尿素知识问答.doc

1、1问题解答1、 请用二元系分析高压甲铵冷凝器中的冷凝过程？答：从 NH3CO2 二元系气液平衡图（见图 23）上看出，当压力 13010Pa 大气压 NH3/CO2 在 2.38，其共沸点温度 E 点为 164.2，在这个压力下，这个组分的冷凝温度最高，可以产生较高压力的蒸汽，其曲线中间有一狭窄的液相区域如果这时在共沸点开始冷凝，系统的组成点就进入液相区亦即不出现气相，全部冷凝，且冷凝温度最高，在实际生产中，并非 NH3CO2 二元系，因另外加有返回水呈三元系，共沸点组分的沸点会升高，且 NH3、CO 2 冷凝量加大，保持水量不变的三元系，可以视为另外的 NH3CO2 二元系，在气液平衡图中，

2、A 点为汽提操作要求的世界投料点，相当于 NH3/CO2 为 2.89，如果这时开始降温，当温度下降到 A点是开始出项冷凝，如果温度继续下降到 A，此时的温度为 t A，液相组成点为 X A，气相组成点为 Y A，因不在共沸点，在这个条件下不可能全部冷凝成液体，始终存在着一定的液汽比，只有控制好这个液汽比，（液汽比?）一方面满足了冷过程温度越高越好，产生最高压力蒸汽，另一方面也满足了合成塔工艺条件要求，即保证有一部分气体进入合成塔继续冷凝放出热量供给生成尿素所需的热量的自热平衡。实际中有7880冷凝成液体，冷凝后温度在 166.7。2、 合成系统工艺条件如何确定？答：尿素合成工艺条件有温度、压

3、力、NH 3/CO2、H 2O/CO2（1） 首先根据合成系统采用的材料来确定最高反应温度，本流程采用 316L 不锈钢。这种材料使用温度不超过 190。操作上采用 183185。（2） NH3/CO2 的确定：由于汽提过程要求合成塔出料组成在液相顶脊线上（原因下述）因而要求投料组成NH3/CO2 须在 2.89 处，该处也是具有最小平衡压的投料组成。（3） 压力的确定，根据尿素合成过程的平衡压力图（图 24）从图中的曲线看出，各个不同温度下都有一个最小平衡压力，183时最小平衡压力为 125105Pa，此时 NH3 为 74%(分子比)，氨与二氧化碳分子比相当与 2.8 即图中 A 点处，由

4、于进系统物料的 CO2 气中有 4%空气连同原有的 1%，因此操作压力为（125100）/（100-5）13610 5Pa。（4） H2O/CO2 的确定，根据汽提过程出液可知，从汽提塔出来时液体中 NH36.87%, CO28.8%, H2O26.4%, NH3、CO 2 在循环系统分解后以水溶液形式返回，为使循环甲铵浓度不致水量太少，因为浓度过高会形成结晶，同时也最大限度降低水量来回收 NH3 和 CO2，以提高合成转化率，这就是甲铵液熔点、沸点差别的原因。该甲铵液组成选 NH3 为 31.1，CO 234.3，H 2O34.4，熔点（5152） ，这部分水进入合成系统使 202C 的 H

5、2O/CO2 约为 0.37。3、汽提部分工艺条件如何确定？（见图 25）（1）根据合成塔出料组分，确定进入汽提塔内溶液平均温度 183185，由图找出 183下等温度线与顶脊线交点 L1 其组成为 NH328.5%,CO216.5%,UrH2O55%(Wt)。（2）过 L1 作反应线与理论线平行（理论反应线 H2O/CO2=2.0 与 UrH2O 的连线）该线相交 NH3/CO2 边于NH353，CO 247，相当于 NH3/CO22.89，即 202C 的加料组成为 2.9。（3）过 L1 作 L1CO2 连线，并取汽提液与新鲜 CO2 气之比（重量比）4:1 (这个比值是反应液重量与进入

6、汽提塔新鲜 CO2 重量之比值)得 B 点，B 点为总组成点（反应液CO 2） 。（4）汽提后 B 点分两个组成，汽提汽在 NH3/CO2 边上，液相在理论反应线上（因汽提后液相 NH3/CO22.0） ，而液相又在 183等温线上，所以汽提后液相在理论反应线上 183等温线交点处 L2，组成为CO28.0%,NH36%（实际上汽提后液体温度接近于 170，NH 3/CO2=2.0）（5）连 L2B 延长交边 NH3CO2 于 G 点，其组成为 NH340%, CO260%，即为汽提塔出汽。因为顶脊线组分是合成反应压力最低、温度最高的组分。为什么汽提塔进料一定要选在顶脊线上：如果选在顶脊线下方

