年产2万吨液氨车间甲烷化工段工艺设计.doc

1、摘要年产2万吨液氨车间甲烷化工段工艺设计骆亚华（ 指 导 教 师 ：汪敦佳）（湖北师范学院文理学院、化学与环境工程系、应用化工技术、0907 湖北 黄石 435002）摘 要： 本设计针对液氨甲烷化工段的生产工艺及甲烷化换热炉的设计而进行。设计内容主要有工艺路线的选择、物料衡算、热量衡算、厂房布置等，同时考虑环保安全等方面的要求，重点是甲烷化换热炉的设计及选型。关键词：液氨 甲烷化 甲烷化换热炉设计 物料衡算 中图分类号：TQ113.2湖北师范学院2012届化学与环境工程系毕业设计目录1.设计任务书11.1项目11.2设计内容11.3设计规模11.4设计依据12. 液氨的性质及用途22.1 液

2、氨的性质22.2 液氨的用途和产品标准33.液氨的生产流程及生产原理43.1 液氨的生产流程简图43.2 液氨的生产原料及方案：53.3 液氨车间工艺流程64.典型设备换热器的物料衡算74.1选择条件74.2计算相关物理量74.3计算传热面积及安全系数104.4管束与壳体温差的计算105.生产工艺主要设备106.工艺指标及注意事项116.1主要工艺指标116.2开、停车操作要点及注意事项126.3注意事项146.4不正常现象判断及处理147.安全生产167.1车间环境标准167.2中毒处置167.3泄漏处置187.4燃烧爆炸处置197.5三废处理19致谢：21参考文献2127年产2万吨液氨甲烷

3、化工段工艺设计1.设计任务书1.1项目 甲烷化换热炉的设计1.2设计内容1.车间工艺设计2.甲烷化换热炉的设计1.3设计规模1.年产：2万吨2.年生产日：250天3.日生产能力：20000/250=80吨1.4设计依据该设计说明书是依据湖北武穴祥云化工股份有限公司的生产技术资料的基础上,并结合设计任务书的内容年产量2万吨液氨和生产管理规范的相关文件而设计的。2. 液氨的性质及用途：2.1 液氨的性质2.1.1液氨的物理性质液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容

4、易挥发，所以其化学事故发生率相当高。英文名 Liquid ammonia（anhydrous ammonia） 结构及分子式： NH 生产方法 合成氨气经压缩制得液氨产品。 产品性能 液氨为无色液体，有强烈刺激性气味，极易气化为气氨。密度0.617g/cm；沸点为33.5，低于77.7可成为具有臭味的无色结晶。2.1.2 液氨的化学性质液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。氨易溶于水，溶于水后形成氢氧化铵的碱性溶液。氨在20水中的溶解度为34%。液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其

5、化学事故发生率相当高。2.1.3氨的理化性质：分子式：NH3 气氨相对密度（空气=1）：0.59分子量：17.04 液氨相对密度（水=1）：0.7067（25）自燃点：651.11 熔点（）：-77.7 爆炸极限：16%25% 沸点（）：-33.4 1%水溶液PH值：11.7 蒸气压：882kPa（20）2.1.4液氨的规格表1 液氨的规格 指标名称优等品一等品合格品半水煤气中O2含量%0.5格0.8量1切气铁中变炉出口变换气CO含量 %680.01%低变炉出口变换气CO含量含量 %0.20.005%汞含量循环热水中总固体含量 %1. 500ma/L0.01%2.2 液氨的用途和产品标准2.2

6、.1 主要用作：液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。液氨还可用于纺织品的丝光整理。NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键，生成各种形式的氨合物。如Ag(NH3)2+、Cu(NH3)42+、BF3NH3等都是以NH3为配位的配合物。 液氨是一个很好的溶剂，由于分子的极性和存在氢键，液氨在许多物理性质方面同水非常相似。一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物，在液氨中就不那么容易置换氢。但液氨能够溶解金属生成一种蓝色溶液。这种金属液氨溶液能够导电，并缓慢分解放

7、出氢气，有强还原性。例如钠的液氨溶液： 金属液氨溶液显蓝色，能导电并有强还原性的原因是因为在溶液中生成“氨合电子”的缘故。例如金属钠溶解在液氨中时失去它的价电子生成正电子： 液氨加热至800850，在镍基催化剂作用下，将氨进行分解，可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体。用此法制得的气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业，以及需要保护气氛的其他工业和科学研究中。2.2.2 包装储运液氨为第2.3类 有毒气体，采用钢瓶或槽车灌装。灌装用钢瓶或槽车应符合国家劳动局颁发的液氨储罐“气瓶安全监察规程”、“固定式压力容器安全技术监察规程”等有关规定。允许重量充装系数为0.

