合成氨生产工艺脱硫文档格式.docx

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三、主要设备及作用

（一）除尘器

除尘器是由钢板卷焊而成的圆筒形设备，内部装有填料。

用水洗涤半水煤气中的粉尘和煤焦油等杂质，减轻罗茨鼓风机内结焦现象。

（二）罗茨鼓风机

罗茨鼓风机是用来增压，克服系统阻力，并输送半水煤气的设备。

它机壳内有两个“8”字形的风叶，又称转子。

当转子旋转时，上部进口工作室容积增大，形成低压而吸气，而下部出口工作室容积减小，气体被压缩，压力升高而排出。

这种风机出口阀不能完全关死，否则过载会烧坏电机或断轴，所以在出门常装回路管以调节气体流量和压力。

其构造如图7-2所示。

（三）气体冷却器知溶液换热器

气体冷却器和溶液换热器一般都是H前化工生产中应用最广的普通列管换热器。

它是由壳体、管板、换热管及其配合部分组成。

气图7_2罗茨鼓风机

体冷却器用来给半水煤气降卜叶轮，2—所输送气体体积，3—机壳

温冷却。

溶液换热器用来给富液加热或冷却。

（四）喷旋脱硫塔

喷旋脱硫塔是由喷射器（喷杯）和旋流板塔相结合组成的一种类型的塔，其作用是利用氨水液相催化来吸收半水煤气中的硫化氢。

旋流板塔塔体是用钢板卷焊成的圆筒形体，内装数块旋流板。

如图7-3所示。

半水煤气在喷射器中与脱硫液并流接触，气体成湍流状态，因其传质系数较大，接触表面积也大，从而加强了对硫化氢的吸收。

而在旋流塔中，半水煤气在旋流板的作用下旋转上升，与脱硫液转为逆流接触，有利于提高脱硫效率。

脱硫液受旋流产生的离心力作用甩向塔壁，由降液管导向下一块旋流板。

（五）净氛塔净氨塔是用钢板卷焊成的圆

筒形空塔，塔体周围装有多层喷嘴.用水喷淋清洗半水煤气中的氨和脱硫液及灰尘，进一步清除硫化氢。

（六）靜电除焦塔静电除焦塔是由钢板卷焊成

的立式圆筒形容器，分为上筒体、筒体和下筒体三部分。

上筒体装有高压瓷瓶油箱、蒸汽加热器和高压瓷瓶等。

筒体内有阴极电晕线，接于高压直流电源的负极，筒体本身为集尘阳板，接电源为正极并接地。

下筒体内有筛板等。

它是利用高压电源下的气体电离和电场力的作用，使尘粒带电，从含尘气体中分离出来>

安装静电除焦塔就是为了进一步除去半水煤气中的焦油、硫泡沫、尘灰等，减轻压缩机活门的积焦现象，延长运转周期。

其构造如图7-4所示。

图7-4静电除焦塔1—高圧瓷瓶油箱；

2_然汽加热器；

3—h简体t4_半水煤汽出口》5—拉杆;