7、，则对合成反应不利因 NH3/CO2 太低，降低尿素合成转化率；如果选在上方，则通 CO2 过反应液进行汽提时，将先有一个 CO2 溶解在液相的过程，而不是被汽提出来，故只有在顶脊线上的组成最合乎工艺要 求，即 NH3/CO2 为 2.89。2由此可看出汽提过程所要求的进料组分点（NH 3/CO2）于合成条件所要求的最低平衡压力对应的组分点（NH 3/CO2）是吻合的。4、 为什么高压甲铵冷凝器中 NH3/CO2 须控制在 2.89？答：1） 、根据 2NH3CO 2CO（NH 2） 2H 2O 反应平衡式来看，增加反应物浓度，有利于反应朝右边进行。所以，进料 NH3/CO2 起码大于 2。2

8、） 、由于汽提过程要求合成塔出来组成应在液相顶脊线上，因而要求投料组成 NH3/CO2 须在 2.89 处。3） 、根据尿素合成的平衡压力图，各个不同的温度下，都有一个最小平衡压力，185时平衡压力为125105Pa，此时在 2.87 左右。通过以上几点说明进 202C NH 3/CO2 应控制在 2.89。5、 叙述汽提塔中汽提过程及原理？答：汽提塔实际上时一个多管膜式湿壁塔，合成塔来的反应液，其中含 NH329%、CO 219、U r34.5通过阀HV201 进入汽提塔上部花板，每根汽提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后（ 2.3mm3）呈膜状向下沿管壁流动，随着阀开度改变，分布

9、器上液层高度也改变，负荷高，液层高，流过小孔流量答，反之即小。当液体下流后 与下部来的 CO2 气体相遇，首先湿游离氨被逐出，再向下是甲铵分解即以两个 NH3 分子一个 CO2 分子这样的比例分解出来。由于管外有 20105Pa 温度 214的饱和蒸汽供给热量，使分解反应得以不断进行。汽提过程所以能实现是由于反应液呈平衡的溶液表面上蒸汽压力始终大于气相中的氨的分压。这样NH3 一直可以被分解出来，而 CO2 则是由于化学平衡关系，当减低气相 NH3 的浓度后，反应向左方向进行，因在？Kp 是温度函数，在某一温度下为定值，当 CNH3大大减低趋于零时液相中甲铵浓度 C 甲铵 亦趋进于零。即液相中

10、甲铵几乎全被分开。由于受到压力和温度限制，另外考虑到工厂的经济性， （增加管子长度或加大管径并不能提高汽提效率）物料不可能在汽提塔内长时间停留，大约停留 1 分钟左右。物料出汽提塔时含 NH36.7，CO 28.7左右。6、 画出合成塔结构图（标出物料流向）见图 267、 合成塔塔板的作用？答：合成塔有 11 块塔板，把合成塔分隔呈小的反应室，实际上是一个完全混合并流的多节串连鼔泡式反应器，即由于反应不断进行，尿素浓度不断增加。重度增大就会有下沉现象，从而降低了原料浓度，加了塔板可防止物料反混，加了塔板使汽提从塔板中部的孔上升，液体则沿塔板与塔壁环隙上升，在这个过程中反应不断进行，随着反应的不

11、断进行汽提越来越多，故上部塔板开孔率低于下部塔板。有了塔板，使合成转化率有所上升。8、 什么叫水碳比？合成塔内水碳比对生成尿素反应有何影响？答：水碳比是合成系统投料中的 H2O/CO2（分子比）比值，我车间工艺设计 H2O/CO2 为 0.37。由于甲铵脱水生产尿素和水，水也是一种产物，根据化学平衡原理，增加产品浓度会使反应逆向变成原料的速度加快，因而H2O/CO2 增高，不利于尿素生成，根据理论分析 H2O/CO2 比每增加 0.1，合成塔内转化率要下降1.52.0，另外，在同一 NH3/CO2 条件下 H2O/CO2 增加会使合成反应平衡压下降。但是由于尿素合成中未反应 NH3、CO 2

12、的在低压系统是用水吸收再返回高压系统来进行回收的，因而不可避免地要有一定的水进入高压系统。此外，再高压甲铵冷凝器中有了水，NH 3、CO 2 就容易冷凝成液相，且提高了冷凝温度 ，多回收些热量，因此，关键是控制合理的水份。9、 你知道合成系统设备的主要材质是什么？为什么加氧能防腐？答：合成系统设备主要材质是 316L 不锈钢，不锈钢之所以能抗甲铵液腐蚀，是由于表面有一层牢固的氧化膜，而生产和保护好质量良好的氧化膜，必须在液相中有溶解氧存在的条件下才能形成，所以加氧的目的主要是氧在系统中保护氧化膜，才起到防腐的作用。10、 不锈钢的表面要形成好的氧化膜，最基本的条件是什么？3答：不锈钢表面一般在