8、52kg/L。装运液氨的钢瓶和槽车必须符合中华人民共和国交通部制订的危险货物运输规则，运输过程中应避免受热，严禁烟火。钢瓶必须有安全帽，瓶外用橡皮圈或草绳包扎，防止激烈撞击和震动。液氨钢瓶应存放于库房或有棚的平台上。露天堆放时，应以帐篷遮盖，防止日光直射。主要靠铁路和公路运输。3.液氨的生产流程及生产原理3.1 液氨的生产流程简图3.2 液氨的生产原料及方案：3.2.1主要原料及其规格合成氨是以碳氨为主要原料，焦炭：通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦，铸造焦和铁合金焦等）气化焦和电石用焦等。3.2.2质量控制方法真密度为1.8-1.9g/cm3,视密度为0.88-1.08 g/cm3，气孔率为5

9、-55 ，散密度为400-500Kg/ cm3。 3.2.3消耗定额焦炭 800010000公斤（折算为含硫35%矿）电 100200度水 6080 m副产蒸汽 10001200公斤3.2.4生产方式采用燃烧法制氨。普遍采用钒触媒做催化剂，基本过程分八大工序：造气脱硫压缩变换脱碳甲烷化合成氨回收3.3 液氨车间工艺流程3.3.1氨合成路线从氢氮压缩机六段送来的(31.4Mpa)醇后气,气体成分:CO+CO20.5，经甲烷化工段的油水分离器, 分离油污后，进入1#塔塔外换热器管间（上进下出），经初步加热后的气体(一进气)由上部进入甲烷化合成塔环隙,经环隙加热（一出气）后去2#塔塔外换热器管间（上

10、进下出）,加热后进入甲烷化合成塔（二进气），通过塔下部的换热器管间，与管内的出塔气体换热，温度升高后经中心管上升,然而进入触媒层发生甲基化反应；在甲烷化合成塔内,原料气中少量的CO和CO2在铁系催化剂作用下,分别与H 进行甲基化反应生成甲烷及甲醇和水等混合物;出甲烷化合成塔的气体（二出气）进入2#塔塔外换热器管内（下进上出）,与进塔气（原料气）换热降温, 然后进入软水加热器,继续降温,同时加热软水; 出软水加热器的气体进入1#塔塔外换热器管内（下进上出）;出塔气去水冷器进一步用水冷却降温;最后经过氨冷器再降温,进入气水分离器,经分离醇和水后的净化气CO+CO225ppm作为补充气去氨合成工段。

11、该工段设置的循环机正常生产时不使用,只是在开车升温或甲烷化合成塔内触媒层超温时启用。为防止塔内触媒层超温, 设置冷气副线,用于控制床层温度。简化为：造气 -半水煤气脱硫 -压缩机1,2段 -变换 - 变换气脱硫 - 压缩机3段 -脱碳 - 精脱硫 -甲烷化 -压缩机4,5,6段 -氨合成 -产品NH3 3.3.2甲烷化工段工艺流程图甲烷化工段流程见附图4.典型设备换热器的物料衡算4.1选择条件在常压下冷凝5400kg/h的变换气，冷凝液在冷凝温度下排出，。管程压降不超过9.8103Pa。试选用一适当型号的列管换热器。其基本数据如下。冷凝用水的入口温度t1=20水的出口温度t2=50冷凝量W1=

12、5400/3600=1.5kg/s冷凝液氨进口温度T1=120冷凝液氨出口温度T2=75冷凝潜热r=394KJ/kg4.2计算相关物理量4.2.1 耗量:根据推动力tm及水消耗量两方面的考虑，则水的平均温度tm=1/2(t2+t1)=（1/2）(50+20)=35.5，在35.5时，水的相关物理量如下。 密度：p=997kg/m3 热容：CP=4.178KJ/(kg) 导热系数=0.608W/(m) 粘度：u=0.88610-3Pa.s 普兰特准数：Pr=6.16 热负荷:Q=W1r=1.5394=591W水耗量：W2=Q/Cp(t2-t1)=591/4.178(50-20)=4.72kg/s

