几张图了解合成氨生产工艺流程模型

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发布时间:2022-12-08 03:29:31

  30 万吨/年合成氨装置立体模型是根据教学的需要,按照合成氨工厂的设备、管道、厂房等配置要求以及模型工艺特点而完整系统地按比例微缩制作的仿真合成氨工厂模型。该套模型装置采用电动、灯光、立体、透视、标识、色彩等现代化技术手段,使这一“微型工厂”仿真性强,具有逼真、美观、动态、直观等特点。装置模型具有工艺特征和典型设备的内部结构, 使学员不出校门就掌握了实习所需掌握的大部分内容, 使学生在宝贵的工厂实习时间里, 去真正实习生产、 实习操作和控制, 完成一个高起点、 高效率的实习环节, 同时节省在工厂里的实习时间,节省资金。

  模型共布置有造气段、脱硫段、压缩变换段、铜洗脱碳段和氨合成及制冷段(含氨库)等六个工序段。这六个工序段中的原料输送机、大气柜、氮氢气压缩机和透明循环机等大型机器设备都采用电动模拟,发生炉、压缩机管道、水洗气管道、精制气管道、合成气管道、气氮管道和液氨管道等,主要生产流程采用灯光流动、模仿工质动态。各种不同用途的气、汽、溶液管道和机器设备采用分色处理。另外,主要管道按照实物实际装有安全阀模拟控制。使复杂的合成氨生产过程更明朗直观化,强化了认知效果。该套装置模型制作精巧、 逼真、设备齐全,设备位号清晰、 管线色彩鲜艳,按行业标准着色, 便于掌握工艺流程走向, 管道内布有LED灯光, 演示合成氨的工艺流程。模型设有绿化带,整体美观实用。模型所采用的发光管都是有绝缘电路板、贴片LED发光二极管贯穿在管道中而组成,透过管壁均匀发光流动。底座支架主要采用实木材料制作而成,外粘各色铝塑板,进行造形装饰。盘面周边用白色铝塑板、底座主要以“湖蓝色”大块设色,间以牙白色带圆孔的块面和较宽的配色立体横条造型,使整体豪华而坚固。根据具体需要制作成多块组合形,便于拆装搬运,且组装灵活。

  合成氨生产工艺模型采用煤制合成氨生产装置按实际工厂工段流程图布置,展示生产线车间设备及工艺管道,主要设备结构透明、电动模拟演示;其中水、汽、液等物料管线采用LED灯光演示运行;

  合成氨生产工艺模型由造气工段、脱硫工段、变换工段、脱碳工段、精制工段、合成工段等工段工艺设备及各类泵阀、管廊系统组成。

  从锅炉来的蒸汽经过减压后进入蒸汽缓冲罐,在罐内与来自本工段的余热回收产生的蒸汽混合后,再进入煤气发生炉。煤气发生炉产生的余热又加热软水产生蒸汽,经过联合换热器换热后进入蒸汽缓冲罐不断循环。向煤气炉内交替通入空气和蒸汽与灼烧的碳进行气化反应,吹风阶段生成的空气煤气,经除尘器后送入吹风气回收系统,上下吹阶段生成的水煤气经过除尘,进入联合换热器进行余热回收,然后进入洗气塔,与来自循环水系统的喷淋水对流冷却除尘后,通过气柜进气口水封后再进入气柜,然后进入脱硫工段。

  来自造气工段的气体经过焦碳过滤器除尘,然后到干式静电除焦塔,经罗茨鼓风机送到清洗塔吸收氨,脱氨后的气体进入脱硫塔进行脱硫,接着送到冷却塔冷却,再经湿式静电除焦塔除焦后进入压缩机,压缩后的气体进入到变换工段。溶液配置槽的碱液一部分经泵输送到脱硫塔,吸收二氧化硫气体后返回到循环槽,经再生泵送到喷射器喷射到再生器,另一部分直接进入再生器和熔硫釜,漂浮在再生器内的硫黄泡沫溢流至泡沫槽,再进入熔硫釜提硫。

