2024年中级注安师《化工安全》考点：合成氨工艺

工艺简介

氮和氢两种组分按一定比例(1:3)组成的气体(合成气)，在高温、高压下(一般为 300—450℃，15—30MPa)经催化反应生成氨的工艺过程。

典型工艺

①节能 AMV 法。

②德士古水煤浆加压气化法。

工艺危险特点

①高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧(亦称透氧)，极易在设备和管道内发生爆炸;

②高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂(喷)口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸;

③气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸;

④高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸;

⑤液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸;

重点监控单元

合成塔、压缩机、氨储存系统

重点监控工艺参数

合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数，包括温度、压力、液位、物料流量及比例等。

安全控制基本要求

①合成氨装置温度、压力报警和联锁。

②物料比例控制和联锁。

③紧急冷却系统。

④紧急切断系统。

⑤压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁。

⑥安全泄放系统。

⑦可燃和有毒气体检测报警装置。

宜采取的控制方式

①将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系;将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系。

②在合成氨系统设立紧急停车系统。

③合成单元自动控制还需要设置以下几个控制回路：

⑴氨分、冷交液位;

⑵废锅液位;

⑶循环量控制;

⑷废锅蒸汽流量;

⑸废锅蒸汽压力。

④合成氨系统设置安全设施，包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。