13、综合考虑管内Re，管程压降P及单程管数三方面因素，水的流速u=0.9m/s。4.2.2传热面积和管子根数:平均温差tm =tm=（T1-t2）-（T2-t1）/ln（T1-t2）/（T2-t1）=（120-50）-（75-20）/ln(120-50)/(75-20)=62.2。变换气-水系统冷凝操作的传热系数K值的范围约为300-1000W/(m2.C)。初选600 W/(m2.C)估算传热面积S=Q/Ktm =5911000/60062.2=18.1m2单程管数为n=W2/(u/4di2p)=44.72/(0.93.140.022 997 )=17根单程管长为l=S/(nd0)=18.1/(

14、173.140.025)=18.3m选定换热器管长18m，则管程数Np=4.91/18=0.27m取Np=2程，则总管数n总=2n=217=34根4.2.3选换热器:根据S=18.1m2;n总=34根，Np=2,选用查相关资料选用G-273-2-25-14列管式换热器。4.2.4管程压降的计算:管程雷诺准数Re=diup/u，其中u为选定换热器的实际操作流速，由下式计算：u=Vs/(n2/4di2)式中Vs =W2/p=4.72/997=0.00473m3/sn2=32/2=16根所以u=0.00473/(16/40.022)=0.82m/s故Re=0.020.82997/(0.88610-3

15、)=1.85104 由于钢管的绝对粗糙为0.15mm,故相对粗糙度=0.0075.查导热系数和雷诺准数及相对粗糙度的关系图（化工设备的选择与工艺设计P6图1-5）,得导热系数为0.038。又取管程结垢校正系数Ft=1.5,故得管程压降p=（0.0383/0.02+3）1.52（9970.822/2）=8748.5N/m29.8103Pa，因此，压降满足要求。4.2.5计算管内给热系数ai:因为Re=1.85104104,而且l/di=3/0.02=15050,故ai=0.023(0.608/0.02)(1.85104)0.8(6.16)0.4=3751.2W/（m2C）4.2.6冷凝给热系数a

16、0及K值的计算:a0的计算：一般情况下，水平管的冷凝给热系数大于垂直的冷凝给热系数，所以列管换热器选用水平安装方式。对于n根水平管束，可用下式计算冷凝给热系数。式中，水平管束冷凝给热系数与单根水平管冷凝给热系数之比，当n100时，取该系数=0.6，设壁温tw=80,则平均膜温Tw=1/2(T+tw)=1/2(120=80)=100，按此温度查得变换气的物理量如下：导热系数=0.133W/(m.)密度=830 kg/m 3 U=0.3510-3Pa.sa0=2.020.60.1333 (30830334)/(0.000351.5)=1189.2W/(m2.C)4.2.7垢层热阻:变换气冷凝时，垢

17、层热阻R0较小，管内的垢层热阻Ri则较大，取Ri+R0=0.0006m2.C/W。4.2.8 K值的计算:d0、di分别为加热钢管的外、内径，dm为平均管径，则K=1/0.025/(3751.20.02)+0.0006+0.00250.025/（450.0225）+1/1189.2=546.4W/(m)4.2.9校核tw =120-546.480/1189.2=83.2与假设值tw =80相比较，差3.2，认为计算合理。4.3计算传热面积及安全系数按传热方程式计算的传热面积S=Q/Ktm=591000/（54062.2）=17.6m，实际换热器的传热面积为18.1m，故安全系数=18.1/17

18、.6=1.03，此值在1.0-1.25之间，表示选的合理。4.4管束与壳体温差的计算根据对流传热速率可得Q=aiS(tw-tm)，故tw=Q/aiS+tm=591000/（376918.1）+35.5=44.2，而管束的平均温度为tmg=1/2(tw+tn)=1/2(80+44.2)=62.1，则壳体与管束的温差为t=T-tmg=120-62.1=57.9。5.生产工艺主要设备表2生产设备一览表序号名称 规格型号 作用 操作要点1补气阀（角式截止阀） DN65PN320向合成系统补充新鲜气体开关缓慢，均匀2系统近路阀 DN50PN320调节温度 系统升温时根据需要开启此阀3付线阀 DN80PN