13、常温状态下也能形成钝化膜，但质量较差，只有当具备一下三个条件，所形成的钝化膜质量才较好。 （1） 、气相中要有一定的氧分压（这样才能使液相中有溶解的氧存在） （2） 、表面要保持湿润，这样可以使氧溶解在其中；（3） 、一定的温度也有利于钝化反应并能形成较致密的氧化膜。一般温度在 100以上才能起到钝化作用。11、在生产中应从哪些方面防止设备腐蚀？答：在生产中防止设备腐蚀主要从一下几个方面：（1）防止超温。尿素用材的耐腐蚀都有一定的温度限制。一种材质在正常生产中只有允许的年腐蚀率，但当生产介质温度上升到某一温度后腐蚀率将急剧增加，因此要防止超温，如汽提塔出液 TI027 应小于 175；（2）腐

14、蚀缺氧或断氧。在正常生产中加有含氧空气，目的是使其能在钝化膜遭到某种程度破坏是及时起到修复作用。如果缺氧甚至断氧，那就起不到修复作用，将是腐蚀加剧。 （3)设备保温。高压设备管道的气相部分， （如封头、吊耳）等保温薄弱部位，由于保温不好，会使NH3、CO 2 产生冷凝形成腐蚀介质，而此时由于氧分压并不高，不易溶解在冷凝介质中，便产生了腐蚀，所以要加热而碳坏金相组织，接触含碳（如油）含氯根物料等，等温降温不当等。12、为什么封塔时间不能太长？答：封塔时间的长短，主要取决于高压系统设备的钝化膜的腐蚀情况，封塔期间，液相中的氧含量由于氧的不断消耗及逸出进入气相，而逐渐降低，尤其是在温度高的情况下更是

15、如此。目前操作法中封塔降低压力的目的，就是要降低塔内温度，从而使腐蚀速度降低。但由于腐蚀程度与封塔时间成正比，所以希望封塔时间越短越好。另外封塔时间长，塔内温度不断降低，温度过低将会使开车时尿素生产反应进行困难而无法开车。所以当塔内温度低于 125，则必须排放，重新升温钝化在开车。13、写出氨、二氧化碳的物理性质、临界温度、压力值？答：氨的临界温度：132.7；临界压力：112.510 5Pa二氧化碳的临界温度 31临界压力 72.9105Pa二氧化碳在常温常压下为无色无味气体，比空气重，大气压力下沸点为78.5。氨在常温常压下为有刺激性气体，大气压力下沸点为33。14、你知道 1 吨 410

16、5Pa (绝压 )蒸汽和 1 吨 38105Pa（绝压）蒸汽在透平里各做了多少功？答：透平凝结器的真空度为 600mmHg 时，蒸汽的焓值为 622 千卡/kg ，快锅 38ATA 蒸汽 365，焓值为 740千卡/kg，410 5Pa（绝压）蒸汽焓值为 657.8 千卡/kg 。故每公斤快锅蒸汽做功 740622118 千卡0.1872 千瓦小时。每吨快锅蒸汽做功 137.2 千瓦时，每公斤4105Pa（绝压）蒸汽做功 657.862235.8 千卡0.0416 千瓦时，每吨 4105Pa（绝压）蒸汽做功 41.6 千瓦时。所以 1 公斤快锅蒸汽在透平内做的功相当于 4ATA 注入蒸汽的 1

17、1835.83.3 倍。15、求理论上生产尿素时的最大浓度？（即没有外加水入系统，而合成系统投料 H2O/CO20）答：2NH 3CO 2CO（NH 2） 2H 2O60 1860/（60+18）100 76.92 16、CO 2 升温钝化与蒸汽加空气升温钝化的优缺点比较？（该问题无意义）答：目前我车间有 CO2 和蒸汽加空气两种升温钝化方法。CO 2 升温钝化采用 CO2 为载热体，因 CO2 焓值小，升温缓慢和易控制，同时钝化后即可投料开车，与蒸汽加空气升温钝化比较则时间短，由于时在较高的压力下进行钝化，从理论上讲钝化膜要牢固些。然而正是由于 CO2 升温钝化是在较高的压力下进行的，因此过

18、程噪音极大。另外由于载热体为 CO2 气，故只要 CO2 供应及压缩机运行出现问题，此项工作就必须终止。而蒸汽加空气4升温钝化法的主要载热体为蒸汽，故而不受 CO2 供应和压缩机故障的限制，系统条件具备就可提起升温钝化争取时间，因此从有 CO2 送入系统到开车投料所用的时间比 CO2 钝化法短。但由于蒸汽的焓值较高，多元操作上要小心，同时还有升温钝化结束后需 CO2 置换和在置换中塔壁温度有突降的缺点。至于钝化效果从历次开车后镍含量分析来看没有什么区别，因此两种方法都各有优缺点。到底采用哪种方法进行升温钝化，这要根据当时的具体条件而定。17、CO 2 升温钝化时 CO2 管线加水的作用是什么？

