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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页合成氨装置转化工段 仿真培训系统软件说明书北京东方仿真控制技术有限公司仿真工程事业部2004年12月第一章 装置概况第一节 工艺流程简述1.概述转化工段包括下列主要部分: 原料气脱硫 原料气的一段蒸汽转化 转化气的二段转化 高变、低变 给水、炉水、蒸汽系统2. 原料气脱硫 原料天然气在原料气预热器（141C）中被低压蒸汽预热后，进入活性碳脱硫槽（101DA 、102DA一用一备），进行初脱硫后，经压缩机（102J）加压。在一段炉对流段低温段加热到230左右与103-J段间来氢混合后进入CoMo加氢和氧化锌脱硫槽（1
2、08D）终脱硫后，天然气中的总硫0.1ppm。3原料气的一段蒸汽转化 脱硫后的原料气与中压蒸汽混和后，经对流段高温段加热后，进入一段炉（101B）的336根触媒反应管进行蒸汽转化，管外由顶部的144个烧嘴提供反应热，经一 段转化后，气体中残余甲烷在10左右。4转化气的二段转化 一段转化气进入二段炉（103D），在二段炉中同时送入工艺空气，工艺空气来自空气压缩机（101J）加入少量中压蒸汽并经对流段高温段预热，转化气中的H2和空气中的氧燃烧产生的热量供给转化气中的甲烷在二段炉触媒床中进一步转化，出二段炉的工艺气残余甲烷含量0.3左右，经并联的两台第一废热锅炉回收热量，再经第二废热锅炉进一步回收余
3、热后，送去变换。5变换 由第二废热锅炉来的转化气约含有1214的CO，进入高变炉（104DA），在高变触媒的作用下将部分CO转化成CO2，经高温变换后CO含量降到3左右，然后经第三废热锅炉（103C）回收部分热能，经换热器（104C）进入低变炉（104DB）在低变触媒的作用下将其余CO转化为CO2，出低变炉的工艺气中CO含量约为0.3左右。6给水、炉水、蒸汽系统合成氨装置开车时，将从界外引入3.8MPa、327的中压蒸汽约50T/H。 辅助锅炉和废热锅炉所用的脱盐水从水处理车间引入，用并联的低变出口气加热器（106C）和甲烷化出口气加热器（134C）预热到100左右，进入除氧器（101U）脱氧
4、段，在脱氧段用低压蒸汽脱除水中溶解氧后，然后在储水段加入二甲基硐肟除去残余溶解氧。最终溶解氧含量小于7PPb。 除氧水加入氨水调节PH至8.59.2，经锅炉给水泵104J/JA/JB经并联的合成气加热器（123C），甲烷化气加热器（114C）及一段炉对流段低温段锅炉给水预热盘管加热到295左右进入汽包（101F），同时在汽包中加入磷酸盐溶液,汽包底部水经101CA/CB、102C、103C、一段炉对流段低温段废热锅炉及辅助锅炉加热部分汽化后进入汽包，经汽包分离出的饱和蒸汽在一段炉对流段过热后送至103JAT，经103JAT抽出3.8MPa、327中压蒸汽，供各中压蒸汽用户使用。103JAT停运
5、时，高压蒸汽经减压，全部进入中压蒸汽管网，中压蒸汽一部分供工艺使用、一部分供凝汽透平使用，其余供背压透平使用，并产生低压蒸汽，供111C、101U使用，其余为伴热使用在这个工段中，缩合/脱水反应是在三个串联的反应器中进行的，接着是一台分层器，用来把有机物从液流中分离出来。第二节 工艺仿真范围转化装置转化工段仿真以主工艺物流的工艺过程和设备为主，对于公用工程和附属系统不进行过程定量模拟，只做事故定性仿真(如：停冷却水，停蒸汽等)，具体包括如下过程在内：原料气脱硫原料气脱硫 原料气的一段蒸气转化，转化气的二段转化，变换 ，给水炉水蒸汽系统由于本仿真系统主要以仿DCS操作为主，因而，在不影响操作的前
6、提下，对一些不很重要的现场操作进行简化，简化主要内容为：不重要的间歇操作，部分现场手阀，现场盲板拆装，现场分析及现场临时管线拆装等等。另外，根据实际操作需要，对一些重要的现场操作也进行了模拟，并根据DCS画面设计一些现场图，在此操作画面上进行部分重要现场阀的开关和泵的启动停止。对DCS的模拟，以化工厂提供的DCS画面和操作规程为依据，并对重要回路和关键设备在现场图上进行补充。下图为转化工段仿真培训软件大概内容。现场画面见附图。第三节 控制回路一揽表转化装置转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。
7、这些内容仅供操作参考。转化工段仪表回路一览表原料气脱硫回路名称回路描述工程单位设定值输出PRC1原料气入口压力控制MPA 1.82 50PRC102102-J出口压力控制MPA 3.86 50PRC69102-J入口压力控制MPA 1.82 50FIC12102-J 防喘震流量控制KG/H 0 50FRCA1102-J出口流量控制KG/H 24556 50FRCA2 101-B进蒸汽量控制KG/H 67000 50FFC2水碳比例控制 3.5 50 一段炉变换回路名称回路描述工程单位设定值输出PRC1018101-F压力控制MPA 10.6 50AICRA6辅锅氧含量控制% 3 50FIC10