19、320 调节合成塔炉温 升温时严禁开此阀，根据炉温变化适量调节4合成塔一进阀DN80PN320调节气体进入合成塔停车时关闭此阀有利于合成保压5循环机进口阀DN80PN320控制气体流通开机时此阀关闭.启动时先开进气阀.后开出口阀6循环及出口阀DN80PN320控制气体输出停机前先关闭进出口阀，后停机7循环机回路阀DN50PN320调节循环量循环机启动或停机时先开此阀8循环机放空阀DN15PN320停机时卸除压力卸压时缓慢开启9循环机加氨阀，截止阀DN20PN25输入液氨冷却循环机填料开机前要先开此阀.开度适量.便于液氨蒸发10循环机填料加氨出口阀DN25PN25控制气氨至氨回收开机前要先开此阀

20、.处于全开状态11氨冷器气氨出口阀，截止阀DN200PN25输出气氨至回收此阀如快速结霜.注意氨冷器液位是否过高，防止冰机带液12补气放空阀DN25PN320系统超压放空卸压时缓慢开启，防止着火13水加热器安全阀根部截止阀DN80PN40控制气体流通.便于安全故障检修此阀必须常开，否则安全阀失去作用14放氨角式截流阀DN80PN320放空分离后的液氨调节要求平稳，严防气体进入也氨储槽15氨冷器加氨截止阀DN50PN40输送液氨进氨冷器加氨时均匀缓慢.以防水机带液16氨冷器排污截止阀DN32PN40排出氨冷器内油水定时排放.此阀易堵6.工艺指标及注意事项6.1主要工艺指标表3 主要工艺指标序号主

21、要工艺指标名称范 围备 注甲烷化系统一压 力：1进补气油分压力 31.4MPa2甲烷化塔压差 1.0MPa3系统压差2.5MPa4循环机油压0.15MPa 0.3MPa5系统升降压速率 5.0Mpa/h二温 度：1甲烷化塔催化剂床层热点温度初期2355 后期28552甲烷化塔出口温度 1803氨冷器出口气体温度 154水冷器出口气体温度 355甲烷化塔壁温度 1206循环机进口温度 407循环机出口温度 50三气体成份1进塔气: CO+CO20.52出塔气: CO+CO225ppm四电流1循环机电机电流 336A2电炉丝最大电流 1200A6.2开、停车操作要点及注意事项6.2.1系统开车1.

22、系统原始开车：系统设备、管道安装、催化剂装填结束，所有电器、仪表完好；管道应另行制定分段吹除方案进行管道吹除；系统置换和气密性试验另行制定方案进行；系统置换、气密性试验合格后，按催化剂升温还原方案开车2.系统正常开车系统检修完毕、置换和气密性试验,未发现任何泄漏为合格，系统补入合格的原料气, 充压至5.0Mpa,准备升温; 按循环机开车程序开启循环机；启动电炉升温，升温速率为3040/h； 当催化剂床层热点达200时，缓慢补气升压，并调整电炉功率，提压速率5.0Mpa/h。控制床层温度在指标范围内,当压力升到25Mpa时,分析系统出口CO+CO225ppm,即可投入生产;6.2.2系统停车1.

23、与外工段联系，停止本系统的气体补入，同时关闭系统出口阀，切断与外界的关联； 2.甲烷化合成塔采用循环降温；降温速率:在200以上，每小时降2030；200以下，每小时降30406.3注意事项6.3.1正常操作时观察进出口温差,以及热点的变化。如果其他条件正常, 进出口温差逐渐由大变小,意味着触媒衰老;如热点下移,或进出口温差突然变小意味着触媒中毒;如进出口温差突然较快增长,这主要是进塔气中CO+CO2含量超标所至。6.3.2防止有毒物质进入合成塔,其措施主要是提高原料气的脱硫效率,控制原料气中的总硫含量小于0.1PPM。同时加强除油效率,确保原料气的质量。6.3.3由于甲烷化反应中要消耗H2生

24、成CH4, 造成进氨合成工段的补充气CH4含量增加,从而加大氨合成工段的放空量,因此,在一般情况下保证进塔原料气成分CO+CO20.5.6.3.4正常情况下甲烷化合成塔温升很少,需借助电炉供热维持热点温度稳定.6.3.5铁系触媒耐热性能好,操作弹性大,即便短时超温,活性不受影响.性价比比镍系触媒好得多.6.4不正常现象判断及处理表4 不正常现象判断及处理序号现 象原 因处 理1 催化剂床层温度急剧上升1）循环量锐减2）补入原料气中CO+CO含量升高3）生产负荷增加4）操作不当5）补入原料气中O2含量升高1）加大循环量或增开循环机2）要求调度适时调整补气中CO+CO2的含量3）根据生产负荷，调整