6—简体，7—下简体，8_人孔，9—卨圧瓷瓶，10—人孔，11—电极丝；

】2—筛板；

13—半水煤气迸U

（七）再生槽

再生槽是用钢板卷焊成的圆筒形容器，槽内有数块筛板，如图7-5所示。

空气自吸，气液混合后进入槽底部，并流鼓泡而上，废气由槽顶放空。

脱硫液在再生槽内进一步氧化再生。

图7-5喷射再生槽1一凊液筒身；

2—孔板；

3—进液管》4—溢流管；

5—硫泡沫支沟；

6—调节手轮；

7—喷射器；

8—喉管《9—扩散管

（八）空气自吸喷射器

空气自吸喷射器作用是使脱硫后的富液吸入空气进行氧化反应而得到再生。

脱硫液高速通过喷嘴，并产生局部负压将空气自行吸入，此时两相流体立即被高速分散而处于高度湍流状态，因此气液接触界面不断更新，从而提高再生效果。

其构造如图7-6所示。

（九）熔矹釜熔硫釜为夹套式容器，筒内装硫膏，是用来熔制精硫块的设备。

夹套中用蒸汽加热，也可用部份蒸汽直接加热熔硫釜，硫熔化后，排去杂质，从底部放出，制成精硫膏块。

（十）离心机

离心机是用来分离硫膏的。

四、主要工艺控制指标

（一）压力（表压）

罗茨鼓风机进口气体压力：

>

1470Pa

罗茨鼓风机出口气体压力：

<

0.039Mpa

冷却水压力：

0.1Mpa

蒸汽压力.>

0.4Mpa

熔硫釜内压与外压：

0.6MFa

（二）温度

罗茨鼓风机进口气体温度：

35C

罗茨鼓风机出口气体温度：

60C

气体冷却器出口气体温度.<

喷射脱硫塔进U贫液温度：

20〜35C

溶液换热器出n苜液温度：

30〜35X：

（三〉成分脱碓后半水煤气中H2s含量.<

0.07g/m3

半水煤气巾02含谞：

0.5％

贫液成分：

NH3含量10〜25tt

对苯二酚含量03g/l

悬浮琉含馕<

0.5g/l

H2S含最<

0.015g/l

图7-6空气自吸喷嘴1—喷嘴；

2—吸引室—喉管>

4一扩散管；

5—尾管

（四）液位（液位计高度）

喷旋脱硫塔液位净氨塔液位.

贫液梢液位：

备液梢液位.W〜

罗茨鼓风机油箱油位

（五）静电除策电压与电流值

按设计规定

（六）电机电朮及益升

按铭牌规定值

第二节本工段生产特点、常见事故及预防

一、生产特点

以焦炭、无烟煤或各类型的煤球为原料制得的半水煤气是一种易燃、易爆、易腐蚀，易中毒的危险性气体。

因此本工段生产有下列特点。

特点之一是易着火爆炸。

半水煤气中的H2、co、ch4、h2s等都是易燃易爆气体。

在生产过程中，常会因设备管道泄漏造成着火爆炸；

也会因为前后工段联系不周、操作失误、设备缺陷等原因，导致罗茨鼓风机抽负，空气进入系统，与半水煤气混合，形成可爆性气体，引起爆炸事故；

也会因为操作失误或设备故障等原因，使半水煤气中氧含量超过规定工艺指标，引起过氧爆炸；

在检修过程中，如发生不隔离，不置换、不分析、不办证、违章作业和违章动火等情况，往往引起着火爆炸。

生产系统的设备，管道内部表面，由于硫化氢气体的作用，常会生成一层疏松的铁的硫化物（FeS与Fe2S2），这种硫化物遇到空气中的氧，极易引起氧化反应，放出大量热，很快地使自身温度升高并达到其燃点而引起自燃。

