升壓檢查，直至合格，才能正常開車。（七） 合成塔停車檢修時，應(yīng)先斷新鮮氣的來源，以循環(huán)氣進循環(huán)溫，然后壓，排除設(shè)備和管道內(nèi)的液氨。檢修系統(tǒng)（或設(shè)備）與生產(chǎn)系統(tǒng)間用盲板隔絕后，再進氮氣置換。置換時要按工藝程逐臺設(shè)備、逐條管道地進。直至排出的尾氣中可燃?xì)怏w含小于0.5%，氨含小于0.3%為合格。（八） 萬一高壓系統(tǒng)因泄而著火時，應(yīng)迅速找出泄點，將其與系統(tǒng)隔斷，斷氣體來源。然后緊急停車，卸壓充氮，進滅火。同時要發(fā)出事故信號，通知前后工序作好應(yīng)急準(zhǔn)備。一時找出泄點，或在主要管道上發(fā)生問題，能斷時，應(yīng)即關(guān)閉合成系統(tǒng)的總?cè)肟陂y門，全系統(tǒng)停車、卸壓、充氮，進滅火。同時要發(fā)出事故信號，通知前后工序作好應(yīng)急準(zhǔn)備。（九） 液氨的受槽或儲槽屬于中壓容器，合成系統(tǒng)排液氨時，操作失誤（如手動排氨閥開的過大），或排氨