25、循环量4）精心操作。5）及时排除O2含量升高的原因2催化剂床层热点温度急剧下降1）循环量太大2）补入原料气中CO+CO2含量降低3）生产负荷锐减4）油分带水5）催化剂严重中毒6）内件局部泄漏7）操作不当垮温1）减少循环量2）调整补入原料气中CO+CO2含量3）减少循环量或增加生产负荷4）加强油分排油水5）减少生产负荷6）停车检修7）精心调节,调节电炉功率,3甲烷化塔塔壁温度升高1)内件保温脱落，塔内同平面温差太大2)内件筒体椭圆,气体偏流停车检修，消除同平面温差;校正4系统出口CO+CO2含量超标1）操作不当垮温2）催化剂床层温度波动太大,最低小于2003）甲烷化塔或塔外换热器相关填料泄漏4)

26、进塔气中CO+CO2含量超标1）,调节电炉功率,维持温度2）精心操作，稳定催化剂床层温度3）查找泄漏点,维修4)控制醇后气体CO+CO2含量在指标范围内5甲烷化塔压差增大1）甲烷化塔催化剂粉化严重2）内件换热器列管堵3)内件保温层脱落1）降低生产负荷，待机停车更换催化剂2）停车检修清理换热器3)停车修理6电炉短路中心管有异物停车吹除中心管7断水、断电紧急停车处理7.安全生产7.1车间环境标准1.厂房和设备的布局要合理,方便操作检修；2.建筑物的方位,应使室内有良好的自然采光、通风和观察车间主要设备的视野，使作业人员高效率达到作业最佳值；3.车间的建筑物、设备、管线的颜色要和谐明快，便于区分、识

27、别；4.地面、道路，要方便作业人员的作业及行走；5.平台、栏杆和扶梯要齐备、牢固、安全、方便和规正；6.下水道的明暗沟，设置方位要合适，保持沟见底，水流畅通；7.控制室内的仪器、讯号、模拟牌、记录台、记录纸等要齐全、摆放合理，无杂物；8.管线、电缆电线，要横平竖直和成方圆，不得乱拉乱接；9.车间室内外照明要适度，不可太强或太弱，以利于健康、安全；10.车间所有设备要定时清擦，保证设备见本色；11.车间周围要种花植树，建筑养鱼池等；12.水、汽、气、酸的跑冒滴漏要及时清除。7.2中毒处置7.2.1毒性及中毒机理液氨人类经口TDLo：015 ml/kg 液氨人类吸入LCLo：5000 ppm/5m

28、 氨进入人体后会阻碍三羧酸循环，降低细胞色素氧化酶的作用。致使脑氨增加，可产生神经毒作用。高浓度氨可引起组织溶解坏死作用。 7.2.2接触途径及中毒症状液氨1吸入 吸入是接触的主要途径。氨的刺激性是可靠的有害浓度报警信号。但由于嗅觉疲劳，长期接触后对低浓度的氨会难以察觉。 (1)轻度吸入氨中毒表现有鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等。 (2)急性吸入氨中毒的发生多由意外事故如管道破裂、阀门爆裂等造成。急性氨中毒主要表现为呼吸道粘膜刺激和灼伤。其症状根据氨的浓度、吸入时间以及个人感受性等而轻重不同。 (3)严重吸人中毒可出现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸

29、道粘膜脱落，可造成气管阻塞，引起窒息。吸入高浓度可直接影响肺毛细血管通透性而引起肺水肿。 2皮肤和眼睛接触 低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并能发生咖啡样着色。被腐蚀部位呈胶状并发软，可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强刺激性，可引起疼痛和烧伤，导致明显的炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病例一般会缓解，严重病例可能会长期持续，并发生持续性水肿、疤痕、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症。多次或持续接触氨会导致结膜炎。 7.2.3急救措施1清除

