液氮洗學(xué)習(xí)資料

一、任務(wù)

本液氮洗裝置是接受來(lái)自上游低溫甲醇洗工序的凈化氣

體，該凈化氣體將在

本液氮洗裝置內(nèi)進(jìn)一步的凈化，即脫除其中的CO、CH4、

Ar等，最終配制成

H2/N2=3：1的純凈合成氣，經(jīng)氨合成工序的H2-N2氣壓縮

機(jī)壓縮在氨合成工序制得產(chǎn)品液氨。在本液氮洗裝置中脫除

下的CH4、CO等經(jīng)減壓和分離，氣相返回到上游低溫甲醇

洗工序的循環(huán)氣壓縮機(jī)、液相經(jīng)過(guò)復(fù)熱后送全廠(chǎng)的燃料氣管

網(wǎng)。

是鋁制的

二、工藝原理

液氮洗工序是用來(lái)脫除低溫甲醇洗工序送來(lái)的原料氣中

的微量雜質(zhì)，如一氧化碳、氤氣、甲烷等，同時(shí)也可為氨合

成工序提供氫、氮配比為3:1的合成氣。液氮洗工序通常

與低溫甲醇洗工序聯(lián)成一體，以減少冷熱介質(zhì)間的重復(fù)換

熱、不僅減少了換熱設(shè)備的臺(tái)數(shù)還減少了溫差損失，因此低

溫甲醇洗工序和液氮洗工序共同承擔(dān)了用于氨合成氣體的

凈化。

液氮洗工序的工藝原理為物理吸收過(guò)程。原料氣體中含

有的雜質(zhì)一氧化碳、甲烷、氟，等在低溫下被溶劑液氮吸收，

且因溫度變化甚微而近似于等溫吸收過(guò)程。由于液氮洗工序

不僅是要脫除凈化氣中的“非氫組份”并且還要為氨合成工

序調(diào)配正確的氫、氮?dú)獾幕瘜W(xué)配比，因經(jīng)液氮洗滌后的凈化

氣體中氮的含量并不能滿(mǎn)足合成氣氮、氫比的要求，故在液

氮洗滌后、還須再經(jīng)粗配氮和精配氮把氮?dú)馀淙雰艋蟮脑?/p>

料氣中。

由于選擇的吸收劑為液氮，且在加壓和低溫下才可使氮

氣液化，同時(shí)加壓和低溫還可提高氣體的溶解度，故選擇了

2.78MpaG>T93.6C的操作條件。

經(jīng)液氮洗滌的氣相，經(jīng)復(fù)熱和配氮后，以氫、氮配比為3:1

的合成氣送壓縮、合成工序；被液氮洗下的一氧化碳、甲烷

等，經(jīng)減壓、復(fù)熱后送至燃料氣系統(tǒng)。

由于液氮洗工序是在低溫狀態(tài)下操作，原料氣中的微量

二氧化碳和甲醇會(huì)在低溫下凍結(jié)而堵塞冷箱內(nèi)的板翅式換

熱器的通道，因此，在原料氣進(jìn)入冷箱之前，必須用分子篩

吸附器將其中的微量二氧化碳和甲醇脫除。

液氮洗工序運(yùn)行在低溫狀態(tài)下，由于冷箱保冷之后仍有

冷損，以及換熱器存在溫差損失等，因此必需給系統(tǒng)補(bǔ)冷。

液氮洗工序所需的冷量是由中壓氮?dú)獾墓?jié)流膨脹（焦-湯效

應(yīng)）來(lái)提供的。但是由于中壓氮?dú)夤?jié)流提供的冷量不足，因

此在正常操作時(shí)，還需要增加液氮來(lái)提供冷量，另外在開(kāi)車(chē)

或操作不正常時(shí)，需由空分裝置供應(yīng)液氮進(jìn)行補(bǔ)冷。

液氮洗崗位基本原理

液氮洗工序的工藝原理包括：吸附原理、混合制冷原理及

液氮洗滌原理。

1）吸附原理

吸附是一種物理現(xiàn)象，不發(fā)生化學(xué)變化。由于分子間引力

作用，在吸附劑表面產(chǎn)生一種表面力。當(dāng)流體流過(guò)吸附劑時(shí),

流體與吸附劑充分接觸，一些分子由于不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞在

吸附劑表面，有可能被表面力吸引，被吸附到固體表面，使

流體中這種分子減少，達(dá)到凈化的目的。分子篩對(duì)極性分子

的吸附力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非極性分子，因此，從低溫甲醇洗工序來(lái)

的氣體中C02、CH30H因其極性大于H2,就被分子篩選擇性

地吸附，而H2為非極性分子，因此分子篩對(duì)H2的吸附就比

較困難。

被吸附到吸附劑表面上的分子達(dá)到一定，即達(dá)到了吸附

平衡，吸附劑達(dá)到了飽和狀態(tài)，這時(shí)每公斤吸附劑的吸附量

達(dá)到最大值，稱(chēng)為靜吸附容量（或稱(chēng)平衡吸附容量）。

在吸附過(guò)程中，由于流體的流動(dòng)速度的影響和出口氣體純

度等的要求，并不能使全部吸附劑達(dá)到吸附平衡，尚有一部

分吸附劑未飽和，這時(shí)的吸附容量是單位吸附劑的平均吸附

容量，稱(chēng)為動(dòng)吸附容量。

一般情況下，動(dòng)吸附容量?jī)H為靜吸附容量的0.4—0.6倍。

吸附劑床層的切換時(shí)間的確定是根據(jù)吸附劑在一定操作條

件下的動(dòng)吸附容量來(lái)確定的，如果到了切換時(shí)間而不及時(shí)切

換，出口氣體中雜質(zhì)含量就會(huì)超標(biāo)，因此必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)

要求的、定時(shí)切換再吸附器而進(jìn)行再生。

原理

眾所周知，在一定條件下，將一種制冷工質(zhì)壓縮至一定

壓力，再節(jié)流膨脹，產(chǎn)生焦耳-湯姆遜效應(yīng)(J-T效應(yīng))即可

進(jìn)行制冷?？茖W(xué)實(shí)踐已經(jīng)證明：“將一種氣體在足夠高的壓

力下與另一種氣體混合，這種氣體也能制冷”。這是因?yàn)樵?/p>

系統(tǒng)總壓力不變的情況下，氣體在摻入混合物中后分壓是降

低的，相互混合氣體的主要組分(如H2與N2、CO、CH4、Ar

等)的沸點(diǎn)至少平均相差33℃,最大相差57℃,這樣更有

利于低沸點(diǎn)組分H2的提純和低、高沸點(diǎn)組份的分離，并且

消耗也低。

3、液氮洗原理

眾所周知，物質(zhì)均具有氣、液、固三種聚集狀態(tài)，氮洗氣

中各組份也不例外。在常溫常壓下，它們呈氣態(tài)，在101.3kpa

下，氫被冷卻到20.3K(-252.73℃),氮被冷卻到77.4K

(-195.65℃),C0被冷卻到81K(-192.00℃),甲烷被冷

卻到1116K(-161.4℃),Ar被冷卻到87.3K(-185.7℃)

時(shí)它們分別都變成液態(tài)，當(dāng)用液氮來(lái)洗滌凈化氣時(shí)，其中的

H2冷凝溫度很低，仍呈氣態(tài)存在，從而達(dá)到分離的目的，這

就是氮洗除去CO、CH4、Ar的理論基礎(chǔ)。由于氮?dú)夂鸵谎趸?/p>

碳的氣化潛熱非常接近，因此，可以基本認(rèn)為液氮洗滌過(guò)程

為一等溫等過(guò)程。也正是由于各組分的沸點(diǎn)溫度的不同，低

沸點(diǎn)組分H2與高沸點(diǎn)組份的分離出來(lái)，達(dá)到提純的目的。

進(jìn)一步分析，液氮洗滌在除去CO的同時(shí)，亦將CH4、Ar

予以清除，這對(duì)提高氨的合成率和避免CH4、Ar在合成回路

中循環(huán)累積，減少動(dòng)力消耗無(wú)疑作用巨大。

液氮洗滌是利用空分裝置所得到的高純氮?dú)?，在氮洗塔?/p>

吸收氮洗氣中少量CO的分離過(guò)程。液氮由塔上部加入，氮

洗氣由塔底通入，進(jìn)行逆流操作。在洗滌過(guò)程中，由于CO、

CH4和Ar的冷凝溫度都比氮高，因此，當(dāng)這些組分氣體與低

溫液氮接觸，溫度降低而被冷凝下來(lái)，溶解在液氮中，在塔

頂?shù)玫郊儍舻臍涞獨(dú)狻?/p>

液氮洗工序就運(yùn)用了上述原理。在換熱器中用來(lái)自氮洗塔

的產(chǎn)品氮洗氣，冷卻進(jìn)入本工序的高壓氮?dú)夂蛠?lái)自低溫甲醇

洗的凈化氣；而在氮洗塔中，使凈化氣和液氮成逆流接觸；

在此過(guò)程中，不僅將凈化氣中的CO、CH4、Ar等洗滌下來(lái)，

同時(shí)也配入部分氮?dú)?。但這部分氮?dú)獠⒉荒苁钩龅此漠a(chǎn)

品氣體中H2/N2達(dá)到3:1,因此，還有另外一種配氮方式（此

配氮過(guò)程是在換熱器（E2605、E2606）之間完成的，使H2/N2

達(dá)到3:1；同時(shí)，在整個(gè)氮?dú)馀c凈化氣體混合的過(guò)程中，使

PN2=4.1MPa配到凈化氣中，其分壓下降為PN2=3.3MPa左

右，產(chǎn)生J-T效應(yīng)而獲得了液氮洗工序所需的絕大部分冷量。

氣體名大氣壓卜沸大氣壓卜氣化臨界溫臨界壓力

稱(chēng)點(diǎn)。C熱kj/kg度℃atm

CH4-161.45509.74-82.4545.79

Ar-185.86164.09-122.4547.98

CO-191.50215.83-140.2034.52

N2-195.80199.25-147.1033.50

H2-252.77446.65-240.2012.76

從上表可以看出，各組分的臨界溫度都比較低，氮的臨

界溫度為T(mén)47.1℃（其他組分可見(jiàn)上表），從而決定了液氮

洗滌必須在低溫下進(jìn)行。從各組分的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可以看出，H2

的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于N2及其它組分，也就是說(shuō)，在低溫液氮洗

滌過(guò)程中，CH4、Ar、CO容易溶解于液氮中，而原料氣體中

的氫氣，則不易溶解于液氮中，從而達(dá)到了液氮洗滌凈化原

料氣體中CH4、Ar和CO的目的。

2.液氮洗的特點(diǎn)

1、氮洗氣各組分的冷凝溫度與氣體的壓力有關(guān)

壓力提高，冷凝溫度也升高，即可在較高溫度下冷凝，

但冷凝溫度的提高，并不與壓力的增高成正比。此外，還應(yīng)

