尿素知识问答.doc

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、CO2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，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、压力、NH3/CO2、H2O/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）136105Pa。（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、CO2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，CO234.3，H2O34.4，熔点（5152），这部分水进入合成系统使202C的H2O/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，CO247，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汽提塔新鲜CO2重量之比值)得B点，B点为总组成点（反应液CO2）。（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，NH3/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，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。由此可看出汽提过程所要求的进料组分点（NH3/CO2）于合成条件所要求的最低平衡压力对应的组分点（NH3/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2NH3CO2CO（NH2）2H2O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）、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 NH3/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%、CO219、Ur34.5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，CO28.7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、CO2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，NH3、CO2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？答：不锈钢表面一般在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、CO2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：112.5105Pa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4105Pa (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，4105Pa（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11835.83.3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：2NH3CO2CO（NH2）2H2O60 1860/（60+18）10076.9216、CO2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。CO2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、CO2升温钝化时CO2管线加水的作用是什么？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、升温钝化时，为什么要控制升温速率，CO2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）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）CO2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，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、CO2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，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202C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TI026TI025TI028；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，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10%，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，在各种生产负荷下，些阀都有一定的开度，也就是要保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H2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、CO2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，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NH3CO2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，CO2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，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，NH3/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）CO2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：（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1618105Pa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4.04.5105Pa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：只用PIC206控制有什么不好？答：影响合成系统压力的因素有：NH3/CO2、H2O/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PIC206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，NH3/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、NH3/CO2失常的判断、原因及处理方法？答：NH3/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），NH3/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），NH3/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/CO2失常，若能及时判断处理进行调整，系统则较快的恢复正常，在没有判断准确以前防止PI201压力继续上升，可适当降低PIC206压力。若NH3/CO2严重失常，系统恶化可用HV203放空一部分来控制PI201，降低系统负荷至70，调整NH3量使之慢慢恢复正常。而绝不能单靠降低PIC206保持在该负荷下的对应压力。由HV203控制合成系统压力，这样才能改善进201D气液比，提高201D转换率使系统缓慢恢复正常，在不能立即判断出NH3/CO2高还是低时，一般应先加NH3观察，如有好转，则说明NH3/CO2低，若系统继续恶化，则按NH3/CO2高处理。引起系统NH3/CO2失常有以下原因：NH3、CO2流量表不准，压缩机四段安全阀、PV203泄漏，NH3泵出口安全阀泵出口排放阀漏等。如以往复式NH3泵转速计量时，泵进口单向阀、98泵体出口安全阀漏都易造成NH3/CO2低。49、合成塔安全阀起跳后，应采取什么措施：答：如果压缩机四段出口安全阀行动中未动作、主控盘上PI201指示没有超过150105Pa，且PAH201没有报警，而合成塔气相安全阀起跳，这种情况往往是由于该安全阀压力校验不正确（偏低）所致。此时，应立即打开HV203卸压，把系统压力卸到100105Pa左右，该安全阀即可复位关闭。然后再由机械维修部门进行处理。在处理该安全阀时，不得把系统压力提到刚才起跳时的压力。在打开HV203卸压过程中由于大量工艺物料从安全阀和放空阀处放入大气，将造成合成塔、汽提塔断料，继而精馏塔、低压甲铵冷凝器液位槽无液位。抽出蒸汽压力陡然升高，此时立即调节蒸汽系统，降抽气压力和汽提塔壳恻压力。防止抽气安全阀动作，同时适当减负荷使安全阀早点复位。为维持甲铵泵运行，进口应加入冷凝液，当安全阀处理好后，再加负荷提系统压力。通常合成塔气相安全阀定值略高于原铭牌压力1015105Pa左右。如因实际压力升高，安全阀跳应迅速查明原因处理。50、PI-201导压管堵你从哪些表现看系统压力?塔：可从PI119（CO2出口管至201C管线）。还可以从氨泵、甲铵泵301-JA出口压力表看：氨泵压力要比系统高1015105Pa（因喷射泵201L有阻力降）此外PIC203指示压力可反映出来。或用905J往高压系统冲水，从PIC-212看压力。51.开车过程中201D即将充满时LI201失灵则应尽量准确判断并及时打开HV201，防止201D严重满液，造成PI201突升。一般情况下，投料后135分钟TI02/5点突升，再过5分钟后LI201就应该显示液位。若5分钟后仍无液位指示，再等23分钟可将HV201打开40，观察201C是否接受负荷。注意LI203是否出现液位，当PIC918指示下降则说明LI201已有液位并可根据经验将HIC201打开到70负荷正常开度，但注意不要将HIC201开得过大，以防止201C断料。处理时的原则是：宁可使201D满液也不能使201C断料。在HV201正常开度下，就是201D满液，也不会引起PR201上升，对工艺系统影响不大。 如打开HV201无合成液进入201C，则应立即关闭HIC201，防止CO2倒流必要时应向201D溢流管打水，使之建立液封，同时检查工艺系统问题。52、201D满液的现象及处理方法？答：若201D满液，并也满入203C，则TR002/2，3T减少，TI02/4,11,12并拢成一线，PI201上升，TI03/11，12T减少，704J处组分分析Ur含量突升。706C进口温度降低。发现201D满液后，要适当开大HIC201，注意PI201，TI02/4，11，12出现温差，应及时将HIC201关小，防止201C断料。如果HIC201开大后很长时间201D仍满液，且FI903和LI203无明显增加，则应检查HIC201的实际阀位是否与主控OP值相符。53、201D出料管断料的事故处理答：现象：（1）,PI-201出现一个折点突降。（2），201C负荷降低，LIC203、LIC202自动关小，FI903、FI911流量突降，PIC920、PIC918、PIC904压力突升。（3），TI002/2,3T减小。（4），PI302/1下降，LIC306下降，断料时引起CO2倒流，而使PI201重新突升。这种事故是比较危险的，因FI903突降，PIC918突升，处理不及时将憋跳902F/FB安全阀或透平抽气安全阀。因此要立即关闭HIC201，打开PIC915阀维持PIC920压力，必要时开201C/CB快放阀，同时注意整个系统的调节。301J手控低速运行。若PI201已突升。说明CO2已倒流。关死HIC201，并用905J向溢流管打水建立液封，若902F/FB安全阀或抽气安全阀已经起跳不能复位时，应及时适当降低压力使安全阀尽快复位。54、HV202开度与现场阀位不一致，你根据什么调节？答：该阀开度应与负荷有一定对应关系，但一般可根据一下几个参数调整（1）TI024165160调温水流量400440m3/h；（2）706C前后温差TI01/15、16点3040左右（冷却水全开）；（3）满负荷下PV715阀位不应小于0.4105Pa风压；（4）合成压力的变化。55、CO2倒流的原因、现象及处理方法。答：投料过程中合成塔溢流管保持的液封消失或生产过程中合成塔液位抽空未及时处理？都可能造成CO2倒流。现象：（1）、PI201突升：由于全部或部分CO2从汽提塔顶经合成塔溢流管进入合成塔顶部，无法冷凝，合成系统压力势必大幅度上升。（2）、202C产气停置或大幅度下降:在20