万吨每合成装置 净化工段 仿真系统 说明书.doc

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1、30万吨/年合成氨装置净化工段仿真培训系统使用说明书北京东方仿真控制技术有限公司目录第一章概述1第一节工艺流程简介1第二节工艺仿真范围2第三节控制回路一揽表3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6第三节工艺冷凝液系统开车7第四节净化岗位主要指标7第三章装置正常停工过程9第一节烷化停车步骤9第二节脱碳系统停车步骤9第三节工艺冷凝液系统停车10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11第三节甲烷化联锁11第四节107-J跳车11第五节106-J跳车12第六节108-J跳车13第七节尿素跳车13第五章自动保

2、护系统14第六章评分细则15第一节评分规则15第二节冷态开车质量评分15第三节冷态开车步骤评分16第四节正常停车步骤评分19第七章仿DCS画面设计21第一节DCS用户画面设计21第二节现场操作画面设计21第三节仿真画面列表21第一章概述第一节工艺流程简介一、脱碳变换气中的CO2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CO2是在CO2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60℃、压力2.799MPa），用变换气分离器102-F将其中大部分水分除去以后，进入CO2

3、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，使工艺气与塔顶加入的向下流动的贫液（解吸了CO2的aMDEA溶液，40℃（TI_24））充分接触，脱除工艺气中所含CO2，再经塔顶洗涤段除沫层后出CO2吸收塔，出CO2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44℃，压力2.764MPa，去甲烷化工序（106-D），液体与变换冷凝液汇合液由液位控制器LICA26调节去工艺冷凝液

4、处理装置。从CO2吸收塔101-E出来的富液（吸收了CO2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CO2汽提塔102-E（102-E为筛板塔，共10块塔板）出来的贫液加热至105℃（TI109），由液位调节器LIC4控制，进入CO2汽提塔(102-E)顶部的闪蒸段，闪蒸出一部分CO2，然后向下流经102-E汽提段，与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

5、CO2汽提塔102-E底部出来的热贫液先经溶液换热器(109-CA1/2)与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40℃（TI1_24）后，进入CO2吸收塔101-E上部。从CO2汽提塔102-E顶部出来的CO2气体通过CO2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FI

6、CA15控制返回CO2吸收塔101-E的上部。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－脱碳气换热器(136-C)预热至117.5℃（TI104）、高变气—脱碳气换热器(104-C)加热到316℃（TI105），进入甲烷化炉(106-D)，炉内装有18m3、J-

7、105型镍催化剂，气体自上部进入106-D，气体中的CO和CO2与H2反应生成CH4和H2O。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363℃（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40℃（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+206.3