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1、合成氨工艺仿真净化工段使用说明书东方仿貴北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月目录第一章概述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
2、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C02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C02是在C02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60C、压力2.799MPa）,用变换气分离器102-F将其中大部分水分除
3、去以后，进入CO?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，使工艺气和塔顶加入的自下流动的贫液（解吸了C02的aMDEA溶液，40C（Tl_24）充分接触，脱除工艺气中所含C02，再经塔顶洗涤段除沫层后出C02吸收塔，出C02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44C，压力2.764MPa，去甲烷化工序（106-D），液体和变换冷凝液汇合液由液位控制器LICA26调节去工艺冷凝液处
4、理装置。从C02吸收塔101-E出来的富液（吸收了C02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C02汽提塔102-E（102-E为筛板塔，共10块塔板）出来的贫液加热至105C（TI109）,由液位调节器LIC4控制，进入C02汽提塔（102-E）顶部的闪蒸段，闪蒸出一部分C02,然后向下流经102-E汽提段，和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C02汽提塔102-
5、E底部出来的热贫液先经溶液换热器（109-CA1/2）和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40C（TI1_24）后，进入C02吸收塔101-E上部。从C02汽提塔102-E顶部出来的C02气体通过C02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C02吸收塔101-E的上
6、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117.5C(TI104)、高变气一脱碳气换热器(104-C)加热到316C(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C
7、O2和H2反应生成CH4和出0。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363C(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40C(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+3H2CH4+H2O+206.3KJ催化剂CO2+4H2CH4+2H2O+165.3KJ三、冷凝液回收系统自低变104-D来的工艺气260C(TI130、，经102-F底部冷凝液猝冷后，
8、再经105-C,106-C换热至60C,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CO2O102-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327C(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
9、、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
10、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C280甲烷化系统回路名称回路描
11、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C02气提塔102-E塔顶放空阀W075，C02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C02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C02气提塔102-E充
12、液；(1) .打开泵入口阀VV010(2) .现场启动泵116-J(3) 打开泵出口阀W011,W0135、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W003/W005/W007(2) .现场启动泵107-JA/107-JB/107-JC(3) .打开泵出口阀W002/W004/W006(4) .打开调节阀FRCA56、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)；&投用CO2吸收塔、CO2气提塔顶冷凝罐108-C，1
13、10-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W103/W105/W107(2) .启动泵106-JA/106-JB/106-JC(3) .现场打开泵出口阀W102/W104/W10613、打开LICA5给CO2气提塔回流液槽103-F充液
14、；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，LIC750%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；1
15、9、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W071及VX0049，开主阀VX0001，关阀VX0021停用111-C；22、开阀MIC11，猝冷工艺气。第二节甲烷化系统开车1、开阀VX0022，投用136-C；2、开阀VX0019，投用104-C；3、开启TRCA12;4、投用甲烷化炉106-D温度联锁TISH1002;5、打开阀VX0011投用甲烷化炉脱盐水预热器134-C，打开阀VX0012投用水冷器115-C,打开SP71;6、稍开阀MIC21对甲烷化炉106-D进行充压；7、打开阀VX0010投用锅炉给水预热器114-C；&全开阀MIC21,关闭PIC5；第三节工艺冷凝液系统开车1、打开阀VX0043投用C66402；2、LIC