19、答：不锈钢主要是依靠在其表面所形成的一层氧化膜来防腐的，而氧化膜的质量与钝化操作有很大关系。一般来说，在高温、含氧及湿润的条件下形成氧化膜的速度快、质量好。在 CO2 管线加水是使 CO2 气中水含量到达饱和，然后在高压容器壁上冷凝形成一层很薄的溶解了 CO2 气中部分氧的水膜，在高温和含氧、湿润的条件下，不锈钢表面的金属离子（或电子）通过扩散面与氧形成一层金属氧化膜，到达钝化的目的。另外合成塔的升温不仅靠 CO2 气传热，而且主要靠 CO2 气中水蒸汽冷凝所放出的潜热使壁温升高。所以在 CO2 管线加水，使CO2 气中水蒸汽达到，不仅是为了钝化所需的湿壁条件，而且对合成塔的升温也很有利。18

20、、升温钝化时，为什么要控制升温速率，CO 2 升温钝化升温速率如何控制？答：高压系统的设备包括 201D 、202C、201C/CB、203C,除 201D 是不锈钢衬里碳钢壳体以外，其余都是不锈钢列管碳钢壳体。因不锈钢热膨胀系数为 1.8mm/100m，而碳钢为 1.2mm/100m 如果升温过快势必使整个塔体内外温差大，这样易造成衬里或列管的变形。因此要严格控制升温速率在 1012/h 以下。用 CO2 升温钝化，合成塔的升温是靠 CO2 气的显热及水蒸汽的潜热实现的，因此，控制了进入合成塔的 CO2温度、流量及水蒸汽的量也就控制了合成塔的升温速度。其手段如下：（1）汽包压力（PIC206

21、）及汽提塔壳侧压力（PIC918、PIC904） 。在系统压力及量一定的情况下，PIC206、PIC918、PIC904 的压力可以决定 CO2 气体的温度，这样也就控制了相对应温度下的水蒸汽分压。当CO2 一定时如 PIC206、PIC918、PIC904 压力上升，气体中载热必然增加，合成塔温升速率就可以提高，反之则下降。（2）系统压力。系统压力的提高，一方面是使进系统的 CO2 温度提高，主要使压力上升使热气体的密度增加，改善了传热效果，从而提高了升温速率。（3）CO 2 流量。在温度、压力一定的情况下，一定量的 CO2 所带的饱和水蒸汽一般是一定的，如果增加了CO2 量，则带入系统的水

22、蒸汽量也就增加了，那么在合成塔壁的冷凝量就必然增加，也就提高了合成塔的升温速率。以上三种手段是以提高合成塔升温速率而言的，反之则下降，一般合成塔壁温达到 130150即可以认为温升合格。如果当 PIC206 达 5.5105Pa、PIC918、PIC904 达 20105Pa 壁温仍未达到指标，则可提高系统压力到 120105Pa，并用适当提高内液面等手段来使壁温达到指标。201C、202C 的升温速率是以通入壳侧的蒸汽来控制的， 100以下均在常压下通入少量蒸汽预热。201C/CB 由于没有检测仪表，只能凭经验通入少量蒸汽，小心预热。202C 温度可由 TI211 观察，由于TI211 在

23、202C 底部，开始表上显示较慢，实际上温升并不一定很慢，切不可着急，当 TI211 出现一次温变即说明设备内水的自循环已开始。当然，要在 202C ，201F 内形成冷热循环，必须把 201F 的液面充到80，即壳侧充满水，主要所反映的温升才是真实的温升。达 100以后温升靠控制 PIC206、PIC918、PIC904压力来进行。203C 由于壳侧有大流量的循环调温水，故一般其温升速率不会超过指标。19、蒸汽加空气升温钝化，控制空气流量在 200m3/h 左右，压力不低于 6.5 105Pa 为什么？答：蒸汽加空气升温钝化，蒸汽是载热体，空气是氧化剂（钝化剂） ，其原理与 CO2 升温钝化