該注意到壓力的增高，會(huì)使設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且氫在冷凝液

中的溶解損失增加。因此，一般操作壓力采用中壓法。

2、氮洗氣是多組份混合物，對(duì)于多組分混合物，其每一

組分的冷凝溫度同該組分的氣體分壓相對(duì)應(yīng)。這樣，每一組

分的冷凝溫度既受氣體總壓影響，又受成分變化影響。將一

定組成的氮洗氣逐漸冷卻時(shí)，冷凝溫度高的組分先冷凝，隨

著溫度的繼續(xù)降低，冷凝溫度低的組分也逐步冷凝，溫度愈

低，各組分冷凝為液體所占的比例愈大。對(duì)于多組分混合物,

其冷凝特點(diǎn)同純組分時(shí)比較，是有差異的。如：一些組分，

雖未達(dá)到純組分時(shí)的冷凝溫度，但仍會(huì)有一部分冷凝下來(lái)，

液氮洗滌中的氫損失便屬于這種情況。

三、工藝特點(diǎn)

1)本液氮洗裝置的操作壓力為：2.91Mpa(A)o因正常操作

時(shí)會(huì)有一定冷量損

失，可以用壓力為0.4Mpa(A),溫度為T(mén)82C的液氮來(lái)補(bǔ)

充該冷損。故板翅式

換熱器須設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的液氮通道。

2)本液氮洗裝置主要由板翅式換熱器組和液氮洗滌塔組成,

板翅式換熱器組總

目前，國(guó)內(nèi)已建成的液氮洗裝置已有近十套之多，二十

多年來(lái)，許多工程技術(shù)人員做了大量的工作，積累了豐富的

理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)氣化壓力的不同，這些已建成的液氮洗裝置的操作

壓力有2.0—30、5.0?6.0、7.0?8.0MPaG不等。根據(jù)氣

化后，粗煤氣是采用急冷或廢鍋流程進(jìn)行冷卻及配套的變

換、低溫甲醇洗流程的不同，這些液氮洗工序就分成不同壓

力等級(jí)的“液氮洗流程”。配合本項(xiàng)目氣化工序液氮洗選

用2.8MPaG壓力且C0儲(chǔ)份不進(jìn)行循環(huán)回收的流程。

與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的液氮洗工序相比，本工藝的特點(diǎn)如下：

（1）采用氣體配氮流程（即在E-2605和E-2606間配氮），

較液體配氮（在E-2606后配氮）流程操作更為靈活和可靠。

（2）設(shè)置了冷箱外配氮的精調(diào)，進(jìn)一步提高了液氮洗工序

的操作靈活性、可靠性和H2/N2比的精確度。

（3）本工序的中壓氮?dú)庀騼艋瘹庵谢炫鋾r(shí)，依靠氮的分壓

降低產(chǎn)生J-T效應(yīng)而得到所需的冷量。但是由于提供的冷量

不足，正常生產(chǎn)時(shí)還需要由空分裝置供應(yīng)液氮來(lái)補(bǔ)充冷量。

液氮洗工序排出的低溫液體去火炬之前，采用間接加熱，使

火炬氣中不含水，簡(jiǎn)化了控制和操作；同時(shí)也避免了使用蒸

汽噴射直接加熱時(shí)，因操作不當(dāng)會(huì)造成管道破裂的危險(xiǎn)。

四、流程說(shuō)明

來(lái)自低溫甲醇洗工序的原料氣，首先進(jìn)入吸附器

(A-2601A/B),將其中含有的微量甲醇和二氧化碳脫除，

以免其在冷箱內(nèi)凍結(jié)而引起低溫設(shè)備和管道的堵塞。吸附器

由兩臺(tái)組成，內(nèi)裝分子篩，一臺(tái)使用，一臺(tái)再生，切換周期

為24小時(shí)，由程序控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換；分子篩再生用低

壓氮?dú)?再生用后的低壓氮?dú)馑屯蜏丶状枷垂ば虻牧蚧瘹?/p>

濃縮塔作氣提用氮。

經(jīng)分子篩吸附器處理后的原料氣送入冷箱中的1號(hào)原料

氣體冷卻器(E-2605)和2號(hào)原料氣體冷卻器(E-2606),

在此被返流的氮洗氣、燃料氣和循環(huán)氫氣冷卻，然后進(jìn)入氮

洗塔(T-2601)下部。其中所含的一氧化碳、氨和甲烷等被

塔頂部來(lái)的液氮洗出，凈化后含有少量氮?dú)獾牡礆庾运?/p>

頂離開(kāi)，經(jīng)過(guò)2號(hào)原料氣體冷卻器(E-2606)復(fù)熱，然后將

中壓氮?dú)夤芫€(xiàn)中來(lái)的氮?dú)馀淙?即氣相配氮)，基本達(dá)到氫氮

氣化學(xué)配比3:1后，再經(jīng)過(guò)1號(hào)原料氣體冷卻器(E-2605)

復(fù)熱，其中一部分送至低溫甲醇洗工序，交回由原料氣體自

低溫甲醇洗工序帶來(lái)的冷量；另一部分繼續(xù)在高壓氮?dú)饫鋮s

器(E-2604)中復(fù)熱至環(huán)境溫度后出冷箱，并與來(lái)自低溫甲

醇洗工序復(fù)熱后的合成氣匯合、再經(jīng)精配氮實(shí)現(xiàn)正確的氫、

氮?dú)饣瘜W(xué)配比后作為產(chǎn)品氣體送入氨合成工序。

中壓氮?dú)鈦?lái)自界區(qū)外的空分裝置，經(jīng)高壓氮?dú)饫鋮s器

(E-2604)和1號(hào)原料氣體冷卻器(E-2605)被返流氣體冷

卻后，其中大部分經(jīng)節(jié)流直接與自氮洗塔(T-2601)頂部來(lái)

的氮洗氣混合，基本達(dá)到氫氮?dú)饣瘜W(xué)配比3:1；其余部分繼

續(xù)在2號(hào)原料氣體冷卻器(E-2606)中冷卻并液化，液氮進(jìn)

入氮洗塔(T-2601)頂部，作洗滌劑用。

氮洗塔(T-2601)底部的液體減壓后在氫氣分離器

(V-2602)中閃蒸，氣相作為循環(huán)氫氣，經(jīng)2號(hào)原料氣體冷

卻器(E-2606)>1號(hào)原料氣體冷卻器(E-2605)和高壓氮

氣冷卻器(E-2604)復(fù)熱后出冷箱，送至低溫甲醇洗工序的

循環(huán)氣壓縮機(jī)加壓后回收利用；由氫氣分離器(V-2602)底

部排出的液體，經(jīng)2號(hào)原料氣體冷卻器(E-2606)、1號(hào)原

料氣體冷卻器(E-2605)和高壓氮?dú)饫鋮s器(E-2604)復(fù)熱

后出冷箱，作為燃料氣送至全廠(chǎng)燃料氣系統(tǒng)。

五、液氮洗的技術(shù)特點(diǎn)；

——凈化的機(jī)理：

系在低溫下，在氮洗塔內(nèi)用液體氮洗下粗合成氣中的

CO、Ar、CH4等組份，

并得到純度極高的合成氣。由于合成氣的純度高，既可提高

氨合成塔出塔氣的氨

凈值，還能延長(zhǎng)氨催化劑的使用壽命與減少催化劑的一次充

填量?30%；同時(shí)也使

噸氨H2-N2氣的消耗量減少，甚至于接近理論值。

被液氮洗下的co溶于液氮之中，且所產(chǎn)生的熱效應(yīng)很小,

故用液氮凈化粗合成

氣的工藝過(guò)程被視為一等溫過(guò)程。

——補(bǔ)冷：由于存在冷箱的保冷損失和板翅式換熱器的傳熱

溫差損失，因此系統(tǒng)

要求必須有冷量補(bǔ)充的來(lái)源。

通常，系統(tǒng)的冷量補(bǔ)充是靠中壓氮?dú)獾慕範(fàn)?湯姆遜(J-T)

效應(yīng)或液氮的蒸

發(fā)來(lái)提供。

在液氮洗裝置的操作壓力(或進(jìn)液氮洗裝置的中壓氮?dú)?/p>

壓力)比較高(如》

5.0Mpa)時(shí)，可只靠中壓氮?dú)獾慕範(fàn)?湯姆遜(J-T)效應(yīng)就

足以抵償其系統(tǒng)冷箱

的保冷損失和板翅式換熱器的傳熱溫差損失。

在液氮洗裝置的操作壓力較低時(shí)，僅靠中壓氮?dú)獾慕範(fàn)?

湯姆遜(J-T)效應(yīng)

就不足以抵償其系統(tǒng)冷箱的保冷損失和板翅式換熱器的傳

熱溫差損失，必須向系

統(tǒng)額外的補(bǔ)入液氮并在板翅式換熱器專(zhuān)用通道中蒸發(fā)，用液

氮的蒸發(fā)來(lái)提供冷量

以補(bǔ)充不足的冷量。

由于本液氮洗裝置所用的中壓氮?dú)鈮毫椋?.1Mpa(A),

中壓氮?dú)庾⑷際2

中所產(chǎn)生的焦?fàn)?湯姆遜(J-T)效應(yīng)不足以抵償其系統(tǒng)的保

冷損失和熱交換的

傳熱溫差損失。為此，板翅式換熱器組內(nèi)的通道中須再設(shè)置

“專(zhuān)門(mén)的液氮通

道”，以液氮在“專(zhuān)門(mén)的液氮通道”內(nèi)蒸發(fā)時(shí)，向系統(tǒng)提供

不足的冷量。

為縮短開(kāi)車(chē)系統(tǒng)降溫所耗費(fèi)的時(shí)間，需要補(bǔ)充一定數(shù)量的液

氮。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，

液氮洗裝置的操作壓力和J-T效應(yīng)產(chǎn)生的AT(0C)關(guān)系可

參見(jiàn)下表：

液氮洗裝置的操作壓力和J-T效應(yīng)的關(guān)系表

液氮洗裝置的操作壓力

(Mpa)J-T效應(yīng)產(chǎn)生的△

T(0C)

?7.5?21

?5.4?14

~5.0?13

?4.8?12

<3.0<10

六、操作：

液氮洗裝置的操作是非常平穩(wěn)的，高的凈化度也是能夠

很好保證的。在操作

時(shí)（特別是在低負(fù)荷時(shí)），如果中壓氮?dú)饬坎话幢壤m當(dāng)控

制并減少，則會(huì)出現(xiàn)

氮洗塔塔釜液位的升高。

操作時(shí)如果提高塔釜組分的排出壓力，不僅會(huì)造成補(bǔ)冷

量的相應(yīng)增加，還會(huì)

使氫損失也增加。

另外低溫甲醇洗提供給液氮洗裝置的原料氣溫度、即低

溫甲醇洗提供給液氮

洗裝置的冷量，應(yīng)和液氮洗裝置返回低溫甲醇洗裝置的氣體

溫度、即液氮洗裝置

返回低溫甲醇洗裝置的冷量基本相當(dāng)。如果，低溫甲醇洗提

供給液氮洗裝置的冷

量過(guò)大，則會(huì)出現(xiàn)冷量的過(guò)剩，即氮洗塔塔釜液位的升高；

反之，液氮洗裝置返

回低溫甲醇洗裝置的冷量過(guò)大則會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)冷量的不足，即