  脱硫后被压缩的半水煤气,依次进入煤气冷却器、除油器、焦碳过滤器,然后从饱和塔塔底进入,与热水逆流接触增湿升温后由塔顶出来,与适量蒸汽一起经汽水分离器分离水滴,然后进入一号热交换器管程内,加热至反应所需的温度,再进入二号换热器管程,出来后经中变电加热器加热,然后进入中温变换炉上段进行变换反应。为调节床层温度,经中温变换炉上段变换反应后的气体进入中温变换炉下段,完成变换反应。变换气从中温变换炉下段出来后依次进入二号换热器和一号换热器的壳程冷却降温,再进入第一调温水加热器,进行调温后从顶部进入低温变换炉进一步完成变换反应,从上段出来的变换气进入低变炉下段,出低变炉的变换气依次进入一水加热器、热水塔,加热本系统循环水后进入二水加热器,在二水加热器中加热来自除盐水站的脱盐水以回收热量,变换气再进入一号冷却器和二号冷却器降温,再进入压缩机,压缩后的气体再去往脱碳工段。从管网来的循环水进入软水储槽,再经喷水泵分两路分别进入热水塔和中温变换塔。热水塔下部的水再由热水循环泵打入一水加热器、第一调温水加热器,加热后进入饱和塔循环使用。

  由压缩机来的变换气从碳化塔的底部进入,与喷淋而下的碳丙液在填料段进行传质吸收,脱除二氧化碳后的净化气在塔顶出口处混合蒸汽后进入综合塔,在综合塔中分离夹带的稀液后进入精脱硫槽,脱除硫化氢,脱硫后的净化气送入压缩机,压缩后的气体再进入精制工段。

  吸收二氧化碳后的碳丙富液从碳化塔出来,大部分经母液泵与来自浓氨水槽的浓氨水一起进入碳化塔,较浓部分则进入稠厚器进行固液分离,分离出的碳丙液进入循环槽,再与来自综合塔中的碳丙液一起泵入高位吸氨器,再经过吸氨冷排进入浓氨水槽,最后泵入碳化塔进行循环。

  由压缩机来的脱碳气进入油分离器进行油气分离,气相再进入铜洗塔底部与塔顶喷淋下来的铜液逆流接触,使气体中的一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢等被铜液吸收,铜洗后的精炼气,由塔顶导出,进入铜液分离器分离夹带的少量铜液后,再进入压缩机,压缩后的气体送往合成工段。铜液吸收了气体中的一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢后,从铜洗塔底部流出,送至回流塔顶部,喷淋而下与再生器解吸出来的再生气逆流相遇。吸收了再生气中80%左右的氨,并回收大部分热量,铜液温度预热到60℃左右,铜液由回流塔出来从下部加热器的底部进入管程内,被壳程的热铜液间接加热,通过升液管向上,进入中间还原器,再进入上部加热器,继续用蒸气在列管外加热,然后进入再生器,经过再生后的铜液由再生器下侧出来,进入下部加热器壳程,与管程内的铜液逆流换热后流出,铜渣进入化铜桶,铜液则进入地下槽,与来自铜洗塔和铜液分离器的铜液,在地下槽中一起滤去铜液中的油污及沉淀物,再通过铜液泵加压后进入铜液储槽或回流塔循环使用。铜液中有60%左右的一氧化碳、二氧化碳在回流塔内解析出来,与再生气一道,从回流塔上部出来回收,回收时再生气与稀氨水混合后送至气液分离器,分离后的气相再从净氨塔底部进入,与净氨塔顶部下来的脱盐水或稀氨水在填料层中逆流接触,吸氨后从顶部出来的气体送至脱硫岗位罗茨鼓风机进口。回收的稀氨水送到氨回收岗位。

  由压缩机送来的铜洗精炼气送入氨冷器出口管,与氨冷器出来的循环气混合后,进入冷交换器底部,分离气体中的液氨与油水后进入上部换热器管间,与管内来自水冷排的热气体换热后去透平机加压,气体自透平机出来后进入油分离器,分离掉油水后的气体分四路进入合成塔(一路主线、一路冷副、二路冷激),主线气体由合成塔顶部一次入口进入合成塔内外筒间的环隙,换热后从一次出口出塔,进入气气换热器管间,和管内气体换热后从合成塔二次入口进入塔内下部换热器,与催化剂层来的反应气体换热提温后经中心管进入催化剂层反应,反应后的气体自塔二次出口进入废热锅炉管内。与废锅内的软水换热,使软水汽化,副产的饱和蒸汽,供变换工段使用,从废锅出来的混合气体进入软水加热器进行换热,换热后的热软水供铜洗再生使用,出软水加热器的气体再进入气气换热器管内,和合成塔一次出口来的气体换热。换热后自换热器底部出来,然后分两路,一路经透平机出口管混合后进油气分离器,分离后的气体返回合成塔,另一路进入水冷却器冷却降温,出冷却器的气体再进入冷交换器上部的换热器管内,进一步冷却后进入氨分,分离掉部分液氨,其后气体再进入氨冷器进一步冷却降温,出氨冷器后的循环气和补入的新鲜气混合后一同进入冷交换器分离液氨,如此不断循环,连续产生液氨。氨分和冷交换器分离出来的液氨,进入液氨贮槽。

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