其它学反应如下：

FeS+1.502——^Fe0+S02+ll.7kcal（lkcal=4.18kJ）

Fe2S2十1.502~>

Fe203+3S+140kcal

因此，在检修时设备管道敞开后，也常会发生其内部表面铁的硫化物和煤焦油与进入的空气迅速发生氧化反应而引起自燃着火的现象。

总之，着火爆炸事故是本工段的多发事故之一，在各类事故中它占30％。

特点之二是易发生中毒事故。

一氧化碳无色无味，不容易被人发觉，是一种危险的具有强烈毒性的气体*吸入人体后，易造成组织缺氧而引起中毒。

硫化氢也是一种烈性毒物，它比空气重，低浓度时有臭腐蛋的气味。

高浓度时则麻痹嗅神经，以至闻不出气味。

当浓度不大而吸入少童时，可引起头昏恶心，呕吐，咳嗽等；

当浓度大吸入量多时，可引起严重中毒。

发生中毒伤亡事故是小氮肥厂的多发事故之一，也是本工段的多发事故。

在本工段各类事故中占52.5％。

特点之三是设备、管道易腐蚀。

半水煤气中的硫化氢是一种酸性气体。

在冇水分存在的条件下，它溶于水后形成氢硫酸，对金属表面有很强的腐蚀作用，其腐蚀程度随气体中H2S的分压增高[W加剧，导致设备管道腐蚀烂坏。

由上述特点可知，搞好本工段安全生产的关键是做好防火、防爆、防中毒、防腐蚀等项工作。

二、安全操作要点

（一）保证脱硫液质量

根据脱硫成份，及时补加氨和对苯二酚，保证脱硫液成份符合工艺指标。

保证喷射再生器进口的富液压力，稳定自吸空气量，控制好再生温度，使富液氧化再生完全。

并保持再生槽液面上的硫泡沫溢流正常，降低脱硫液中的悬浮硫含量，保证脱硫液质量。

（二）保证半水煤气脫硫效果

应根据半水煤气的气量及硫化氢含量的变化，及时调节液气比。

当半水煤气中硫化氢含贵增高时，如增大液气比仍不能保证脱硫效率，可适当提高脱硫液中氨和对苯二酚的含董，确保脱硫后半水煤气中H20含量小于0.07g/Nm3。

（三）严防\括抽疼和机、泵抽负、抽空

经常注意气柜高度变化，当高度降至低限位H时，应立即与压缩工段联系减量生产、防止气柜抽瘪。

经常注意罗茨鼓风机进出口半水煤气压力变化，防止罗茨鼓风机和压缩机抽负压，严防空气进入系统。

保持贫液槽和富液槽液位正常，防止贫液泵和富液泵抽空。

（四）防止带液和跑气

控制喷旋脱硫塔和净氨塔液位不要过高，以防气体带液;

液位不要过低，以防跑气。

（五）巡回检查

根据操作记录表，按时检查及记录。

每15分钟检查一次气柜高度。

每30分钟检查一次系统各点压力和温度。

每30分钟检查一次喷旋脱硫塔、净氨塔、贫液槽、富液槽液位计液位。

每小时检查一次罗茨鼓风机，贫液泵、富液泵、母液泵、离心机运转情况。

每4小时气柜出口水封排水一次。

每8小时检查一次气体冷却器和溶液换热器冷却水溢流情况。

（8）每8小时检查一次系统设备，管道等泄漏情况。

（六）开停车操作注意事项

1.开车

开车必须按操作规程或开车方案规定，做好本工段的开车准备工作，认真检查各设备、管道、阀门、分析取样点及电器、仪表等，必须正常完好，且符合开车要求。

同时，必须与供水、供电、供汽部门及造气、压缩工段联系，作好开车准备。

联系信号确保灵敏可靠。

系统未经检修处于正压状况下的开车，系统不须置换，按操作规程或开车方案开车。

排净气柜出口水封积水时注意防止中毒事故。

开启罗茨鼓风机时应盘车，且排净机内积水。

系统检修后的开车，必须先吹净，清洗后，再经气密试验、试漏和置换合格后，方可正常开车。

原始开车必须经竣工验收、单体试车、系统吹净和清洗、气密试验和试漏、惰性气体置换合格后，方可开车。

2-停车

系统保持正压状况下的短期停车，应注意与造气、压缩工段联系，按操作规程或停车方案规定停车。

系统需检修的停车，气体系统压力放、空时气体流速不宜过快，防止静电起火爆炸《气体系统必须用^惰性气体进行置换，在压缩工段压缩机一段进口管取样分析，氧气含量小于1％，CO+H2含量小于5％为合格。

然后拆下罗茨鼓风机进口阀前短管，启动罗茨鼓风机送空气，对气体系统继续进行置换，在压缩机一段进口管取样分析，氧气含量大于20％为合格；

系统中的贫液、富液贮存于不需检修的再生槽或其它贮槽中，但应与检修系统隔离，再生系统用清水清洗，置换合格。

（3）紧急停车，如遇全厂性停电或发生重大设备事故，及气柜高度处于安全低限位置以下（罗茨鼓风机大幅度减量而气柜仍无回升）等紧急情况时，须立即与压缩工段联系，紧急停车，停止送气，防止抽负使空气吸入系统。