氮洗塔塔釜液位的降

低。

液氮洗裝置在操作時(shí)，要密切關(guān)注氮洗塔塔釜液位；當(dāng)

氮洗塔塔釜液位升高

時(shí)，首先是增加液氮洗裝置返回低溫甲醇洗裝置的氣量，其

次再減少中壓氮?dú)獾?/p>

流量，盡量不要通過(guò)氮洗塔塔釜的排液來(lái)解決。

——氮洗塔釜鐳份、在V2602中的減壓和分離：

V2602的操作壓力約為氮洗塔操作壓力的1/3,氮洗塔釜儲(chǔ)

份進(jìn)到V2602后

即減壓分離。在V2602中，氮洗塔塔釜液中的溶解H2會(huì)解

吸出來(lái)，并再返回甲醇

洗的壓縮機(jī)中加壓回收；液相則單獨(dú)引出、復(fù)熱后進(jìn)入燃料

氣管網(wǎng)。這是回收和

減少H2損失和提高H2收率的措施之一,氮洗塔操作壓力越

高，V2602的操作壓

力越低，回收的溶解H2就越多，即H2損失越小和H2收率

越高。

本裝置氮洗塔操作壓力為：2.81MpaA,V2602的操作壓力為:

~1.25MpaA,

故回收的H2會(huì)很少，物料平衡表26-29點(diǎn)給出僅為：

~81.2Nm3/h（H2的純度

88.8%）

如果氮洗塔操作壓力為：5.4Mpa（或7.4Mpa）,V2602的操

作壓力約為：

-1.8Mpa（或?2.5Mpa）,因減壓的壓差大，相對(duì)解吸出得溶

解H2會(huì)多。因此，

氮洗塔操作壓力越高，采用V2602分離溶解H2越經(jīng)濟(jì)。

——液氮洗裝置冷箱內(nèi)設(shè)備的材料選擇：液氮洗裝置冷箱內(nèi)

主要有板翅式換熱

器和液氮洗滌塔。通常，板翅式換熱器的材質(zhì)均選為鋁材。

對(duì)于液氮洗滌塔的材

料既可是鋁材也可是不銹鋼。本項(xiàng)目是采用鋁材。

七、生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能措施

——設(shè)備和管道安裝在專(zhuān)門(mén)的冷箱殼體之內(nèi)，以減少系統(tǒng)的

冷損失：液氮洗

裝置是在?-185。0C溫度下操作的。

冷箱殼體內(nèi)除安裝有設(shè)備和管道外，則空間須用珠光砂充

滿(mǎn)；要求冷箱內(nèi)的

設(shè)備、管道均要與冷箱殼體的內(nèi)壁、保持有400mm以上的

凈距。

——設(shè)計(jì)低的傳熱溫差：

由于是采用板翅式換熱器進(jìn)行熱-冷介質(zhì)的溫度交換，故換熱

器冷端（或熱

端）的傳熱溫差設(shè)計(jì)較低，一般控制不超過(guò)3?50C,甚至于

更低。傳熱溫差越低越利于節(jié)能。

八、自動(dòng)控制水平

本液氮洗裝置是大型氮肥裝置中的一個(gè)工序，通常大型氮肥

裝置中均設(shè)置先

進(jìn)、可靠、完備的儀表和控制系統(tǒng)，以確保生產(chǎn)裝置安全、

平穩(wěn)、長(zhǎng)周期、高質(zhì)

量的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的最大利潤(rùn)。

控制系統(tǒng)的要求

對(duì)于整個(gè)大型氮肥裝置是通過(guò)DCS系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行

監(jiān)視、報(bào)警及回路控

制。安全聯(lián)鎖和緊急停車(chē)也將由DCS完成。

安全聯(lián)鎖和緊急停車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為事故安全型。當(dāng)系統(tǒng)的

電源和氣源故障時(shí)，

閥門(mén)和設(shè)備要趨于安全位置和狀態(tài)。報(bào)警和聯(lián)鎖的接點(diǎn)在工

藝參數(shù)正常時(shí)，是閉

合的（接通）,反之?dāng)嚅_(kāi)。

其液氮洗的控制系統(tǒng)必須與整個(gè)大型氮肥裝置的控制系

統(tǒng)相匹配并滿(mǎn)足大

型氮肥裝置的控制系統(tǒng)的要求。

九、裝置設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1.設(shè)計(jì)規(guī)模：

處理進(jìn)料氣約：51403.5Nm3/h（規(guī)格見(jiàn)2.L1）中）

產(chǎn)品氣（H2/N2=3/l）約：67554.9Nm3/h（規(guī)格見(jiàn)2.3.1）中）

2.消耗指標(biāo)

①循環(huán)水：16.93t/h（吸附劑再生時(shí)用）

②蒸汽

2.5MPaG飽和蒸汽：0.4t/h（僅吸附劑再生時(shí)用）

0.5MPaG飽和蒸汽：2.623t/h（間斷時(shí)用）

③中壓氮?dú)猓?8488.4Nm3/h

④低壓氮?dú)猓?500Nm3/h（吸附劑定貨后再確認(rèn)）

⑤液氮：350Nm3/h（開(kāi)車(chē)時(shí)用）

⑥液氮：450Nm3/h（運(yùn)行時(shí)補(bǔ)充冷量用）

3.“三廢”排放量

廢渣：?16M3（每3-5年更換一次吸附劑）（吸附劑定貨后

再確認(rèn)）

液氮洗分子篩吸附劑型號(hào)：13X型，體積約16m3。

十、復(fù)雜控制回路的說(shuō)明

液氮洗工藝的控制由兩部分組成，一部分為分子篩吸附

器系統(tǒng)的控制，另一

部分為冷箱及外圍設(shè)備的控制。

1.分子篩吸附器系統(tǒng)為全自動(dòng)程序控制，吸附周期為24小

時(shí)，再生步驟如下：

（1）使吸附器降壓并將吸附器中的原料氣排至火炬系統(tǒng)。

（2）用低壓氮?dú)鈱⑽狡黝A(yù)熱至環(huán)境溫度。

（3）用經(jīng)再生氣體加熱器（E2601）加熱的高溫氮?dú)?，將?/p>

附器加熱，使分子

篩再生。

(4)用低壓氮?dú)鈱⑽狡骼鋮s至環(huán)境溫度。

(5)用原料氣體將吸附器升壓至操作壓力。

(6)用原料氣體的旁路將吸附器進(jìn)一步冷卻至操作溫度。

(7)等待進(jìn)入吸附操作周期。

2、冷箱及外圍設(shè)備的主要控制回路如下：

(1)根據(jù)去合成裝置的合成氣體中氮?dú)錃馀浔仍诰€(xiàn)分析結(jié)

果，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷箱

外的中壓氮?dú)馊ズ铣蓺怏w管線(xiàn)的微調(diào)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)其正確配

比。

(2)根據(jù)氮洗塔(T2601)的液位，自動(dòng)調(diào)節(jié)其出口閥門(mén)的

開(kāi)度。

(3)根據(jù)進(jìn)入氮洗塔的原料氣體溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)氫氣分離

器(V2602)的液

位。

(4)根據(jù)進(jìn)入冷箱的原料氣的流量，自動(dòng)調(diào)節(jié)配入凈化后

的合成氣體的氮?dú)?/p>

流量和進(jìn)入氮洗塔(T2601)頂部的液氮閥的開(kāi)度。

(5)根據(jù)進(jìn)入再生氣體加熱器的低壓氮?dú)饬髁亢驮偕鷼怏w

冷卻器的低壓氮?dú)?/p>

溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)出再生氣體冷卻器的低壓氮?dú)忾y開(kāi)度。

(6)根據(jù)去低溫甲醇洗工序的低壓氮?dú)饬髁?，自?dòng)調(diào)節(jié)低

壓氮?dú)膺M(jìn)入低溫甲

醇洗工序的閥門(mén)開(kāi)度。

(7)根據(jù)出冷箱的燃料氣的壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)其排放量。

安徽昊源化工集團(tuán)有限公司合成氨尿素(18.30)原料路線(xiàn)改

造工程

液氮洗裝置工藝包文件號(hào)：ZT11080-26-032-6頁(yè)共8頁(yè)

(8)根據(jù)去合成裝置的合成氣體的壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)合成氣

體去火炬系統(tǒng)放空

閥的開(kāi)度。

(9)根據(jù)出冷箱合成氣與界區(qū)外來(lái)的中壓氮?dú)庵g的溫差,

自動(dòng)調(diào)節(jié)出冷箱

的合成氣體閥的開(kāi)度。

(10)根據(jù)出火炬氣體加熱器的冷凝液液位，自動(dòng)打開(kāi)低壓

蒸汽出口閥門(mén)。根

據(jù)進(jìn)入火炬加熱器的低壓蒸汽壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)其備用中壓蒸

汽管線(xiàn)的閥門(mén)開(kāi)度。

十一、開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作

在施工單位機(jī)械竣工的基礎(chǔ)之上，化工投料之前需要完

成如下工作：管線(xiàn)的吹掃、分子篩的裝填、系統(tǒng)的氣密試

驗(yàn)、系統(tǒng)干燥置換、冷箱裸冷、珠光砂裝填。

1、氣相管線(xiàn)的吹掃

冷箱的安裝、試壓、吹掃等工作應(yīng)全部在制造廠(chǎng)的車(chē)間

內(nèi)完成，并且在出廠(chǎng)前進(jìn)行了氮封；因此，在現(xiàn)場(chǎng)不需再進(jìn)