24、相同。在此过程中对蒸汽量的要求是保证合成塔的升温速率，对空气量的要求则认为：由于空气在整个过程中其钝化作用，在温度一定是钝化过程的快慢及质量好坏取决于混合气中所含的空气量。空气含量高，则氧分压也就高，在液相中氧浓度也就高，对钝化有利，因此希望有较多的空气。由此可见空气与蒸汽量的比值的大小都会对升温钝化产生影响。为了在规定的实际内达到良好的吨效果，就必须选择比较合适的空气/蒸汽。按荷兰人提出空气量大约为蒸汽量的 1（V） ，PV917 的蒸汽正常流通量为 4.8m3/h，如将 PV917 全开，再开部分付线阀则大约5有 10t/h 蒸汽，因此提出了加入空气量为 200 m3/h 左右。当然在保证

25、升温速率的情况下尽量加大空气量有好处的，但由于供气系统的问题，往往不能大于 200 m3/h。至于空气压力要求不低于 6.5105Pa 的原因主要是：（1）可以保证在整个过程中始终有一定流量的空气进入高压系统；（2）为防止蒸汽倒入空气系统（因该管线与仪表空气管是连通的） 。20、升温钝化为什么要提高合成塔壁温度倒 130150？投氨前系统压力为什么大于 80105Pa？答：这样的目的是为了投料后增加合成塔内尿素生成转化率。我们知道：影响转化率的因素有温度及压力，并在一定范围内随温度、压力的上升而转化率增加。在常温、常压下 CO2 与 NH3 的反应速度相当慢。在高温、高压下甲铵的生成是迅速的，

26、甲铵脱水生成尿素的反应条件是在液相中进行的，也就是说尿素生成的最低温度应大于甲铵的熔点 154。另外由于 NH3、CO 2 生成甲铵放出大量热量，如果我们事先没有将合成塔预热，将会因为衬里和筒体分别不同的热膨胀系数而损坏设备。所以我们必须将合成塔预热倒 130150。在生成尿素的最低温度 160的条件下，甲铵的离解压力大约为 80105Pa，为了生成的甲铵不至于离解，使反应向甲铵脱水生成尿素的方向进行，因此大于 80105Pa 投料是有利的。21、为什么在升温钝化结束后到合成塔出料前要将 PIC918 降至 9105Pa？答：如果我们不将 PIC918 自 20105Pa 降至 9105Pa，

27、那么当又少量料液流入汽提塔时，由于不能马上在上花板形成液位，进入各汽提管内的料液就会分布不均匀，而使部分列管加剧腐蚀， （构成少量料液进入汽提塔的原因有两个：（1）由于 LI201 指示最低值的位置是在出料喇叭口上一米，当 LI201 虽无指示，但又有料液流进出料管时，会因为 HV201 的泄漏而使少量的料液进入 201C ；（2）当 LI201 有指示，开 HV201 的短时间内，同样不会有大量的料液进入 201C 因此，我们将 PIC918 降至 9105Pa，使壳侧温度降至 180一下，防止腐蚀。另外，如果在出料前不降 PIC918，必然在整个过程中降过多的热量带入 202C 使 202

28、C 过早产汽，此蒸汽只有放空而造成不必要的浪费。22、升温钝化（不管或蒸汽加空气）应掌握那几个原则？答：（1）控制好升温速率12/h ；（2）防止冷凝液积存；（3）控制好升压速率（包括系统压力，蒸汽压力）；（4）要有一定氧含量 CO2 升温钝化 O21%,；（5）要保证蒸汽在每一个部位都要有冷凝，即TI026TI02 5TI028；23、蒸汽升温钝化过程中你能判断 203C 下部弯管是否堵塞吗？答：从以下两点：（1）在 100以上升温时 HV203 关闭后如果发现 TI021TR002/1 也确定 203C 内有堵塞。遇到以上两种情况都必须进行处理，以免扩大事故。31、为防止 203C 内产生

29、结晶， HV203 阀后燃烧，你应该注意哪些问题？答：本岗位应注意(1)停车时要尽快彻底排放下 203C 液体，HV202 前后冲水时间要适当，并保证畅通。（2）封塔期间及开车时要严格检查 HV202 的阀位。 （ 3）高压调温水加蒸气，投料时保证水温120 。 （4）出料后尽快检查 HV202 阀后管道看是否燃烧，以便及时处理。32、投料过程中，高压调温水无温差的原因，处理方法及预防？答：如果在投料过程中 203C 始终不出现温差，同时 PI201 升高较快，TI02/4 下降，TI02/11、12 温差增大，则说明 203C 工作不正常，很可能是：1）防爆空间防爆板已爆破。2）防爆空间防爆

30、板已压破。3）203C 列管被甲铵结晶堵塞。如果是前两种事故，则应停车检修 203C，如果是 203C 列管堵，则除了以上不正常现象外，还有301J/JS 加水没有进入 203C。而被吹回 702E ，702E 出现满液。PV715 喷水等现象，如确认 203C 列管堵塞，则可在投料过程中对 203C 进行热洗。热洗方法是：1）停 902J，关 903J 去高压调温水伐，排放 203C 壳侧调温水。2）开大 HV202。注意 PIC715 压力。3）用 HV203 控制 PI201 压力。4）高压调温水通入 22105Pa，5）热洗 12 小时后，重新建立调温水；开 903J 去高压调温水阀，