（七）其它应注意的问题

罗茨鼓风机房内开关阀门禁止使用铁质工具，应使用铜质等不产生火花的工具，若必须要用铁质工具时，应涂以黄油。

一切设备管道禁止在带压力的情况下进行检修，并不得用金属物质敲击设备管道。

硫磺包装间不得存放氧化剂之类物品和易燃物品，硫磺的贮存量不应超过M小时的生产量。

加强设备管理，健全双包机责任制，消除跑冒滴漏。

注意加强车间通风排气，保证车间空气中CO不超过30mg/m3,H2s不超过10mg/m3。

各种安全装置，安全附件，自动分析仪表，联络信号等保持完好、灵敏、可靠。

按规定配备消防器材和防护器材，并加强维护保养，保持整洁完好。

三、常见事故及预防

（一）罗茨鼓风机

1.罗茨鼓风机抽负压

罗茨鼓风机抽负压，容易导致压缩机抽负压，气柜抽瘪，空气进入系统，形成爆炸性混合气体，发生爆炸事故。

罗茨鼓风机入口抽负时，进出口压力会波动，此时一般的罗茨鼓风机入口压力会逐步下降，“U”形压力计中水银柱会有跳动现象。

常见原因：

①气柜出口水封积水过高，半水煤气的正常流动受到阻碍，甚至被水封住，不能正常供应罗茨鼓风机所需要的气量；

②气柜出口管道被煤焦油和煤灰逐步累积、内径逐渐缩小，甚至管道被堵塞；

③气柜出口阀门未打开或阀芯脱落；

④冬天气温突然下降，气柜出口管内冷凝水结冰，管道被堵；

⑤前后工段开停机，加减气量，或者设备故障，互相没有及时联系或联系不当；

⑥气柜进口水封积水，或造气工段设备故障等引起气柜急剧下降。

预防和处理方法：

①及时排放水封内的积水，即可恢复正常；

②定期地检查和疏通气柜出口管道内的煤焦油和积灰，以及清除管道内其它杂质；

③开停车时一定要注意检查阀门开启情况，如系阀门未开，打开阀门即可恢复正常，如系阀芯脱落,则要更换阀门，以恢复正常生产；

④气柜出口管道如因气温突降冷凝水结冰堵塞，可用蒸汽加热，使之融化；

冬天来临之前，应加强管道，阀门的防冻保暖工作，防止管道，阀门冻坏；

⑤加强岗位责任制，开停机加减量，前后工段应及时互相联系，协调配合；

⑥此种情况一旦发生，应将气量减至最低限度，甚至通知压缩工段紧急停车，以防气柜抽瘪；

此外，与造气工段及时联系，待造气工段处理正常，气柜有上升趋势时再转入正常生产。

2.罗茨鼓风机机内带水

罗茨鼓风机机内带水，会发生电机电流升高，甚至造成电机跳闸烧坏，带水时罗茨鼓风机会发出较大响声。

气柜出口水封严重积水和除尘器内水量过大，导致出口气体带水入罗茨鼓风机内。

①排除罗茨鼓风机内积水；

②排除气柜出U水封内积水；

③严格控制除尘器水量，防止气体带水。

3.罗茨鼓风机转子损坏

罗茨鼓风机转子损坏会发生电机电流超高^跳闸等现象，并发出巨大的响声。

①杂物带入机内，如气柜内水和焦炭过滤器内的焦炭一起抽入机内，造成转子破裂，轴承破碎，轴心顶歪，全机报废；

②维护保养不周，如电机底座螺丝松动，没有及时发现，而导致转子破碎，主轴弯曲，从动轴折断，联轴器破碎事故；

③压缩工段突然停电，气体倒回，造成罗茨鼓风机转子倒转，有时也会导致转子损坏。

①建立健全双包机责任制度，加强维修检查；

②健全巡回检查制度，发现问题，及时处理，防止杂物抽入机内。

4.罗茨鼓风机盘车盘不动

主要是半水煤气中煤焦油粘结在机壳和转子上凝固所致。

遇到这种情况，切忌硬扳，可在罗茨鼓风机出口管道上，加装蒸汽管和冷凝水排出管，如果盘不动，可用蒸汽进行加热冲洗，把煤焦油冲出，即可盘动。

冲洗时要注意安全，把排放管引至室外，以防煤焦油喷到脸上。

罗茨鼓风机机壳发烫

机壳发烫会引起罗茨鼓风机出口气体温度升高，降低打气量。

①罗茨鼓风机回路阀开得太大，时间长；

②机内转子与机壳间隙过大；

③机内转子产生轴向位移，与机壳产生磨擦；

④进系统的半水煤气温度过高。

①尽量关小回路阀，或与后工段联系增加用气量；

②如果是机内转子与机壳间隙过大，它可以从打气量减少得到证明，一般间隙允许在0.3〜0.5mm,太大时可在机壳内涂生漆，使间隙变小；

③机内转子产生轴向位移，则要校正转子轴的位置或重新调整间隙；

④半水煤气温度高，一是与造气工段联系，降低半水煤气温度，二是适当加大除尘器冷却水量。

罗茨鼓风机振动大

①启动罗茨鼓风机时回路阀和出口阀未打开;