行吹掃及試壓。

1）目的設(shè)備和管道在安裝過(guò)程中會(huì)帶入各種各樣的雜質(zhì)，

如焊渣、塵土等，在化工投料前必須把其清除干凈，以防止

在運(yùn)行中閥門(mén)、設(shè)備出現(xiàn)意外故障。

2）范圍本工序選用空氣作為吹掃介質(zhì)，對(duì)本工序所有氣相

經(jīng)過(guò)的管線(xiàn)、設(shè)備進(jìn)行吹掃。

3）技術(shù)要求

①公稱(chēng)直徑大于或等于600mm氣體管道，采用人工清理；

公稱(chēng)直徑小于600mm的氣體管道采用空氣吹掃。

②管道吹掃前拆除流量計(jì)、法蘭連接的調(diào)節(jié)閥、重要閥門(mén)、

節(jié)流閥、安全閥、儀表等，用短管代替。

③吹掃的順序按主管、支管、疏排管依次進(jìn)行，吹掃出的臟

物不得進(jìn)入已合格的管道。

④吹掃前檢查管道支、吊架的牢固程度，必要時(shí)予以加固。

⑤吹掃時(shí)吹掃口周?chē)O(shè)置禁區(qū)，并標(biāo)有危險(xiǎn)區(qū)警示牌。

⑥管道吹掃合格復(fù)位后，不得再進(jìn)行影響管內(nèi)清潔的其他作

業(yè)。

⑦吹掃利用生產(chǎn)裝置氮壓機(jī)，進(jìn)行間斷性的吹掃；吹掃壓力

不得超過(guò)容器和管道的設(shè)計(jì)壓力，流速大于20m/s。

⑧吹掃過(guò)程中，當(dāng)目測(cè)排氣無(wú)煙塵時(shí)，在排氣口設(shè)置涂有鉛

油靶板檢驗(yàn)，5min內(nèi)靶板上無(wú)鐵銹、塵土、水份及其他雜物,

視為合格。

⑨吹掃后的復(fù)位工作，注意與機(jī)器、設(shè)備連接的管道保持自

由對(duì)中。

4）吹掃前的準(zhǔn)備工作

①拆除氣相管線(xiàn)上所有的流量測(cè)量元件，并接相同尺寸短

管；

②拆除氣相管線(xiàn)上所有止逆閥并接相同尺寸短管；

③將現(xiàn)場(chǎng)所有壓力、溫度儀表連接管拆開(kāi)，并在儀表側(cè)用堵

頭或塑料布包住，當(dāng)主管線(xiàn)吹掃合格后，打開(kāi)儀表根部閥對(duì)

儀表導(dǎo)壓管進(jìn)行吹掃。

④確認(rèn)系統(tǒng)所有閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，與上游及下游工序已徹

底隔離，對(duì)拆卸口根據(jù)具體情況用臨時(shí)盲板或塑料包住，防

止在吹掃前或吹掃過(guò)程中進(jìn)入贓物。

⑤統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)吹掃所需短管的數(shù)量及規(guī)格并編號(hào)。

⑥拆除氣體所經(jīng)過(guò)設(shè)備頂部的除沫器并在吹掃合格后安裝

好。

5）吹掃步驟（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況由開(kāi)車(chē)工程師完善）

6）吹掃注意事項(xiàng)

①整個(gè)吹掃過(guò)程必須做好記錄，內(nèi)容應(yīng)包括：

a.吹掃的管線(xiàn)號(hào)、路徑、吹掃過(guò)程情況記錄；

b.吹掃口的具體位置，臨時(shí)盲板情況表；

c.吹掃好后管道復(fù)位情況確認(rèn)表。

②在拆卸和復(fù)位時(shí)，一定要確認(rèn)相關(guān)管線(xiàn)上閥門(mén)關(guān)閉，吹掃

氣已全部停止，并經(jīng)工藝人員確認(rèn)同意；

③每段吹掃管道必須有專(zhuān)職人員檢查、簽字認(rèn)可；

④吹掃應(yīng)注意安全，吹掃口應(yīng)設(shè)警戒線(xiàn)或由專(zhuān)人看護(hù)；

⑤吹掃氣源的停送由專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮，拆裝管件、檢驗(yàn)時(shí)必須

斷氣，不同工序間氣源的停送采用物料停送聯(lián)絡(luò)單，氣源控

制閥門(mén)專(zhuān)人操作；

⑥操作人員防護(hù)用品：安全帽、安全帶、耳塞及防砸、防燙

等用品齊全；

⑦吹掃排放口周?chē)?5米設(shè)立安全警戒區(qū)，吹掃現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)

警示牌，夜間設(shè)警示燈；

⑧設(shè)備內(nèi)作業(yè)辦理相關(guān)票證，照明采用安全行燈或手電；

⑨臨時(shí)管線(xiàn)的配管應(yīng)滿(mǎn)足吹掃壓力要求；

⑩參加作業(yè)人員必須通過(guò)培訓(xùn)并考試合格；

(11)吹掃前組織預(yù)危分析并培訓(xùn)；

?夜間吹掃作業(yè)，在界區(qū)氣源控制閥處、吹掃口排放處設(shè)有

充足照明；

?吹掃現(xiàn)場(chǎng)必須確保通道暢通，場(chǎng)地平整。

2、分子篩的裝填

吸附器中的分子篩的裝填需在現(xiàn)場(chǎng)完成，有關(guān)裝填注意事項(xiàng)

和具體要求，請(qǐng)參照分子篩供貨廠(chǎng)家的產(chǎn)品說(shuō)明，一定要確

保分子篩的清潔和不破碎。

3、氣密試驗(yàn)

1）目的液氮洗工序的工藝氣為易燃、易爆氣體，任何一種

介質(zhì)泄漏都會(huì)給人身安全和環(huán)境帶來(lái)直接的危害。另外本工

序操作壓力高、溫度特別低，任何一種工藝介質(zhì)的泄漏既

不利于人身安全也不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和冷量的平衡。因此應(yīng)

對(duì)本工序所有設(shè)備接口、管道焊縫、閥門(mén)、連接法蘭作氣

密試驗(yàn)，以便將所有的泄漏在開(kāi)車(chē)之前查出并進(jìn)行處理。

2）范圍液氮洗工序所有設(shè)備接口、管道焊縫、閥門(mén)、連接

法蘭。

3）技術(shù)要求在查漏工作做完后，要求各壓力區(qū)用氮?dú)獬?/p>

到設(shè)計(jì)壓力，然后關(guān)閉充氮閥，檢查并確認(rèn)各區(qū)的泄漏率是

否滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如不滿(mǎn)足繼續(xù)查漏處理，直到合格為止。

升壓/卸壓速率均不能大于0.lMPa/3mino本系統(tǒng)的氣密試

驗(yàn)介質(zhì)為中壓氮、低壓氮。升壓時(shí)按一定的壓力等級(jí)逐步升

至設(shè)計(jì)壓力。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，泄漏率試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)達(dá)到

試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)定24小時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)每小時(shí)平均泄漏率應(yīng)

符合規(guī)范要求，即AW0.5%。

泄漏率公式：A=100（l-P2Tl/PlT2）/t%

A—每小時(shí)平均泄漏率，%；

Pl一試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的壓力，MPaA；

P2一試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的壓力，MPaA；

T1一試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的溫度，K；

T2一試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溫度，K；

t一試驗(yàn)時(shí)間，小時(shí)；

4）氣密前的準(zhǔn)備工作

①確認(rèn)設(shè)備、管道吹掃工作已完成；

②空分工序已送出合格的中壓氮及低壓氮；

③確認(rèn)本工序的儀表及調(diào)節(jié)閥具備投用條件；

④本工序所有的安全閥已調(diào)校完畢，所有的閥門(mén)在安裝前已

水壓試驗(yàn)/氣壓試驗(yàn)合格；

⑤確認(rèn)本工序所有的臨時(shí)管線(xiàn)已拆除，管道上盲板處于正確

位置，所有閥門(mén)已關(guān)閉，與其他工序連接的閥門(mén)也已關(guān)閉；

⑥試壓用壓力表或臨時(shí)用壓力表已安裝好，壓力表已校驗(yàn)

好，精度不低于1.5

級(jí)，最大刻度值為最大被測(cè)量壓力的1.5-2倍。

5）氣密步驟（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況由開(kāi)車(chē)工程師完善）

6）安全注意事項(xiàng)

①試壓過(guò)程中嚴(yán)禁系統(tǒng)超壓；

②嚴(yán)禁高壓串低壓操作；

③嚴(yán)格控制充壓、泄壓速率；

④詳細(xì)做好各項(xiàng)記錄；

⑤試壓過(guò)程中采用N2檢漏，檢修處理人員應(yīng)在上風(fēng)處，以

防窒息事故發(fā)生；

⑥氮?dú)獬鋲汉?，?yán)重泄漏點(diǎn)如果處于死角部位，嚴(yán)禁無(wú)防護(hù)

措施靠近或緊固；試氣密時(shí)，人員進(jìn)入設(shè)備基礎(chǔ)、地槽等死

角部位查漏，必須兩人以上同行，其中一人專(zhuān)司監(jiān)護(hù)；

⑦試氣密時(shí)，嚴(yán)禁在設(shè)計(jì)壓力或接近設(shè)計(jì)壓力下緊固；

⑧氣密現(xiàn)場(chǎng)設(shè)警戒、警示區(qū)，嚴(yán)防無(wú)關(guān)人員進(jìn)入；升壓過(guò)程

中法蘭、法蘭蓋側(cè)面和正面不準(zhǔn)站人；

⑨查漏人員登高須正確使用安全帶、安全帽、氣密用小桶必

須牢固可靠。

4、干燥置換

1）目的系統(tǒng)在氣密試驗(yàn)之后，裸冷之前需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮

氣置換，滿(mǎn)足裸冷的工藝要求。

2）范圍液氮洗工序所有設(shè)備、管道。

3）技術(shù)要求分析取樣點(diǎn)0200.2%且露點(diǎn)合格時(shí)表明系統(tǒng)

置換干燥合格。

4）置換干燥前的準(zhǔn)備工作

①系統(tǒng)置換前，首先進(jìn)行界區(qū)內(nèi)N2管網(wǎng)置換，分析置換氣

源合格；

②置換前確認(rèn)系統(tǒng)內(nèi)所有閥門(mén)關(guān)閉。

5）置換和干燥步驟（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況由開(kāi)車(chē)工程師完善）

6）安全注意事項(xiàng)

①整個(gè)置換干燥過(guò)程必須做好記錄，內(nèi)容應(yīng)包括:

a.排放導(dǎo)淋、取樣點(diǎn)所在的管線(xiàn)號(hào)、排放過(guò)程、分析情況記

錄；

b.導(dǎo)淋口、取樣點(diǎn)的具體位置；

c.分析合格后導(dǎo)淋點(diǎn)和分析取樣點(diǎn)的復(fù)位情況確認(rèn)表。

②在低點(diǎn)排放、取樣和復(fù)位時(shí)，每小組兩人，一人專(zhuān)司監(jiān)護(hù);

應(yīng)注意安全，分析取樣應(yīng)站在上風(fēng)口；

③置換以升降壓放空為主，低點(diǎn)排放逐個(gè)進(jìn)行；

④操作人員防護(hù)用品：安全帽、安全帶、耳塞等用品齊全；

⑤排放口周?chē)?5米設(shè)立安全警戒區(qū)，吹掃現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)警示

牌，夜間設(shè)警示燈；

⑥參加作業(yè)人員通過(guò)操作培訓(xùn)并考試合格；

⑦夜間作業(yè)時(shí)，在界區(qū)內(nèi)排放處設(shè)立充足照明；

⑧吹掃現(xiàn)場(chǎng)確保通道暢通，場(chǎng)地平整。

⑨干燥置換完畢后做全面檢查，對(duì)照方案仔細(xì)檢查有無(wú)缺項(xiàng)

和遺漏，應(yīng)及時(shí)復(fù)位的地方是否復(fù)位。

⑩若遇緊急情況，應(yīng)停止作業(yè)。

5、裸冷冷箱的裸冷也需在現(xiàn)場(chǎng)完成，必須嚴(yán)格按照冷箱制

造廠(chǎng)的有關(guān)操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。具體操作步驟可詳見(jiàn)冷箱制造

