合成氨工艺净化工段仿真软件(精品).doc

合成氨工艺仿真净化工段使用说明书北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 16E-mail:support@ ：010－64951832 网址： 目录第一章 概述 1第一节 工艺流程简介 1第二节 工艺仿真范围 3第三节 控制回路一揽表 3脱碳系统 4冷凝液系统 4第二章 装置冷态开工过程 5第一节 脱碳系统开车 5第二节 甲烷化系统开车 7第三节 工艺冷凝液系统开车 7第四节 净化岗位主要指标 8温度设计值 8压力设计值 8第三章 装置正常停工过程 10第一节 烷化停车步骤 10第二节 脱碳系统停车步骤 10第三节 工艺冷凝液系统停车 11第四章 事故列表 11第一节 101-E液位低联锁 11第二节 102-F或121-F液位高联锁 12第三节 甲烷化联锁 12第四节 107-J跳车 12第五节 106-J跳车 13第六节 108-J跳车 13第七节 尿素跳车 14第五章 自动保护系统 14第六章 评分细则 14第一节 评分规则 14第二节 冷态开车质量评分 15第三节 冷态开车步骤评分 17第四节 正常停车步骤评分 18第七章 仿DCS画面设计 20第一节 DCS用户画面设计 20第二节 现场操作画面设计 20第三节 仿真画面列表 20第一章 概述第一节 工艺流程简介一、脱碳变换气中的CO2是氨合成触媒（镍的化合物）的一种毒物，因此，在进行氨合成之前必须从气体中脱除干净。

工艺气体中大部分CO2是在CO2吸收塔101-E中用活化aMDEA溶液进行逆流吸收脱除的从变换炉（104-D）出来的变换气（温度60℃、压力2.799MPa），用变换气分离器102-F将其中大部分水分除去以后，进入CO2吸收塔101-E下部的分布器气体在塔101-E内向上流动穿过塔内塔板，使工艺气与塔顶加入的自下流动的贫液（解吸了CO2的aMDEA溶液，40℃（TI_24））充分接触，脱除工艺气中所含CO2，再经塔顶洗涤段除沫层后出CO2吸收塔，出CO2吸收塔101-E后的净化气去往净化气分离器121-F，在管路上由喷射器喷入从变换气分离器(102-F)来的工艺冷凝液（由LICA17控制），进一步洗涤，经净化气分离器(121-F)分离出喷入的工艺冷凝液，净化后的气体，温度44℃，压力2.764MPa，去甲烷化工序（106-D），液体与变换冷凝液汇合液由液位控制器LICA26调节去工艺冷凝液处理装置从CO2吸收塔101-E出来的富液（吸收了CO2的aMDEA溶液）先经溶液换热器(109-CB1/2)加热、再经溶液换热器(109-CA1/2)，被CO2汽提塔102-E（102-E为筛板塔，共10块塔板）出来的贫液加热至105℃（TI109），由液位调节器LIC4控制，进入CO2汽提塔(102-E)顶部的闪蒸段，闪蒸出一部分CO2，然后向下流经102-E汽提段，与自下而上流动的蒸汽汽提再生。

再生后的溶液进入变换气煮沸器(105-CA/B)、蒸汽煮沸器(111-C)，经煮沸成汽液混合物后返回102-E下部汽提段，气相部分作为汽提用气，液相部分从102-E底部出塔从CO2汽提塔102-E底部出来的热贫液先经溶液换热器(109-CA1/2)与富液换热降温后进贫液泵，经贫液泵(107-JA/JB/JC)升压，贫液再经溶液换热器(109-CB1/2) 进一步冷却降温后，经溶液过滤器101-L除沫后，进入溶液冷却器（108-CB1/2）被循环水冷却至40℃（TI1_24）后，进入CO2吸收塔101-E上部从CO2汽提塔102-E顶部出来的CO2气体通过CO2汽提塔回流罐103-F除沫后，从塔103-F顶部出去，或者送入尿素装置或者放空，压力由PICA89或PICA24控制分离出来的冷凝水由回流泵（108-J/JA）升压后，经流量调节器FICA15控制返回CO2吸收塔101-E的上部103-F的液位由LICA5及补入的工艺冷凝液（VV043支路）控制二、甲烷化因为碳的氧化物是氨合成触媒的毒物，因此在进行合成之前必须去除干净，甲烷化反应的目的是要从合成气中完全去除碳的氧化物，它是将碳的氧化物通过化学反应转化成甲烷来实现的，甲烷在合成塔中可以看成是惰性气体，可以达到去除碳的氧化物的目的。

甲烷化系统的原料气来自脱碳系统，该原料气先后经合成气一脱碳气换热器(136-C)预热至117.5℃（TI104）、高变气—脱碳气换热器(104-C)加热到316℃（TI105），进入甲烷化炉(106-D)，炉内装有18m3、J-105型镍催化剂，气体自上部进入106-D，气体中的CO和CO2与H2反应生成CH4和H2O系统内的压力由压力控制器PIC5调节甲烷化炉(106-D)的出口温度为363℃（TIAI1002A），依次经锅炉给水预热器(114-C)，甲烷化气脱盐水预热器(134-C)和水冷器(115-C)，温度降至40℃（TI139），甲烷化后的气体中CO（AR2_1）和CO2（AR2_2）含量降至10ppm以下，进入合成气压缩机吸收罐104-F进行气液分离甲烷化反应如下：催化剂CO + 3H2 CH4 + H2O + 206.3KJ催化剂CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + 165.3KJ三、冷凝液回收系统自低变104-D来的工艺气260℃（TI130），经102-F底部冷凝液猝冷后，再经105-C，106-C换热至60℃，进入102-F，其中工艺气中所带的水分沉积下来，脱水后的工艺气进入CO2吸收塔101-E脱除CO2。