31、注意 203C 壳侧排气。加满水后启动 902J，缓慢开泵出口阀，增加循环水量，维持 TIC207120，若出现温差，证明 203C 热洗成功，缓慢将 HV202 关到正常开度，注意防止在重新建立调温水时，引起 TIC207 突降。若处理无效应停车排放，重新升温钝化。在停车时确保 203C 排空，就可以预防发生 203C 列管堵塞现象，台停车时发现 203C 液相未排下来，可加水清洗 203C，同时要维持 TIC207 在较高温度，关 203C 底部排放阀，905J，打水入 203C 待TI02/4 降低后，用 905J 由 203C 底部导淋阀排放液体。在处理过程中应开大 HV202 到 1

32、0%，以排放气相，防止形成爆炸性气体在 203C 内聚集。33、203C 壳侧防爆板爆破的处理？答：203C 壳侧防爆板爆破后，势必中断调温水， 203C 无法正常工作。为防止 PI201 超压，系统应该减负荷到 70%，开大 HV202（注意勿使 PIC715 超压） 。可稍降 PIC206 压力，关闭防爆板切断阀，更换防爆板后，重新建立调温水系统可恢复正常。但建立调温水时要小心，注意事项及方法见 32 题的讨论。34、为什么 HV202 不能随便调节？答：HV202 在高压系统中是比较重要的调节阀，其作用是通过些伐控制出 203C 的气量，在各种生产负荷7下，些阀都有一定的开度，也就是要保

33、证有一定量气体通过，在生产中随意开大关小此阀都不好，因为开的过大，将大大的增加 7105Pa 系统的吸收负荷，并增加了放空量，使氨耗上升。此阀开得不虽然可以降低氨耗，但开度过小容易发生事故，因为此阀开得过小，即大大减少了 203C 的流通量，通过 HV202 的气体总量大大减少，而惰气总量没有变，则惰气组份上升，就很可能形成爆炸性气体，这是十分危险的，要求正常运行时，（100%负荷）TI024165160。5、为什么停车期间 HV202 不能关死？答：原操作法要求在停车封塔期间关闭 HV202，为防止管道堵塞，用水冲洗 HV202 前后及甲铵管线，结果冲洗水进入 203C，使 203C 内气相

34、过度冷凝，形成爆炸性气体，我厂在 77 年 3 月和 4 月 203C 内防爆空间防爆板爆破二次，因此现改为停车封塔 HV202 不关死。而留有 5%开度，保证 203C 内有气体流动，这样就可以使惰性气体不断排去，而不会因过度冷凝形成爆炸性气体，实际上这样操作是非常有效的，以后就再也没有出现过 203C 内防爆板爆破的情况。36、203C 防爆空间的防爆板破及 HV202 阀后燃烧原因，预防措施及管理方法？答：引起 203C 内件爆破， HV202 后燃烧的主要原因有爆炸性气体存在，爆炸性气体产生的原因如下：1）原料气中的 H2 量高，在 CO2 气中 H2 含量大于 1%是危险的。由于 H

35、2 含量的增加使气体的爆炸范围加宽，尾气组成极易进入爆炸限。2）301J/JS 打水过早过多，过早停调温水加热蒸气 或出料时 301CA 带上负荷后调节不当使调温水温度降低过多，使 203C 内冷凝量加大，出气组成进入爆炸范围。3）PIC206 降低过早过多，使 202C 内 NH3、CO 2 冷凝过多，减少合成塔出气量，从而使 203C 易形成爆炸气体。4）在出料过程中，减 NH3 过早，如汽提塔壳侧压力还未提起，就减 NH3 量，使 203C 内尾气中 NH3 含量下降，由于惰气总量不变，故氢气的含量相对上升，尾气进入爆炸范围。5）HV202 开度过小，使气体流通量减少 203C 内氢气上

36、升，形成爆炸性气体。6）停车封塔后，关闭了 HV202 并冲洗 HV202 前后管线，甲铵管线，203C 内气体过度冷凝，使气相进入爆炸限内。以上这些情况在开车过程中最易发生，如 HV202 后燃烧往往是在开车出料过程中发生的，而防爆板爆破往往是在封塔后开车时，开 HV202 阀时发生的。引起燃烧和爆炸，除了要有爆炸性气体外，还要有火源，目前对火源的产生还没有一种明确的统一认识。一般是认为可能是气体高速流动产生静电，也可能是进入系统的油聚集达到自然。我厂几次燃烧都是发生在HV202 后 702E 进口的扩大管处，在此部位燃烧的原因是除了具备爆炸性气体和火源处，还与气体流速有关，因为 702E