廠(chǎng)的操作手冊(cè)。

6、珠光砂的裝填冷箱內(nèi)用于絕熱的珠光砂的裝填需在現(xiàn)場(chǎng)

完成，有關(guān)裝填注意事項(xiàng)應(yīng)參照冷箱制造廠(chǎng)及珠光砂供貨商

的要求。一定要選擇晴朗干燥的天氣，最好能在一天內(nèi)完成

裝填工作；一定要注意保證珠光砂的裝填密度及均勻度。珠

光砂的裝填必須在冷箱裸冷完成后進(jìn)行，并確保珠光砂在裝

填之前必須是干燥的。

十二、開(kāi)車(chē)步驟

（一）、開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備

1、確認(rèn)液氮洗工序內(nèi)所有要求的下列調(diào)試工作已經(jīng)全部完

成：

1）試壓

2）吹掃

3）氣密試驗(yàn)

4）裸冷

5）珠光砂和分子篩全部裝填完畢

2、.確認(rèn)所有設(shè)備和管道上的閥門(mén)的閥位：

1）所有閥門(mén)必須全部關(guān)閉

2）管道上所有盲板必須處于正確位置

3）所有的臨時(shí)盲板和臨時(shí)過(guò)濾器必須拆除

3、.確認(rèn)閥門(mén)的閥位和儀表的動(dòng)作

1）液位、壓力和流量?jī)x表的根部閥必須處于打開(kāi)狀態(tài)，而

排凈和放空閥必須處于關(guān)閉狀態(tài)

2）確認(rèn)每個(gè)調(diào)節(jié)閥能夠正確、靈活的動(dòng)作。

3）確認(rèn)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能正確；在正常操作建立后，將旁通開(kāi)

關(guān)（26HS-0003）由旁通（開(kāi)）打至正常（關(guān)）。

4）確認(rèn)26AIC-0001和26AIA-0002的動(dòng)作正確。

4、確認(rèn)所有安全閥全部標(biāo)定、調(diào)試合格并安裝就位。

5、確認(rèn)下列公用工程可隨時(shí)投用：

1）用于再生氣體冷卻器（E-2602）的循環(huán)冷卻水。

2）用于吸附器（A-2601A/B）再生和冷箱吹掃的低壓氮?dú)?/p>

（LPN）o

3）用于吸附器（A-2601A/B）再生的中壓蒸汽（MS）。

4）儀表空氣。

5）動(dòng)力電。

6、氮?dú)庵脫Q：采用充泄壓法，利用低壓氮?dú)猓↙PN）將液氮

洗工序內(nèi)設(shè)備和管道中02含量降到1%以下。

氮?dú)庵脫Q過(guò)程中，一定要控制充壓速度為01MPa/min以下。

置換2至3次后，進(jìn)行氮?dú)獬隹谌臃治?，?2含量不合

格，重新充壓置換。

當(dāng)連續(xù)兩次各取樣點(diǎn)分析結(jié)果氧氣含量＜1%時(shí)，則認(rèn)為置換

合格和置換過(guò)程的結(jié)束。之后要保持液氮洗工序是微正壓。

7、干燥為了避免液氮洗工序在冷卻期間出現(xiàn)結(jié)冰

現(xiàn)象，所有設(shè)備及其管線(xiàn)必須進(jìn)行徹底的干燥。使用低壓氮

氣（LPN）進(jìn)行干燥，用于干燥的氮?dú)鉁囟龋仨毤訜岬?0℃o

當(dāng)出液氮洗工序的氮?dú)庵兴啃∮趌Oppm時(shí)，液氮洗工

序的干燥過(guò)程就結(jié)束了。通常干燥過(guò)程將至少花費(fèi)48小時(shí)。

兩個(gè)吸附器（A-2601A/B）必須進(jìn)行了再生。用于冷箱絕熱

的吹掃氮?dú)獗仨毻队谩?/p>

（二）、冷箱的冷卻

1）確認(rèn)調(diào)節(jié)閥26FV-0005、26FV-0009、26FV-0010、

26LV-000K26TV-0039和26TDV-0016均處于關(guān)閉狀態(tài)。

2）保證能使中壓氮?dú)猓∕PN）通過(guò)燃料氣管線(xiàn)、合成氣管

線(xiàn)和循環(huán)氫氣管線(xiàn)進(jìn)入熱火炬總管。

3）打開(kāi)中壓氮?dú)猓∕PN）入界區(qū)處切斷閥的1”旁通閥，對(duì)

調(diào)節(jié)閥26FV-0009和26FV-0010之前的中壓氮?dú)夤芫€(xiàn)和換熱

器通道進(jìn)行升壓。之后，關(guān)閉此旁通閥，打開(kāi)主切斷閥。

4）打開(kāi)調(diào)節(jié)閥26FV-OO1O使氮洗塔（T-2601）充壓到：0.5—1

MPaGo

5）調(diào)節(jié)經(jīng)合成氣通道去熱火炬總管的中壓氮?dú)饬髁?/p>

（26TDV-0016上游FV-26007管線(xiàn)上的兩個(gè)閥門(mén)）。

6）全開(kāi)調(diào)節(jié)閥26LV-0001和26TV-0039o

7）打開(kāi)循環(huán)氫氣和燃料氣管線(xiàn)去熱火炬總管的切斷閥。

8）調(diào)節(jié)小量氣體返流通過(guò)處理后的原料氣體管線(xiàn)至冷火炬

總管（26TV-0008下游）。

9）通過(guò)調(diào)節(jié)閥26FV-0010來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入液氮洗工序的中壓氮

氣的流量。冷卻速度應(yīng)不超過(guò)每小時(shí)20℃。

10）分配氮?dú)饬髁康脑瓌t為：所有設(shè)備和管道都被均衡地冷

卻，換熱器同一端的各通道之間避免有溫差。一但2號(hào)原料

氣體冷卻器（E-2606）的冷端溫度達(dá)到-160C,就可以通過(guò)

調(diào)節(jié)閥26HV-0001導(dǎo)入液氮，加速液氮洗工序的冷卻和氮洗

塔（T-2601）內(nèi)液體的積累。

（三）、吸附器（A-2601A/B）的冷卻與冷箱系統(tǒng)冷卻的同時(shí)，

一臺(tái)吸附器必須使用來(lái)自低溫甲醇洗工序的不含二氧化

碳的工藝氣體加壓和冷卻至操作溫度。

1）將吸附器（A-2601A/B）進(jìn)口閥之前的原料氣體管線(xiàn)充壓。

2）打開(kāi)出口閥（26XV-0003）,并確認(rèn)切斷閥（26TV-0008）

及其旁通閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

3）打開(kāi)切斷閥（26XV-0001）,通過(guò)打開(kāi)入口切斷閥的旁通

閥來(lái)將吸附（A-2601A）充壓至操作壓力，同時(shí)密切注意壓

力表26PI-0007（吸附器出口處）指示的壓力數(shù)值。

4）打開(kāi)吸附器入口切斷閥，關(guān)閉其旁通閥。

5）緩慢打開(kāi)開(kāi)車(chē)管線(xiàn)FCV-26029上的兩個(gè)閥門(mén)，使得吸附

器被冷卻。冷卻速度不得超過(guò)每小時(shí)20℃。

6）一但吸附器達(dá)到-50℃（26TIA-0011）,則通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)車(chē)

管FCV-26029上的兩個(gè)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)保持吸附器的低溫。當(dāng)

原料氣體導(dǎo)入冷箱后，關(guān)閉開(kāi)車(chē)管線(xiàn)FCV-26029上的兩個(gè)閥

門(mén)。

（四）、原料氣體導(dǎo)入

1）當(dāng)原料氣體導(dǎo)入液氮洗工序時(shí)，需要大量的液氮來(lái)冷卻原

料氣體和建立氮洗塔（T-2601）塔盤(pán)上的液位。因此，在原

料氣體導(dǎo)入之前，必須用液氮將氮洗塔（T-2601）塔釜和氫

氣分離器（V-2602）充液至80%的液位。

2）通過(guò)打開(kāi)切斷閥（26TV-0008）的1”旁通閥來(lái)將少量的原

料氣體送入氮洗塔（T-2601）。

3）關(guān)閉調(diào)節(jié)閥（26TDV-0016）上游去火炬管線(xiàn)的閥門(mén)，將氮

洗塔（T-2601）進(jìn)行充壓。

4）同時(shí)，減小調(diào)節(jié)閥26LV-0001的開(kāi)度，以保持氫氣分離器

（V-2602）的液位。

5）將循環(huán)氫氣由排至火炬切換至導(dǎo)入低溫甲醇洗工序的循環(huán)

氣壓縮機(jī)。

6）減小調(diào)節(jié)閥26TV-0039的開(kāi)度，保持2號(hào)原料氣體冷卻器

（E-2606）下游的燃料氣溫度（26TI-0033）接近其操作溫度。

7）當(dāng)?shù)此═-2601）被加壓到原料氣體壓力時(shí)，用復(fù)位開(kāi)

關(guān)26HS-0005將切斷閥26TV-0008打開(kāi)，并關(guān)閉其旁通閥。

8）將控制回路26PIC-0013投入自動(dòng)。

9）將控制回路26TDIC-0016投入手動(dòng)，并將調(diào)節(jié)器的輸出

值調(diào)為“0”。

10）用復(fù)位開(kāi)關(guān)26HS-0007將調(diào)節(jié)閥26TDV-0016復(fù)位，并

緩慢打開(kāi)此閥。至此，少量的原料氣體將流經(jīng)整個(gè)液氮洗工

序。

11）要增加液氮洗工序的負(fù)荷，則通過(guò)低溫甲醇洗工序的調(diào)

節(jié)開(kāi)工管線(xiàn)上的閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

12）同時(shí)增加去氮洗塔（T-2601）、氮洗氣管線(xiàn)（通過(guò)調(diào)節(jié)

閥26FV-0009）和合成氣管線(xiàn)（通過(guò)調(diào)節(jié)閥26FV-0005,按

比例）的中壓氮?dú)猓∕PN）的流量。

13）如果需要（氫氣分離器（V-2602）的液位低），增加液

氮流量。

14）當(dāng)?shù)蜏丶状枷垂ば虻拈_(kāi)工管線(xiàn)上的調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)，所有

原料氣體全部流經(jīng)液氮洗工序。

15）調(diào)節(jié)去氮洗塔（T-2601）中壓氮?dú)猓∕PN）的流量，按

比例調(diào)節(jié)去氮洗氣管線(xiàn)和去合成氣管線(xiàn)的中壓氮?dú)猓∕PN）

的流量，取得期望的合成氣組分。

將控制回路26LIC-0001和控制回路26TIC-0039投入自動(dòng)。

17）當(dāng)運(yùn)行條件穩(wěn)定時(shí)，分析合成氣組分并做相應(yīng)的修正。此

時(shí)，如果液氮注入管線(xiàn)仍然投用，則可以關(guān)閉。

十三、正常運(yùn)行

液氮洗工序正常運(yùn)行時(shí)，其操作是由中央控制室完成的,

通過(guò)儀表的記錄和顯示可以隨時(shí)掌握液氮洗工序的運(yùn)行情

況，并通過(guò)調(diào)節(jié)這些儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)液氮洗工序的平穩(wěn)運(yùn)行。