30、污染 如果患者只是单纯接触氨气，并且没有皮肤和眼的刺激症状，则不需要清除污染。假如接触的是液氨，并且衣服已被污染，应将衣服脱下并放入双层塑料袋内。如果眼睛接触或眼睛有刺激感，应用大量清水或生理盐水冲洗20分钟以上。如在冲洗时发生眼睑痉挛，应慢慢滴入12滴04%奥布卡因，继续充分冲洗。如患者戴有隐形眼镜，又容易取下并且不会损伤眼睛的话，应取下隐形眼镜。 应对接触的皮肤和头发用大量清水冲洗15分钟以上。冲洗皮肤和头发时要注意保护眼睛。 2病人复苏 应立即将患者转移出污染区，对病人进行复苏三步法(气道、呼吸、循环)： 气道：保证气道不被舌头或异物阻塞。 呼吸：检查病人是否呼吸，如无呼吸可用袖珍面罩等

31、提供通气， 循环：检查脉搏，如没有脉搏应施行心肺复苏。 3初步治疗 氨中毒无特效解毒药，应采用支持治疗。 如果接触浓度500ppm，并出现眼刺激、肺水肿的症状，则推荐采取以下措施：先喷5次地塞米松(用定量吸入器)，然后每5分钟喷两次，直至到达医院急症室为止。 如果接触浓度1500ppm，应建立静脉通路，并静脉注射10g甲基泼尼松龙(methylprednisolone)或等量类固醇。(注意：在临床对照研究中，皮质类固醇的作用尚未证实。) 对氨吸入者，应给湿化空气或氧气。如有缺氧症状，应给湿化氧气。 如果呼吸窘迫，应考虑进行气管插管。当病人的情况不能进行气管插管时，如条件许可，应施行环甲状软骨切

32、开术。对有支气管痉挛的病人，可给支气管扩张剂喷雾，如叔丁喘宁。 如皮肤接触氨，会引起化学烧伤，可按热烧伤处理：适当补液，给止痛剂，维持体温，用消毒垫或清洁床单覆盖伤面。如果皮肤接触高压液氨，要注意冻伤。7.3泄漏处置1.少量泄漏撤退区域内所有人员。防止吸入蒸气，防止接触液体或气体。处置人员应使用呼吸器。禁止进入氨气可能汇集的局限空间，并加强通风。只能在保证安全的情况下堵漏。泄漏的容器应转移到安全地带，并且仅在确保安全的情况下才能打开阀门泄压。可用砂土、蛭石等惰性吸收材料收集和吸附泄漏物。收集的泄漏物应放在贴有相应标签的密闭容器中，以便废弃处理。2大量泄漏疏散场所内所有未防护人员，并向上风向转移

33、。泄漏处置人员应穿全身防护服，戴呼吸设备。消除附近火源。向当地政府和“119”及当地环保部门、公安交警部门报警，报警内容应包括：事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称和泄漏量、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。禁止接触或跨越泄漏的液氨，防止泄漏物进入阴沟和排水道，增强通风。场所内禁止吸烟和明火。在保证安全的情况下，要堵漏或翻转泄漏的容器以避免液氨漏出。要喷雾状水，以抑制蒸气或改变蒸气云的流向，但禁止用水直接冲击泄漏的液氨或泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。禁止进入氨气可能汇集的受限空间。清洗以后，在储存和再使用前要将所有的保护性服装和设备洗消。7.4燃烧爆炸

34、处置1燃烧爆炸特性常温下氨是一种可燃气体，但较难点燃。爆炸极限为16%25%，最易引燃浓度为17%。产生最大爆炸压力时的浓度为22.5%。2火灾处理措施在贮存及运输使用过程中，如发生火灾应采取以下措施：（1）报警：迅速向当地119消防、政府报警。报警内容应包括：事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。（2）隔离、疏散、转移遇险人员到安全区域，建立500米左右警戒区，并在通往事故现场的主要干道上实行交通管制，除消防及应急处理人员外，其他人员禁止进入警戒区，并迅速撤离无关人员。（3）消防人员进入火场前，应穿着防化服，佩戴正压式呼吸器。氨气易穿透衣物，

35、且易溶于水，消防人员要注意对人体排汗量大的部位，如生殖器官、腋下、肛门等部位的防护。（4）小火灾时用干粉或CO2灭火器，大火灾时用水幕、雾状水或常规泡沫。（5）储罐火灾时，尽可能远距离灭火或使用遥控水枪或水炮扑救。（6）切勿直接对泄漏口或安全阀门喷水，防止产生冻结。（7）安全阀发出声响或变色时应尽快撤离，切勿在储罐两端停留。7.5三废处理7.5.1原理三废流化是燃炉运用沸腾床的燃烧特性，采用了吹风气余热锅炉的模式，对造气产生的废渣，废灰，废气同时混燃（提氢后的气体同时入炉燃烧），产生的高温烟气经组合式除尘器除尘后，进入各对流受热面是锅水产生汽化进入上锅，经汽水分离器后进入高温过热器，提高气温后