②两轴之间某个螺钉松动。

①开启罗茨鼓风机前，应全开回路阀，并排净机内积水，才能启动；

②如果是螺钉松动，只要拧紧，即可减轻振动。

罗茨鼓风机响声大

①水带入机内；

②杂物带入机内；

③齿轮啮合不好或有松动；

④转子间隙不当或产生轴向位移；

⑤油箱油位过低或油质太差；

⑥轴承缺油或损坏。

①排净机内积水；

②杂物带入要紧急停车处理，清除杂物；

③对原因③、④要倒车检修；

④加油提高油位或换油；

⑤倒车加油或更换轴承。

电机电流超高或跳闸

①罗茨鼓风机出口气体压力过高；

②机内煤焦油粘结严重；

③水带入机内；

④电网电压低；

⑤雷击引起跳闸。

①开启罗茨鼓风机回路阀，适当减量，降低出口气体压力；

②倒机用蒸汽吹洗或清理机内煤焦油；

③应排净机内积水，注意控制除尘器冷却水量，防止气体带水；

④电网电压低时，应开启回路阀，适当减量。

⑤如系雷击引起全厂断电，此时应按紧急停车处理，迅速将阀门调节到正常停车位置，待供电正常后，按正常情况开车。

如系雷击引起本工段局部跳闸断电，应立即通知压缩工段紧急停车，以防高压机抽负。

每年雷雨季节到来之前，应做好本工段的防雷设施的维修和检测工作，且做好记录存档，

罗茨鼓风机出口压力波动大

①喷旋脱硫塔或净氨塔液位过高，②喷旋脱硫塔脱硫液或净氨塔液体流量过大；

③喷旋脱硫塔或净氨塔有堵塞；

④喷旋脱硫塔或净氨塔液位过低，排液管跑气。

①适当降低脱硫塔或净氨塔液位；

②适当减少脱硫液或清水流量；

③半水煤气短时间走系统近路，清理脱硫塔或净氨塔；

④适当提高脱硫塔或净氨塔液位。

罗茨鼓风机进出口管道抽堵盲板时发生着火爆炸和中毒事故。

发生事故的主要原因是违章指挥或违章作业。

带有毒气体抽堵盲板的T作是危险性较大的作业，应严格遵守抽堵盲板安全管理制度，杜绝违章指挥和违章作业。

详见第15章。

（二）脱硫塔和净氨塔

1.脱硫塔或净氨塔爆炸

①违章@火，发生爆炸，检修脱硫塔或净氨塔时，不置换或置换不彻又不取样分析，设备拆开后，空气进入塔内，与塔内煤气混合形成可爆性气体，动火时发生爆炸;