液氮洗工序的正?？刂浦?、報(bào)警和聯(lián)鎖設(shè)定值一覽表見(jiàn)附

錄。實(shí)際操作中，操作人員可以根據(jù)液氮洗工序的運(yùn)行情況

和負(fù)荷要求，對(duì)這些設(shè)定值進(jìn)行必要的調(diào)整。

1吸附器再生兩臺(tái)吸附器都設(shè)計(jì)為100%負(fù)荷，一臺(tái)吸附

器工作時(shí)，另一臺(tái)吸附器再生，切換時(shí)間為24小時(shí)。

一臺(tái)吸附器工作24小時(shí)后再生的主要步驟如下：

步驟名稱(chēng)所需的時(shí)間（小時(shí)）

1）吸附器切換-

2）降壓（排至火炬）0.5

3）預(yù)熱1

4）加熱7.6

5）冷卻5.6

6）升壓0.5

7）降溫（并行運(yùn)行）7.8

8）等待（含閥門(mén)切換時(shí)間）1

合計(jì)24

吸附器的操作為全自動(dòng)，每一步的時(shí)間均預(yù)先設(shè)定。每

當(dāng)進(jìn)行到下一步之前，所有給定的參數(shù)，如：壓降、溫度等,

必須滿(mǎn)足要求。如果未滿(mǎn)足，控制程序?qū)⒆詣?dòng)停止，所有閥

門(mén)將保持原位。

1）吸附器切換閥門(mén)動(dòng)作如下：

26XV-0001開(kāi)

26XV-0011關(guān)

26XV-0002關(guān)

26XV-0004關(guān)

此時(shí)吸附器（A-2601A）目前處于吸附過(guò)程；而吸附器

（A-2601B）則被隔離準(zhǔn)備再生。

2）降壓

降壓閥26XV-0010打開(kāi)，吸附器（A-2601B）內(nèi)的氣體排至

冷火炬總管，直至差壓表26PDS-0006的讀數(shù)小于50kpa。

3）預(yù)熱

將吸附器（A-2601B）用低壓氮?dú)猓↙PN,3500Nm3/h）加

熱至環(huán)境溫度

（26TIA-0010讀數(shù)為10℃以上）。閥門(mén)動(dòng)作如下：

26XV-0010（降壓閥）關(guān)

26XV-0006（再生氣體進(jìn)口閥）開(kāi)

26XV-0008（再生氣體出口閥）開(kāi)

26XV-0014（E-2601進(jìn)口三通閥）旁通

26XV-0015（E-2602進(jìn)口三通閥）旁通

再生氣流量以一定速率進(jìn)行加載至設(shè)定值。

再生氣體流量（3500Nm3/h）由調(diào)節(jié)回路26FICA-0001來(lái)調(diào)

-H-

下O

4）加熱

將吸附器（A-2601B）用低壓氮?dú)猓↙PN,3500Nm3/h）加

熱至190℃（此值將由分子篩供應(yīng)商最終確認(rèn)）以上

（26TIA-0010讀數(shù)）。之前低壓氮?dú)猓↙PN）需由再生氣體

加熱器（E-2601）加熱至200℃。

出吸附器（A-2601B）的低壓氮?dú)猓↙PN）將由再生氣體冷

卻器（E-2602）進(jìn)行冷卻。

閥門(mén)動(dòng)作如下：

26XV-0014（E-2601進(jìn)口三通閥）旁通=加熱

26XV-0015（E-2602進(jìn)口三通閥）旁通=冷卻

5）冷卻

將吸附器（A-2601B）用低壓氮?dú)猓↙PN,3500Nm3/h）冷

卻至環(huán)境溫度（26TIA-0010讀數(shù)為50℃以下）。

出吸附器（A-2601B）的低壓氮?dú)猓↙PN）將由再生氣體冷

卻器（E-2602）進(jìn)行冷卻。

閥門(mén)動(dòng)作如下：26XV-0014（E-2601進(jìn)口三通閥）加熱

=旁通

6）升壓

通過(guò)升壓閥26XV-0013,用原料氣體將吸附器（A-2601B）

升壓至操作壓力，直至差壓表26PDS-0004的讀數(shù)小于50

kPa。

7）降溫（并行運(yùn)行）

通過(guò)原料氣體的旁通管線(xiàn)將吸附器（A-2601B）冷卻至操作

溫度。閥門(mén)動(dòng)作如下：

26XV-0004開(kāi)

26XV-0013關(guān)

26XV-0012開(kāi)

逐漸打開(kāi)閥門(mén)26XV-0012（以一定速率，應(yīng)在DCS中設(shè)計(jì)

為一個(gè)動(dòng)作程序）來(lái)調(diào)節(jié)原料氣體的旁通流量，以使混合后

的吸附器（A-2601A/B）出口氣體溫升不超過(guò)2℃。

上述提及的時(shí)間、壓力、動(dòng)作程序和/或溫度的具體數(shù)值將在

開(kāi)車(chē)期間修正。

8）等待保持上述7的狀態(tài)至切換周期滿(mǎn)。

2、開(kāi)車(chē)后的調(diào)節(jié)

液氮洗工序開(kāi)車(chē)后的調(diào)節(jié)包括冷量的調(diào)節(jié)和負(fù)荷的調(diào)節(jié)，為

了保證液氮洗工序運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要控制加負(fù)荷的速度，

每小時(shí)加負(fù)荷的速度要小于10%o

冷量的調(diào)節(jié)

液氮洗工序所需的冷量由中壓氮?dú)猓∕PN）節(jié)流膨脹產(chǎn)生

的。冷量的調(diào)節(jié)可以通過(guò)下列方法來(lái)平衡：

①合成氣的分配（送至低溫甲醇洗的冷氣和液氮洗工序復(fù)熱

的熱氣之間的比例）

②流經(jīng)調(diào)節(jié)閥26FV-0009的膨脹氮?dú)?/p>

2）中壓氮?dú)饬髁康恼{(diào)節(jié)

通過(guò)調(diào)節(jié)回路26FIC-0010來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入氮洗塔（T-2601）的中

壓氮?dú)饬髁?，滿(mǎn)足氮洗塔（T-2601）對(duì)洗滌液氮量的要求，

以使合成氣中一氧化碳的含量達(dá)到設(shè)計(jì)值，此流量的調(diào)節(jié)通

過(guò)一個(gè)比例調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)調(diào)節(jié)閥26FV-0009來(lái)提供正確的氫氮配比，此過(guò)程也是

通過(guò)比例調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3）進(jìn)入氮洗塔（T-2601）的原料氣體溫度的調(diào)節(jié)

通過(guò)將氫氣分離器（V-2602）的液體節(jié)流膨脹進(jìn)入2號(hào)原料

氣體冷卻器（E-2606）和1號(hào)原料氣體冷卻器（E-2605）,

溫度調(diào)節(jié)器26Tle-0039可以保證進(jìn)入氮洗塔（T-2601）的

原料氣體溫度恒定。

4）各氣相流體的分配

出1號(hào)原料氣體冷卻器（E-2605）的合成氣被分為兩股。一

股進(jìn)入高壓氮?dú)饫鋮s器（E-2604）復(fù)熱，另一股去低溫甲醇

洗工序復(fù)熱。當(dāng)合成氣溫度達(dá)到環(huán)境溫度后，兩股流體匯合,

然后送入氨合成工序。

合成氣的分配由26TDIC-0016來(lái)調(diào)節(jié)。

由高壓氮?dú)饫鋮s器（E-2604）的熱端測(cè)得中壓氮?dú)夂退统龅?/p>

合成氣之間的溫差（26TDIC-0016）,降低此溫差，可以給

低溫甲醇洗工序輸送更多的冷量。

5）冷箱的氮?dú)獬鋲罕Ｗo(hù)冷箱內(nèi)的絕熱空間（珠光砂充填部分）

要用低壓氮?dú)獬鋲罕Ｗo(hù)，避免濕空氣進(jìn)入冷箱，以減少冷箱

的冷損，從而保持液氮洗工序的效率。氮?dú)獾牧髁勘仨氉銐?

以保持冷箱殼內(nèi)維持“微正壓”（具體的“微正壓”數(shù)值可

參見(jiàn)制造廠(chǎng)的說(shuō)明書(shū)）。

6）26PICA-0013的調(diào)節(jié)

當(dāng)工廠(chǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)26PICA-0013的設(shè)定值，使調(diào)節(jié)

閥26PV-0013的開(kāi)度為“0”。

十四、正常停車(chē)

1、總則

正常停車(chē)之前，必須把吸附器徹底再生，此再生是為下次開(kāi)

車(chē)而準(zhǔn)備的。

2、短期停車(chē)停車(chē)步驟如下：

1）將上游工序（氣化工序）的負(fù)荷降至50%,中壓氮?dú)猓∕PN）

的流量將自動(dòng)降低。

2）通過(guò)緩慢打開(kāi)調(diào)節(jié)閥26PV-0013,停止向合成氣壓縮機(jī)送

氣，將合成氣排入火炬

3）打開(kāi)開(kāi)關(guān)26HS-0004,將引起下列的閥門(mén)自動(dòng)動(dòng)作：

-26TV-0008,26FV-0005,26TDV-0016,26XV-0016關(guān)

-26FV-0009,26FV-0010,26LV-0001,26TV-0039關(guān)

-合成氣壓縮機(jī)進(jìn)口閥門(mén)關(guān)

-低溫甲醇洗開(kāi)工管線(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作

隨后，通過(guò)調(diào)節(jié)閥26PV-0013將流經(jīng)液氮洗工序的原料氣體

送入火炬。

4）關(guān)閉切斷閥，隔離吸附器。

5）確認(rèn)調(diào)節(jié)閥26TV-0039和26LV-0001處于關(guān)緊狀態(tài)。如果

這些閥門(mén)泄漏，將氮洗塔（T-2601）和氫氣分離器（V-2602）

內(nèi)的液體排至緩沖罐（V-2601）中。

6）觀察氮洗塔（T-2601）的壓力（26PI-0016）,如果需要，

將氮洗塔（T-2601）中的氣體排至火炬，以避免安全閥啟跳。

7）必須注意接出冷箱外的管線(xiàn)，這些管線(xiàn)未按低溫工況進(jìn)行

設(shè)計(jì)，不得冷卻到-15C以下。否則，冷箱內(nèi)的物料必須通過(guò)

冷排液管線(xiàn)排至火炬。

8）短期（3小時(shí)以?xún)?nèi)）停車(chē)后，在氮洗塔（T-2601）內(nèi)液位

正常后（將液體排放，直至液位計(jì)的讀數(shù)小于100%）,液

氮洗工序可以重新開(kāi)車(chē)。

3、長(zhǎng)期停車(chē)

