氨合成岗位操作规程

氨合成岗位操作规程
1、合成岗位的情况:
1.1岗位任务：⑴氨合成是整个合成氨流程中的核心部分，所以合成工段是整个合成氨生产过程中最后且具有决定意义的一道工序，本工段的任务是将压缩工段送来的合格、纯净并按一定比例混合的氢、氮混合气在一定压力，最适宜的温度和有催化剂存在的条件下合成为氨并将气氨经冷凝、分离、减压后送至液氨仓库计量储存，氨合成的好坏，直接影响到工厂的产量、原料气消耗、压缩机和冰机功耗的高低，因此，氨合成是氨高产低耗最为关键的工序。⑵中锅副产1.3MPa的蒸汽送入0.5MPa蒸汽管网。
⑶合成系统的弛放气由H2、N2、NH3、CH4等气体组成，其中H2、NH3都是经过多个工段的工艺处理后得到的，如果能对合成系统弛放气中的H2、NH3进行回收再利用，将有效地降低整个合成系统的消耗定额。因此，将合成弛放气送往氢氨回收工段进行回收处理。
1.2管辖范围：合成工段所属的所有设备,氨合成塔、中锅、水加热器、塔外换热器、水冷器、氨分离器、氨冷凝塔、氨冷器、油分离器、透平循环机及其附机、保护气系统等，以及相应连接的高、中、低压管道、阀门等。
1.3本岗位所属的DCS控制系统、电气控制系统及相应的线路、管道和阀门等；所属的通风、联锁、信号及安全装置；所属的防护用品、消防器材及工具等。
2、氨合成的基本原理：
2.1氨的合成：氨的合成是合成原料气在高温、高压和催化剂存在的条件下直接合成为氨的工艺过程，其反应方程式为:N2+3H2→2NH3+Q 此反应为可逆、放热、体积缩小有催化剂存在的反应，温度、压力对反应的化学平衡均有影响。当混合气中的氢氮比为3时，氨平衡含量随着温度的降低、压力的增加而提高，但在较低温度下，氨合成的反应速度十分缓慢，需采用催化剂来加快反应速度，由于受到催化剂活性温度的限制，温度不能过低，因此为提高反应后气体中的氨含量。氨合成适宜在高压下进行，本系统采用的操作压力为31.4MPa,但即使在这样的压力条件下操作，也只有一部分氢氮气转化为氨，故氨合成塔出口气体的氨浓度通常为10—20%（体积比），决定反应的主要因素是铁催化剂的活性，还有就是反应所产生的氨的分离以及氮、氢气的循环使用、新鲜气的组成等因素。
2.2氨的分离：氨合成的单程转化率不高，为了取得产品氨，需将气氨从氨合成塔出口气中分离出来，本系统采用冷凝法进行分离，即利用氨的临界温度比氮、氢高的特点，只需把含氨混合气冷却，其中的氨即可从气态冷凝成液态，温度越低，冷凝的氨越多。本系统采用产品液氨作制冷剂，为了节省制冷剂