②违章作业，产生撞击火花，引起爆炸。

检修脱硫塔或净氨塔时，不置换不分析，用铁质工具撞击筛板，产生火花，引爆塔内的可爆炸气体发生爆炸；

③检修时靠阀门隔离，阀门内漏，煤气漏入塔内，与空气混合成可燃性时气体，遇撞击火花，发生爆炸；

④正常生产中过氧引起爆炸。

1977年江苏昆山化肥厂油气化系统的脱硫塔爆炸，主要原因就是氧含量高而引起爆炸。

详见第6章。

①检修时，一定要严格执行“安全生产检修制度”和“安全操作规程”，真正做到“办证”、隔离、置换、分析、确认”这十个字，杜绝违章指挥和违章作业；

②正常生产中要严格监视半水煤气中氧含量，如发生氧含量大于5％时，应及时与造气工段联系，把氧含量控制在工艺指标范围内，应安装在线氧含量自动分析仪，连续监控氧含量。

脱硫效果差，脱硫后半水煤气中硫化氢含量高

①进系统的卡水煤气中硫化氢含量高；

②脱硫液中氨浓度低；

③喷射再生器发生故障，自吸空气量不足；

④脱硫液中对苯二酚含量低，富液再生不完全；

⑤离心机滤网漏，脱硫液中硫泡沫分离不好，悬浮硫含量高；

⑥进塔半水煤气或贫液温度高；

⑦喷旋脱硫塔喷嘴或旋流板堵塞，脱硫效果差；

⑧贫液泵抽空，打不上脱硫液。

①适当加大脱硫液循环量；

②适当提高脱硫液中氨浓度；

③检修喷射再生器，增加自吸空气量；

④适当提高脱硫液中对苯二酚含量；

⑤检修离心机滤网，增加再生槽硫泡沫的溢流量；

⑥半水煤气短时间走系统近路，清理喷嘴或旋流板；

⑦认真操作，控制好贫液槽液位，防止泵抽空。

脱硫塔和净氨塔气体带液

①脱硫塔和净氨塔液位过高；

②脱硫塔里脱硫液和净氨塔里清水流量过大。

①认真操作，严格控制脱硫塔和净氨塔液位在工艺指标范围内；

②适当减少脱硫液和清水流量。

脱硫塔和净氨塔跑气

①脱硫塔和净氨塔液位过低；

②脱硫塔脱硫液

流量和净氨塔清水流量过小。

①认真操作，严格控制脱硫塔和净氨塔液位不要过低，防止排液跑气，使半水煤气倒入溶液系统，发生事故；

②适当加大脱硫塔脱硫液流量和净氨塔清水流量；

③在脱硫塔脱硫液出口管安装液封和在净氨塔清水出口管安装水封。

（三）静电除焦塔爆炸

①检修时不置换、不分析、违章作业导致爆炸；

②正常生产中过氧引起爆炸。

①检修时，一定要严格遵守安全检修制度和安全操作规程，杜绝违章作业；

②正常生产中要安装在线氧含量自动分析仪，严格控制半水煤气的氧含量。

要求进静电除焦塔的气体中氧含量<

0.5％,最高不超过0.8％，否则应立即切断电源，找出氧高的原因，并加以消除。

（四）熔硫釜

熔硫釜爆炸常见原因①超压爆炸;

②设计不合理发生爆炸。

（五）泵

贫液泵抽空

贫液泵抽空容易导致脱硫塔液气比失调，影响脱硫效果，甚至会造成煤气倒入溶液系统，发生事故。

贫液槽液位过低或无液位。

①开大母液泵出口阀，把母液槽内母液抽入贫液槽；

②向贫液槽内添加稀氨水或自来水，提高贫液槽的液位；

③最有效的办法是精心操作，加强巡回检查，严格控制贫液槽液位在工艺指标内。

富液泵抽空

①富液槽液位过低或无液位；

②脱硫塔液位过低或无液位跑气。

①认真操作，控制好富液槽液位在正常指标内；

②如系脱硫塔液位过低或无液位，应加大脱硫液的循环量，将液位调节到正常工艺指标内。

（六）中毒事故

中毒令故是本工段常见的多发亨故。

①罗茨鼓风叽泄漏煤气；

②检修设备时不隔离、不置换、不分析；

违章进塔入罐作业；

③煤气管道抽堵盲板时，煤气冲出；

④脱硫排污阀漏煤气；

⑤煤气管道导淋阀忘记关，煤气跑出；

⑥脱硫水封冲破，煤气经下水道，串入室内；

⑦煤气串入水系统，漏入室内；

⑧脱硫塔或净氨塔跑气，煤气串入溶液系统，漏出引起中毒；

⑨煤气分析取样管漏气或煤气排入室内。

①加强设备管理，消除跑冒滴漏；

②检修设备时，一定要遵守“安全生产检修制度”和进塔入罐有关规定；

③带有毒气体抽堵盲板时，一定要认真贯彻执行“抽堵盲板管理制度”，佩戴防护用具作业；

④认真操作，严格遵守劳动纪律和工艺纪律；

⑤加强车间空气中有害有毒物质的定期监测工作；

⑥煤气分析取样管防止漏气，排气管应接到室外。

第三节典型事故案例分析

一、事故统计

据不安全统计，30年来本工段共发生各类事故40起，其中中毒窒息事故居首位，达21起，占总数的52.5％;