1）長(zhǎng)期（3小時(shí)以上）停車(chē)時(shí)，將液體排至緩沖罐（V-2601）,

并且將系統(tǒng)降壓。用氮?dú)獗３窒到y(tǒng)微正壓。

2）為了正常維修或清除由二氧化碳引起的局部?jī)鼋Y(jié)及堵塞，

低溫部分必須升溫。升溫過(guò)程必須小心，保證換熱器任何相

鄰兩個(gè)或多個(gè)通道之間的溫差不得超過(guò)60℃,升溫期間，溫

升速度不得高于每小時(shí)15℃（可參見(jiàn)制造廠(chǎng)的說(shuō)明書(shū)要求）。

①通過(guò)管線(xiàn)PG-260W和PG-26032將加溫氮?dú)猓↙PN）導(dǎo)入,

經(jīng)所有的液體排放管線(xiàn)排至火炬。

②引起液氮洗工序立即停車(chē)的故障主要有：儀表空氣故障、

中壓氮?dú)夤收?、原料氣體故障、吸附器故障等。

十五、事故停車(chē)

1、原料氣體故障如果低溫甲醇洗工序來(lái)的原料氣體發(fā)生故

障，原料氣體進(jìn)冷箱流量低信號(hào)26FS-0007將給下列閥門(mén)送

出一個(gè)信號(hào)，使液氮洗工序自動(dòng)停車(chē)：

-原料氣體進(jìn)冷箱切斷閥26TV-0008關(guān)閉

-氣體混合器（M-2601）氮?dú)膺M(jìn)口閥26FV-0009關(guān)閉

-氫氣分離器（V-2602）液體出口閥26TV-0039關(guān)閉

-氮洗塔（T-2601）液體出口閥26LV-0001關(guān)閉

-E-2605合成氣出口閥26XV-0016關(guān)閉

-合成氣溫度調(diào)節(jié)閥26TDV-0016關(guān)閉

-氮?dú)馊ズ铣蓺獾呐涞y26FV-0005關(guān)閉

-低溫甲醇洗工序開(kāi)車(chē)管線(xiàn)上的切斷閥打開(kāi)

-低溫甲醇洗工序開(kāi)車(chē)管線(xiàn)上的放空閥關(guān)閉

-氮洗塔（T-2601）的液氮進(jìn)口閥26FV-0010關(guān)閉

如果低溫甲醇洗工序的產(chǎn)品氣體不合格，在線(xiàn)分析儀

26AIA-XXXX給出二氧化碳超標(biāo)報(bào)警，操作人員可以視情況通

過(guò)停車(chē)按鈕26HS-0004來(lái)實(shí)現(xiàn)液氮洗工序的停車(chē)。

2、中壓氮?dú)猓∕PN）故障由空分裝置氮?dú)鈮嚎s機(jī)排氣

壓力低引起的中壓氮?dú)夤收?，將與原料氣體故障同樣引起液

氮洗工序的自動(dòng)停車(chē)。由中壓氮?dú)庵醒鯕夂窟^(guò)高引起的液

氮洗工序停車(chē),將通過(guò)按下緊急停車(chē)按鈕26HS-0004來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3、低壓氮?dú)?LPN)故障吸附器的再生將被迫中斷。如

果低壓氮?dú)獠荒芗皶r(shí)恢復(fù)，吸附器不能在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)

完成其再生，就有必要使液氮洗工序停車(chē)。

4、合成氣壓縮機(jī)故障當(dāng)合成氣壓縮機(jī)發(fā)生故障時(shí)，全部

合成氣將自動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)閥26PV-0013排至火炬。

如果合成氣壓縮機(jī)不能立即恢復(fù)運(yùn)行，建議先降低進(jìn)本工序

的負(fù)荷，等待合成氣壓縮機(jī)的恢復(fù)；如果合成氣壓縮機(jī)仍不

能恢復(fù)，則按照正常停車(chē)程序停車(chē)。

5、電源供給故障電源故障將引起全廠(chǎng)停車(chē)。所有機(jī)器

全部跳車(chē)。采取行動(dòng)，隔離吸附器和液氮洗冷箱。

按照正常停車(chē)中所述內(nèi)容，關(guān)閉所有的切斷閥。

6、中壓蒸汽(MS)故障如果吸附器的再生正處于加熱過(guò)程,

則被迫中斷。如果中壓蒸汽不能及時(shí)恢復(fù)，吸附器不能在一

個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)完成其再生，就有必要使液氮洗工序停車(chē)。

7、冷卻水故障

26TIA-0003和26TIA-0004將報(bào)警，氣提氮?dú)鈱⒆兊锰珶幔?/p>

因?yàn)榈蜏丶状枷垂ば虻腍2S濃縮塔不能接受如此熱的氮?dú)?

26TIA-0003將輸出一個(gè)信號(hào)至調(diào)節(jié)閥26FV-0001,停止吸

附器的再生，直至循環(huán)冷卻水恢復(fù)正常。

8、儀表空氣故障如果儀表空氣系統(tǒng)故障，將有一段時(shí)

間儀表空氣的壓力才會(huì)降至其最小值，所有用儀表空氣操作

的閥門(mén)均設(shè)計(jì)為自動(dòng)進(jìn)入其安全的閥位。需要采取措施是將

吸附器和液氮洗冷箱進(jìn)行隔離。

按照正常停車(chē)中所述內(nèi)容，關(guān)閉所有的切斷閥。

9、吸附器故障

當(dāng)吸附器發(fā)生故障，如邏輯控制程序工作不正常、切換閥門(mén)

動(dòng)作有誤、出口原料氣體中的二氧化碳、甲醇等嚴(yán)重超標(biāo)，

會(huì)由此引起的液氮洗工序停車(chē)，可通過(guò)按下緊急停車(chē)按鈕

26HS-0004來(lái)實(shí)現(xiàn)。

繼續(xù)上述操作，直至所有排液管線(xiàn)達(dá)到接近環(huán)境溫度。

十六、液氮洗工序的局部故障分析

原

因

采取措施

1)吸附器程序報(bào)警

A閥位不正常切手動(dòng)后檢查閥門(mén)

的限位開(kāi)關(guān)

B壓力、壓差、溫度不正常檢查實(shí)際數(shù)值如果實(shí)際值與

設(shè)定值之間的差值可以忽略，繼續(xù)進(jìn)行程序

2)26PDIA-0010高

過(guò)濾器（PS-2601）壓差增

加旁通過(guò)濾器

（PS-2601）,進(jìn)行檢查清理。

十七、特殊的安全裝置及預(yù)防措施

1安全特性事故情況下，處理來(lái)自低溫甲醇洗的凈化氣

時(shí)，要求采取安全措施以防止對(duì)操作人員的傷害。在液氮

洗工序中的凈化氣中仍含有對(duì)人體也有害的組分（如CO,H2

等）。因此，在操作期間搶修時(shí)（堵漏，清洗濾網(wǎng)，分析取

樣等）或在事故時(shí)（氣體或低溫液體泄漏，著火），必須具

備有相應(yīng)的安全保護(hù)設(shè)備，以便盡可能的避免事故的發(fā)生。

此外，操作人員必須進(jìn)行緊急救護(hù)及消防措施的訓(xùn)練。

液氮洗工序中的大部分設(shè)備及管線(xiàn)都在低溫狀態(tài)下操作，由

于溫度很低，若與人的皮膚接觸，將引起凍傷，類(lèi)似嚴(yán)重?zé)?/p>

傷。

防止凍傷的方法：

1）在處理低溫氣體和液體時(shí)，必須穿著必要的保護(hù)服，戴

手套，褲腳不得塞進(jìn)靴子內(nèi)，袖口不得塞進(jìn)手套內(nèi)，以防止

液體觸及皮膚。

2）進(jìn)入液氮洗工序的冷箱內(nèi)之前，有關(guān)的區(qū)段必須先加溫

解凍。

2、安全防護(hù)設(shè)施防毒面具必須放在工作區(qū)中醒目位置,

疏散通道應(yīng)確保人員毫無(wú)阻擋地通行，撤離時(shí)，必須頂風(fēng)跑;

與飲用水接通的洗眼器和沖洗器設(shè)施必須設(shè)在工作區(qū)容易

接近的位置。帶特殊保護(hù)殼的手提式滅火器應(yīng)分布在整個(gè)裝

置區(qū)內(nèi)，以便能毫無(wú)危險(xiǎn)地獲得它們。應(yīng)設(shè)置中心報(bào)警系統(tǒng),

此系統(tǒng)是為毒氣和工作區(qū)內(nèi)各處的火災(zāi)報(bào)警設(shè)定的，毒氣和

火災(zāi)報(bào)警應(yīng)以不同的信號(hào)區(qū)別開(kāi)。裝置區(qū)要設(shè)置一套與總控

聯(lián)系的通信系統(tǒng)，專(zhuān)用的通話(huà)機(jī)應(yīng)設(shè)在操作人員能安全方便

到達(dá)的地點(diǎn)；這樣的系統(tǒng)有利于操作，也適用于緊急情況。

在危險(xiǎn)區(qū)之外，應(yīng)設(shè)置一個(gè)緊急救護(hù)站，應(yīng)標(biāo)明裝置界線(xiàn)從

而與其它工序區(qū)分開(kāi)來(lái)，只有本工序的操作人員才能進(jìn)入。

3、安全設(shè)備每個(gè)操作人員必須隨時(shí)攜帶具有本人姓

名標(biāo)記的過(guò)濾器式防毒面罩；另外，工作現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)操作工

必須配備一個(gè)危急面罩。應(yīng)準(zhǔn)備充足的防護(hù)眼鏡、防護(hù)衣和

防護(hù)手套，要求每個(gè)操作人員必須通曉防毒面具的操作（氧

及壓縮空氣裝置）。防毒面具必須放在危險(xiǎn)區(qū)之外，并隨

時(shí)備用。

4、緊急救護(hù)，消防，氣防訓(xùn)練操作人員應(yīng)進(jìn)行定期的

緊急救護(hù)，消防，氣防訓(xùn)練，訓(xùn)練應(yīng)著重于呼吸防護(hù)設(shè)備的

使用。應(yīng)準(zhǔn)備在緊急情況下所應(yīng)采取行動(dòng)的報(bào)警程序表，在

特殊情況下，為確保事故能得以控制，必須打電話(huà)給消防隊(duì)。

5、現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)則編制現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)則，并應(yīng)由裝置負(fù)責(zé)

人宣布“關(guān)于裝置區(qū)所應(yīng)遵守的現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)則細(xì)則”，還必須