37、进口扩大管前管道为100mm，后管道200mm，气体在此处流速突降了 3/4 使气体进入了非脱焰状态而产生燃烧。根据以上原因看，主要原因还是有爆炸性气体存在，所以操作中只要控制住 203C 尾气不形成爆炸性气体，那么就不会了生 203C 内件爆破及 HV202 后燃烧的事故，为此操作上应该注意：1）停车封塔过程中 HV202 要始终保持留有 5%开度，以防止爆炸性气体聚积，一般情况不冲洗HV202 及 HV203。2）开车过程中，HV202 开并应保证 203C 尾气不进入爆炸限。出料时 HV202 开度60%。3）CO2 中含 H21%时不能投料开车。4）出料时维持 TIC207 这 130

38、，停车封塔期间 TIC207 不能低于 110。5）开车时 301J/JS 不宜向系统加水过早，过多。6）出料后进系统的 NH3 量不要降得过快，一定要等到 PIC918 压力提上去后，再逐渐降低。7）出料后，不要过快，过早地降低 PIC206，要等 PIC918 带上负荷，203C 工作稳定后再将PIC206 降至与该负荷相对应的压力。如果开车时发生了 203C 内爆炸，则 203C 调温水无温差，系统应停车排放，检修 203C，如果开车过程中 HV202 后扩大管处燃烧。此时 TI03/12 点温度大于 100TAH202 报警，拆开保温会发现扩大管已经烧红，此时就立即开大 HV202 如

39、 7105Pa 系统超压，可开大 PV715 付线，这有两个作用，一是加大排放量，使气体组成脱离爆炸限，二是加大气流速度使气体进入脱焰速度，而使汽焰熄灭。37、203C 防爆空间板压破的原因及预防？答：由于 203C 防爆空间出口至 203C 底部管线堵塞或不畅通，投料后防爆板上下形成大压差，将防爆板8压破，全部或部份气体走短路，TI02/2.3 无温差或温差极小，PI201 升高或升高时趋势图成锯齿形划线，301J/JS 送水仍畅通，这些现象即说明防爆板已经压破，此种事故应停车检修 203C 如果在升温钝化进程中发现 TI02/4TR002/1 则说明 203C 进口管堵塞。应立即处理，以避

40、免防爆板压破。在停车时确保 203C 排放干净并保持气相管畅通（HV202 留有一定开度） ，在用 CO2 进行系统升压时，应缓慢增加压力，不能过快，在投料过程中 HV202 不要猛开猛关，这样就可以为避免此类事故发生。38、投料时高压系统加水的作用及控制？答：开车时要用甲铵泵（301J）或者高压冲洗水泵（905J）向高压洗涤器（203C）加水，其目的是吸收合成塔的气相，并降低甲铵熔点，防止结晶，若不加水，在开始进入 203C 的气相中只有 NH3CO 2 而不含水，生成甲铵结晶温度均为 154而此时 203C 的调温水温度只有 130左右，这样合成塔来的气体来的气体便会在 203C 内冷凝结

41、晶，因此在进 NH3 前应先加水入高压系统，由于一定量的水加入，又使得 202C 内的冷凝效果大大提高，加水量的确定，正常生产时 H2O/CO20.34，CO 2 为 27144Kg.mol/日，投料时为 70负荷，则每小时加水量应为 27144/2470%0.34184.85t/h，如果用 905J 正常打量为 4.85T/HV 正好相符，如果用 301J 其最低转速打量为 14.2t/h（40r/min） ，这样进入系统的水就多了，使 H2O/CO2 上升，因为H2O/CO2 每上升 0.1 将使高压系统的转化率下降 1%，所以在甲铵泵付线上加了一个 8mm 的小付线，以使甲铵泵在较低转速

42、下，能有一部份水通过小付线打循环，从而保证进入高压系统的水量不会过多。39、投料中你如何判断 201D 至 201C 液封已破？答：（1）溢液管液封水是由 905J 打 905F 里冷凝液作为封水的，温度在 90左右，由于 HV201 关不死有泄漏，液封水在一定时间内须重新打一次水，当 TI02/5 高于 90以上，并且急剧上升，可证明液封已破，又要重新打水一次。 （2）如果 CO2 走短路比较严重，还可以从合成系统压力，温度来判断液封已破。40、在投料过程中如果 905J 不能用，你如何保持 201D 至 201C 液封？答如果 905J 不能用，可把 202C 甲铵经排放管倒入溢流管液封，