8、03辅锅进风量控制KG/H 7611 50PICAS103101BJA出口压力控制MPA 1147 50PRCA19101B压力控制MPA -50 50PRC34燃气进料总压力控制MPA 0.8 50FRC1002辅锅燃气进量控制KG/H 2128 50FIC1004过热烧嘴风量控制 KG/H 15510 50TRCA1238过热蒸汽温度控制 DEGC 445 50FIC1237过热烧嘴燃气量控制KG/H 320 50AICRA6辅锅氧含量控制% 3 50PICA21辅锅压力控制MPA -50 50二段转换回路名称回路描述工程单位设定值输出FRCA3二段转化进空气流量控制KG/H3375750
9、FRCA4101-J出口总流量控制KG/H3375750TRCA104进104-DA温度控制DEGC37150变换回路名称回路描述工程单位设定值输出TRCA11进104-DB物料温度控制KG/H 2400LICA22101-U液位控制% 50 50LRCA76101-F液位控制% 50 50蒸汽生产回路名称回路描述工程单位设定值输出PIC13MS压力控制MPA3.86550PIC1450#蒸汽流压力控制MPA0.3450PIC1720#蒸汽压力控制MPA1.37850PIC25545#蒸汽压力控制MPA0.3450LICA2135-JC%5050第二章 装置冷态开工过程1、引DW、除氧器101
10、-U建液位（水、蒸汽系统图,图P5）l 现场开预热器106-C、134-C入口总阀LVV08。l 开入106-C阀LVV09。l 开入134-C阀LVV10。l 开106-C、134-C出口总阀LVV13。l 开LICA23、现场开101-U底排污阀LCV24，当LICA23达60%投自动。2、开104-J、汽包101-F建液位（水、蒸汽系统图,图P5）l 现场开101-U顶部放空阀LVV20。l 现场开低压蒸汽进101-U阀PCV229。l 开加DMKO阀，以利分析101-U水中氧含量。l 开104-J出口总阀MIC-12。l 开MIC-1024。l 开SP-7（在辅操台(图P7)按SP-7
11、开按钮），现场开加NH3阀KVV23。l 开104-J/JBl 开入口阀LVV25/LVV36l 开平衡阀LVV27/LVV37l 开回流阀LVV26/LVV30l 开104-J的透平 MIC-27/28，启动104-J/JBl 开104-J出口小旁路阀LVV29/LVV32，控制LR1（既LRCA76 50%投自动）在50%.3.开101-BJ 、101-BU点火升温（101-B辅锅图：图P2）l 开风门MIC-30。开MIC-31。（已开）l 开AICRA8，控制氧含量。（4%左右）l 开PICA21，控制辅锅炉膛付压。（-60Pa左右）l 全开顶部烧嘴风门LVV71，LVV73，LVV7
12、5，LVV77，LVV79，LVV81，LVV83，LVV85，LVV87。（点火现场1、点火现场2的19排空气伐）l 现场先开一段炉引风机101-BJ。l 再开PRCA19，控制PICA19与PICA21在-50Pa左右。l 到辅操台(图P7)按“启动吹扫”按钮。l 到辅操台(图P7)把101-B工艺总联锁开关打旁路。l 现场开燃料气进料总压力控制PRC-34后截止阀。l 在燃料气系统图上全开PCV36（图P6、MIC1264下面），并在P2现场开截止阀LVV46（在燃烧管线上的控制阀MIC1284上方的蒸汽管线上） 。l 把燃料气进料总压力控制PRC-34设在0.8MPa投自动。l 开点火
13、烧嘴考克阀。（点火现场3从上往下数第3排上从左往右数2、4、6阀）l 按点火启动按钮，（点火现场3第3排2、4、6伐下方的方块）l 开主火嘴考克阀（点火现场3从上往下数第3排上从左往右数1、3、5伐）l 在燃料气系统图上开FRC1002，并全开MIC1284，MIC1274，MIC1264。l 在辅操台(图P7)上按 蒸汽温度高复位按钮、101-F液位低复位按钮、允许101-BU就地点火按钮。l 101-BU升温、升压（水、蒸汽系统图：图P5）。l 在升压前，稍开101-F顶部2寸管放空阀，当产汽后加Na3PO4。LVV02l 现场开过热蒸汽总阀。LVV03l 当PI-900.4Mpa时，开1
14、01-F蒸汽出口大阀，用过热蒸汽总阀控制升压。l 关101-F顶部2寸管放空阀l 当PI-90达6.3Mpa、TRCA-1238比TI1-34大于50-80时，进行安全阀试跳。4. 108-D升温、硫化（一段转化图：图P1）l 现场全开101-DA进出口阀。l 现场全开102-J大副线。LLV15l 在辅操台上按SP-2复位按钮和SP-2开按钮。l 稍开102-J出口流量控制阀FRCA1。l 现场全开108-D入口阀。LLV35l 现场全开入界区NG大阀。LLV201l 稍开原料气入口压力控制PRC1。l 现场开108-D出口放空。LLV48l 将FRCA1缓慢提升至30%(7367Nm3/h) 。l 开现场开141-C的低压蒸汽