要求所有的操作人員自覺(jué)遵守。

6、本工序毒物及預(yù)防

1）處理CO時(shí)的預(yù)防事故規(guī)章純CO是無(wú)色、無(wú)味的，因

此它的存在不易被察覺(jué)，所以它特別危險(xiǎn)。（即使空氣中co

小于O.lvol%也是有毒的）它使人昏迷，至死，與空氣混合

可引起爆炸。有CO泄漏危險(xiǎn)區(qū)的房屋必須設(shè)有通風(fēng)設(shè)施,

進(jìn)行通風(fēng)。一旦發(fā)生中毒事件時(shí)，必須及時(shí)救治：如把傷員

必須帶至空氣新鮮地帶，并進(jìn)行深呼吸；當(dāng)呼吸微弱或停止

時(shí)，如果可能的話(huà)，應(yīng)用氧氣呼吸器進(jìn)行人口呼吸。在工作

場(chǎng)地，8小時(shí)工作時(shí)間CO最高允許濃度為100mlCO/m3空

氣。在Ibar,20c情況下，在空氣中的爆炸極限體積vol%

爆炸極限低限12.5

爆炸極限高限74.0

自燃溫度605℃

2）氮?dú)狻乐舷?/p>

7、裝置安全措施對(duì)有高濃度的有毒的氣體或液體的設(shè)

備進(jìn)行檢修前，須經(jīng)充分的惰性氣體吹掃，并經(jīng)取樣檢驗(yàn)無(wú)

危險(xiǎn)之后才能打開(kāi)；在不確定情況下，操作人員應(yīng)戴防毒面

具或呼吸器。必須嚴(yán)格遵守以下有關(guān)的制度：

安全條例；事故預(yù)防條例；嚴(yán)禁吸煙，使用明火和使用未經(jīng)

防爆試驗(yàn)的設(shè)備。

在所有維修工作中要使用不能產(chǎn)生火花的工具，與裝置操作

沒(méi)有直接關(guān)系的人不能進(jìn)入裝置區(qū)。

8、分子篩和珠光砂的裝填在裝填分子篩和珠光砂時(shí),

必須使用特制面罩和手套，防止損害呼吸器官和皮膚。在裝

填絕熱材料珠光砂時(shí)，冷箱裝砂口應(yīng)設(shè)置防護(hù)格柵、以防人

員或其他雜物落入冷箱內(nèi)，千萬(wàn)別踏入珠光砂堆中，以免陷

落，引起窒息，造成生命危險(xiǎn)。

十八、維修注意事項(xiàng)

1、裝置的維修即使具有最現(xiàn)代化技術(shù)水平，“全自動(dòng)”

的生產(chǎn)裝置也必須由人進(jìn)行監(jiān)護(hù)管理。

在裝置的操作中，最小的控制元件損壞也能造成重大的故

障，要求由合格的操作人員對(duì)整套裝置進(jìn)行定期、認(rèn)真的檢

修是絕對(duì)必要的。閥門(mén)的填料箱和設(shè)備上的密封和填料有毛

病時(shí)，必須立即更換。損壞的保溫要盡快修理。

2、檢查與修理如果必須打開(kāi)裝置的容器進(jìn)行修理或檢查，

容器必須進(jìn)行泄壓并用盲板將其與裝置其余部分隔離，容

器與塔器必須向排污系統(tǒng)排放完全。

經(jīng)氮?dú)獯祾吆头治龀隹跉夂细窈蟛趴梢源蜷_(kāi)容器。

注意！在進(jìn)入容器時(shí)，必須嚴(yán)格遵守事故預(yù)防條例。檢查人

員在進(jìn)入容器時(shí)必須戴上供空氣的防毒面具，并用繩子捆在

身上，另一個(gè)人在外面用一繩子連接容器中與他一起工作的

同事。

3、焊接與修理工作進(jìn)行管線(xiàn)焊接和設(shè)備內(nèi)焊接時(shí)，必

須嚴(yán)格遵守安全技術(shù)規(guī)程。按照前述，在開(kāi)工時(shí)以及危險(xiǎn)區(qū)

域檢修時(shí)，必須按車(chē)間技術(shù)員規(guī)定使用不產(chǎn)生火花的工具。

取樣規(guī)程

為了控制和優(yōu)化液氮洗工序的運(yùn)行，需要進(jìn)行下列分析，分

析頻率為1次/班。應(yīng)由專(zhuān)職的操作人員從規(guī)定的取樣閥取

樣，取樣時(shí)最好穿上保護(hù)衣，戴上防護(hù)眼鏡和手套，決不能

裝滿(mǎn)取樣瓶。

十九、問(wèn)答題

1、液氮洗系統(tǒng)的生產(chǎn)任務(wù)是什么？

答：液氮系統(tǒng)的主要生產(chǎn)任務(wù)有：

1）凈化原料氣：

利用分子篩吸附器脫除來(lái)自低溫甲醇洗工藝氣中的微量

C02、CH30H等高沸點(diǎn)物質(zhì)。

利用液氮洗滌脫除工藝氣中對(duì)氨合成觸媒有害作用的微量

C0及CH4、Ar等惰性氣,制取C0<5ppm的凈化氣。

2）配氮

根據(jù)氨合成系統(tǒng)的需要，向出系統(tǒng)的合成氣中配入高壓氮

氣，調(diào)節(jié)合成氣的氫氮比（理論值3：1）,作為生產(chǎn)合成氨

的原料。

3）回收CO、CH4等可燃性氣體，供燃料氣系統(tǒng)作為燃料氣。

4）回收氮洗塔底尾液中H2,送往K401壓縮回收利用。

5）調(diào)整冷量平衡，為低溫甲醇洗工段提供冷量。

2、什么叫吸附？吸附與解吸時(shí)熱量如何變化？

答：吸附是指兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí)，其中密度較低物

質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過(guò)程。

具有吸附作用的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較大的多孔固體）被

成為吸附劑，被吸附的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較小的氣體或

液體）稱(chēng)為吸附質(zhì)。

我們通常所說(shuō)的氣體的吸附是指氣體與多孔性固體接觸時(shí)，

氣體中的一種或幾種組份附著在固體表面的現(xiàn)象。其中多孔

性固體稱(chēng)為吸附劑，被吸附的氣體組份稱(chēng)為吸附質(zhì)。

氣體的吸附過(guò)程與液化過(guò)程相似，是放熱過(guò)程，即溫度升高;

而解吸過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度要降低。例如在V-501A/B中

吸附C02、CH30H時(shí)要放熱，工藝氣溫度要升高，而再生時(shí)

由于C02、CH30H的解吸要吸熱，使得再生氣的溫度下降。

根據(jù)吸附質(zhì)與吸附劑之間的相互作用不同，吸附劑可分為：

化學(xué)吸附、活性吸附、毛細(xì)管凝縮、物理吸附四大類(lèi)。

化學(xué)吸附：吸附劑與吸附質(zhì)間發(fā)生有化學(xué)反應(yīng)，并在吸附劑

表面生成化合物的過(guò)程。其吸附過(guò)程一般進(jìn)行的很慢，且解

吸過(guò)程非常困難。

活性吸附：吸附質(zhì)與吸附劑間生成有表面絡(luò)合物的吸附過(guò)

程。

毛細(xì)管凝縮：是指固體吸附劑在吸附蒸氣時(shí)，在吸附劑空隙

內(nèi)發(fā)生的凝結(jié)現(xiàn)象，一般需要加熱才能完全再生。

3、簡(jiǎn)述物理吸附的定義？有何特點(diǎn)？

答：物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力（即

范德華力和電磁力）進(jìn)行的吸附過(guò)程。

特點(diǎn)：1）吸附過(guò)程中沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)，吸附熱一般不大，接

近于冷凝熱。

2）吸附過(guò)程進(jìn)行的極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的動(dòng)態(tài)

平衡在瞬間即可完成；

3）這種吸附是完全可逆的；

4）除了固體表面之外，吸附劑本身性質(zhì)對(duì)吸附質(zhì)無(wú)選擇

作用。

4、簡(jiǎn)述吸附平衡的概念？

答：吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下，吸附劑與吸附質(zhì)

充分接觸，最后吸附

質(zhì)在兩相中的分布達(dá)到平衡實(shí)際上是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程，

此時(shí)吸附質(zhì)的吸附和解吸速度相當(dāng)，一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入吸附相

的吸附質(zhì)分子數(shù)和離開(kāi)吸附相的吸附質(zhì)分子數(shù)相等，從宏觀

上看，吸附量不再增加。

5、何為平衡吸附量？平衡吸附量與那些因素有關(guān)？

答：吸附過(guò)程達(dá)到吸附平衡時(shí)，吸附劑對(duì)吸附劑的吸附量稱(chēng)

為平衡吸附量。平衡吸附量的大小與吸附劑的物化性質(zhì)--

比表面積、孔結(jié)構(gòu)、粒度、化學(xué)成分有關(guān)，也與吸附質(zhì)的物

化性能、壓力（或濃度）、溫度等因素有關(guān)。在吸附劑和吸

附質(zhì)一定時(shí)，平衡吸附量就是吸附質(zhì)的分壓（或濃度）和溫

度的函數(shù)。

6、溫度和壓力對(duì)吸附劑平衡吸附量有何影響？是什么影

響？

答：在溫度一定時(shí)，隨著吸附劑分壓的升高吸附劑的吸附容

量逐漸增大，壓力一定時(shí)，隨著溫度的升高吸附劑的吸附容

量逐漸減小。

以上原因的微觀解釋?zhuān)河捎趬毫υ礁邌挝粫r(shí)間內(nèi)撞擊到吸附

劑表面的氣體分子數(shù)越多，因此壓力越高平衡吸附容量也就

越大；而溫度越高氣體分子的動(dòng)能越大，能被吸附劑表面分

子引力束縛的分子就越少。

7、何為吸附等溫線(xiàn)？

答：在實(shí)際中，經(jīng)常用吸附等溫線(xiàn)來(lái)描述吸附過(guò)程中平衡吸

附量與吸附質(zhì)分壓（或濃度）的關(guān)系，吸附等溫線(xiàn)就是在一

定的溫度下，測(cè)定出不同壓力下，吸附質(zhì)組份在吸附劑上的

平衡吸附量，將不同壓力下得到的平衡吸附量連接而成的曲

線(xiàn)。

8、何為吸附劑的選擇性?

答：對(duì)于同一種吸附劑，不同的吸附質(zhì)，在相同的溫度和壓

力下，由于吸附質(zhì)各組分分子的結(jié)構(gòu)、大小、極性各不相同,

吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附能力不同，吸附劑的平衡吸附量是不

同的，即具有選擇性。

9、吸附器內(nèi)吸附過(guò)程是怎樣進(jìn)行的？

答：氣體或液體經(jīng)過(guò)吸附器床層時(shí)，吸附劑床層不是全部同

量進(jìn)行吸附，而是分層逐步進(jìn)行的，吸附質(zhì)前沿氣流方向逐

步在每一層吸附劑上吸附至飽和。隨著氣體混合物的不斷流

入，吸附前沿將不斷向前移動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，吸附前沿

的前端將達(dá)到吸附床的出口端。S形曲線(xiàn)所占的床層長(zhǎng)度稱(chēng)

為吸附的傳質(zhì)區(qū)（