43、打开该管线上的排放伐，利用位差关系进入溢流管。出料后，要尽快排放该管线，防止堵塞。41、画出正常投料到出料时合成压力变化曲线。 答：见图 2842、你如何从合成压力变化情况判断投料 NH3/CO2 是否正常？答：70%负荷投料时，NH 3/CO2 按 2.89 投氨，氨泵转速在 150 转/ 分左右，流量 66.5m3/h 投料后，合成系统压力缓慢上升，当升到 125105Pa 左右，合成系统压力相对来说有一稳定时间，当出料后，系统压力再缓慢上升到正常值，如果投料 NH3/CO2 不正常，过高或过低，合成系统压力不可能在 125105Pa 左右有较长时间稳定的过程，压力一直上升超过正常值，因而

44、出料时压力可能超过 150105Pa。43、投料后合成压力在升高应通知那些岗位引起注意？答：投料后合成压力在逐步上升，应该通知压缩岗位，因随着合成系统压力上升，压缩机出口背压上升，在原有透平转速，是不够的，如压缩机不随着背压的升高而提高透平转速。严重时可能产生喘振，所以应该通知压缩岗位，44、那些地方可判断出合成塔出料（原始投料开车）？答：如投料后，一切正常， （1）CO 2 按 70%进行投料时一般在 135 分钟左右即可出料：（2）如液体已经满过溢流管口时，还可以从 TI02/5 点上升情况来判断， （3）出料前合成系统压力有所上升。45、合成系统出料过程中高压系统如何调节答：合成塔出料后

45、：（1）LI201 指示在 5080之间可缓慢开 HIC201，最大可开到 78左右，当 LI201 也为稳定以后，HIC201 控制在 65左右。 （2） ，逐步提高 PIC918，当合成塔液位稳定后，控制在 161810 5Pa之间， 。 （3） ，201C 显示液位后， LIC203 自控在 2.05。70负荷下氨量为 47.5m3/h；相当于110115r/min。 （4）TIC207 自控在 130，PIC206 自控在 4.04.510 5Pa 之间，HIC202 控制在40，LIC903 自控在 20请参照工艺操作过程中要点分析部分“出料” 。46、影响合成系统压力的因素有哪些：

46、只用 PIC206 控制有什么不好？答：影响合成系统压力的因素有：NH 3/CO2、H 2O/CO2、惰性气体、203C 工作状况，以及 PIC206 的控制和 HV-202 的开度。由于影响系统的压力因素较多，因此，当 PI201 出现变化时，应认真找出原因，作出相应的调整，而不简单地9只调 PIC206，因为 PIC206 的压力控制权与系统的负荷有相应关系。若 PIC206 控制过高，将会使202C 内冷凝液量减少，这样 201D 内的气象将增加，加重了 203C 负荷，并使系统压力上升，如开大HV202 来控制维持合成系统压力，将增加 7105Pa 系统负荷，放空损失将增大。如 PIC

47、206 压力控制过低，将不易维持 201D 内生成尿素脱水反应所需热量，从而降低了转化率；并有可能因 4105Pa 蒸汽压力太低，而影响循环和蒸发系统的操作。因此 PIC206 不能随意调节，但在系统压力出现异常，而没找到原因时可暂时调节 PIC206，以便有时间查找原因（但注意适当调节） 。一旦原因查到采取相应措施后，就应立即将PIC206 压力控制在与该负荷相对应的压力。47、正常生产时 PI201 突升的原因及处理：答：生产中，由于 CO2 倒流，NH 3/CO2 严重失常，201D 严重满液，203C 内防爆板破，203C 壳恻防爆板破裂，HP 调温水中断， CO2 纯度降低，201F

48、 断水及 HV202 突然关闭等原因均会引起 PI201 的突升。发现 PI201 突升应尽快查明原因及处理。在未找到原因之前，可适当降低 PIC206，适当开大 HV202，必要时可开大 HV203 放空维持压力。48、NH 3/CO2 失常的判断、原因及处理方法？答：NH 3/CO2 是影响系统压力、温度的重要参数，不正常时必然引起合成系统压力上升温度下降， CO2 转化率下降，汽提塔汽耗量增加，如果 PIC206、HV202 控制适当，系统压力上升，TR002/1.5 点下降则说明系统 NH3/CO2 失常。1） ，NH 3/CO2 高：如果系统 NH3/CO2 高，PR201 将会缓慢上升，TI002/8 下降，在吸收系统不作调整的情况下，TI03/5 将会上升，PI302/1 上升。2） ，NH 3/CO2 低：如果系统 NH3/CO2 低，则 PI201 上升速度较快，TI02/1.5 同样下降，FI903 上升，合成转化率下降，汽提效率下降，但要注意 TI02/8 点偏高的原因还可能是合成系统 H2O/ur 高，所以在判断时要全盘考虑。NH3/C