102-F的水一部分进入103-F，一部分经换热器E66401换热后进入C66401，由管网来的327℃（TI143）的蒸汽进入C66401的底部，塔顶产生的气体进入蒸汽系统，底部液体经E66401，E66402换热后排出第二节 工艺仿真范围一、脱碳系统1、塔101-E、102-E2、换热器108-C1/C2 、109-CA1/ CA2 、109CB1/CB2 、105-CA/CB、110-C、111-C、106-C3、分离罐 121-F、103-F、102-F4、泵107-JA/B/C、108-J/JA、106-J/JA/JB、116-J5、贮槽114-F、115-F6、过滤器101-L、104-L二、甲烷化系统1、反应器：106-D2、换热器：114-C、134-C、115-C3、分离罐 ：104-F三、冷凝液回收系统1、塔：C664012、换热器：E66401、E664023、泵：J66401A/B 第三节 控制回路一揽表合成氨装置净化工段仿真培训系统共涉及到仪表控制回路如下，这些回路的详细内容见下表，该表给出了仪表回路的公位号、回路描述、工程单位、正常设定及正常输出。

这些内容仅供操作参考回路名称回路描述工程单位设定值FICA15水洗液入101-E流量控制KG/H12500FRCA5富液流量控制T/H640FIC16水洗液出101-E流量控制KG/H13600LIC4101-E塔底段液位控制%50LIC7101-E塔顶段液位控制%50LICA5103-F罐液位控制%50LRCA70102-E罐液位控制%50PIC24103-F罐顶压力控制MPa0.03PICA89103-F罐顶压力控制MPa0.03脱碳系统回路名称回路描述工程单位设定值FICA17106-J到121-F流量控制KG/H10000LICA26121-F罐液位控制%50PIC5脱碳系统压力控制MPa2.7TRCA12106-D入口工艺气流量控制℃280甲烷化系统回路名称回路描述工程单位设定值FIC97蒸汽流量控制T/H9.26LICA39C66401液位控制%50LICA3102-F液位控制%50冷凝液系统第二章 装置冷态开工过程第一节 脱碳系统开车注：开阀时，如果未提到全开，均是指开度没有达到100%；开泵的顺序是先开泵前阀、再开泵、最后开泵的后阀（不能颠倒）1、打开CO2气提塔102-E塔顶放空阀VV075，CO2吸收塔101-E底阀SP73；2、将PIC5设定在2.7MPa、PIC24设定在0.03MPa，并投自动；3、开充压阀VV072，VX0049给CO2吸收塔101-E充压(现场图)，同时全开HIC9；4、现场启动116-J，开阀给CO2气提塔102-E充液；(1).打开泵入口阀VV010(2).现场启动泵116-J(3).打开泵出口阀VV011,VV0135、LRCA70到50%时，投自动，若LRCA70升高太快，可间断开启VV013来控制；启动107-J（任选1），开FRCA5给101-E充液；(1).打开泵入口阀VV003/VV005/VV007(2).现场启动泵107-JA/107-J B/107-J C(3).打开泵出口阀VV002/VV004/VV006(4).打开调节阀FRCA5 6、LIC4到50%后，开启LIC4并投自动50%，建立循环；7、投用LSL104(101-E液位低联锁) ；8、投用CO2吸收塔、CO2气提塔顶冷凝罐108-C，110-C：现场开阀VX0009，VX0013进冷却水；注意TI1_21，TI1_24的温度显示；9、投用111-C加热CO2气提塔102-E内液体，现场开阀VX0021进蒸汽；10、投用LSH3(102-F液位低联锁)，LSH26(121-F液位低联锁)；11、间断开关现场阀VV114建立102-F液位(脱盐水自氢回收来)；12、LICA3达50%后，启动106-J（任选1）；(1).现场打开泵入口阀VV103/VV105/VV107(2).启动泵106-JA/106-J B/106-J C(3).现场打开泵出口阀VV102/VV104/VV106 13、打开LICA5给CO2气提塔回流液槽103-F充液；14、LICA5到50%时，投自动，并启动108-J（任选1），开启LICA5； (1).现场打开泵入口阀VV015/VV017(2).现场启动泵108-JA/B(3).现场打开泵出口阀VV014/VV016(4).打开调节阀FICA15(5). LICA5投自动，设为50% 15、LIC7达到50%后，LIC7 50%投自动（LIC7升高过快可间断开启VV041控制），开FIC16建水循环；16、投用FICA17， LICA26投自动，设为50%；17、开SP-5(控制自高低变入102-F的工艺气流量)副线阀VX0044，均压；18、全开变换气煮沸器106-C的热物流进口阀VX0042；19、关副线阀VX0044，开SP-5主路阀VX0020；20、关充压阀VV072，开工艺气主阀旁路VV071，均压，关闭102-E塔顶放空阀VV075；21、关旁路阀VV071及VX004。