36、经主汽阀输出使用。7.5.2工艺流程：烟气流程：沼气产生的废渣，废灰，废气和提氢来的可燃气体（也可用，也可不用），及部分无烟煤沫，同时在混燃炉内燃烧，产生的高温烟气经组合除尘器后进入蒸汽过热器，然后进入余热锅炉，在入省煤气后进入空气预热器，在经水膜除尘器除尘后，由引风机送入烟囱放空。组合式除尘器的细灰落入下部水封。汽水流程：脱盐水岗位来的除氧水，经给水泵提压后进入省煤器，提高温度后进入余热锅炉，经对流管来换热后产生汽化进入锅筒，经汽水分离器后，进入蒸汽过热器，控制蒸汽温度28010经主汽阀输出。7.5.3废气回收液氨整理加工过程有废气排出，其组成有水蒸气、空气和氨气，其中氨气是有害气体，影响健

37、康污染环境，为此要减少排放，加强回收，一方面可降低成本，另一方面可保护环境。氨的回收有吸收法，把来自液氨整理机排出的气体，通过管道输送至回收装置的洗涤塔（吸收塔），把混有空气的氨气在此塔内用水吸收成氨水，此时空气被清洗并排出塔外，然后通过蒸馏塔将氨和水分离，氨被蒸馏吸收制成浓氨水，浓氨水经精馏即成浓氨气，再将浓氨气经压缩机加压和冷凝冷却成液氨，最后输入贮存罐。 在氨的回收装置中，洗涤塔顶部有排气口，要控制排放气体中的含氨量，要低于环保要求。澄江纺机厂和南京化工大学协作创制的氨回收系统，是吸收和压缩相结合的方法。当年2000年1月由中国纺机器材协会组织的专家现场考察，一致认为该氨回收循环系统是成

38、功的，在整个回收系统是创造性地运用了低压吸收、低压精馏、低温除水、压缩冷凝的“三低一压”技术，既简化设备又节约能源，该法是在低温低压下操作运转，安全系数大，还有利于减少维修力量。主要有洗涤塔（吸收塔）、精馏塔、压缩机、冷凝器、液氨贮存罐。 液氨监测与报警 液氨在使用过程中发生泄露须报警，由宝鸡市凯特利电子公司生产的液氨泄露报警和液氨自动充装切断报警装置符合国家技术监督和安检部门的要求。液氨的压力 因为氨的临界温度为132.4,低于此温度只要予以适当压力即可将其液化。在常温下，大概需要78个大气压即可将氨液化为液氨存放。但实际使用温度未必是常温，我国规定设计时要求不低于50的饱和蒸气压力。液氨容

39、器的设计压力应该为2.16MPa致谢：在整个的设计过程中，汪老师等给予了很多的帮助，湖北祥云集团为我提供的技术资料，使得设计顺利完，在此对他们表示衷心的感谢。参考文献1高恩元.化肥设计.19972施亚钧，陈五平编.无机物工学（一）.北京：中国工业出版社，19633郭树才主编.煤化工工艺学.北京：化学工业出版社，19924姜圣阶等编著.合成氨工学.第一卷（第二版）5刘道德等编著.化工设备的选择与工艺设计（修订本）.中南工业大学出版社，1992附图湖北师范学院毕业论文（设计）评审表系部名称化学与环境工程系学生姓名骆亚华班级名称0907班评阅人姓名汪敦佳专业方向应用化工技术学生学号200941321

40、0117提交时间2012-5-18评阅人职称教授论文题目年产2万吨液氨车间甲烷化工段工艺设计论文或设计的主要内容本设计主要对液氨车间甲烷化工段甲烷化换热炉这一典型设备进行相关数据参数的计算，确定选择型号。在环境保护，厂房的选址布局和人员的进行分工上做了简要说明。评阅人评语该毕业设计完成了年产2万吨液氨车间甲烷化工段的设计。同时进行了换热器的相关参数的计算。并对生产做出了相应安全，环保生产等要求。 该同学的毕业设计已经达到毕业水平。评阅人（签名）：汪敦佳 2012 年 5 月 18 日院系评审意见（院系领导小组根据学生论文质量和答辩结果作出毕业论文（设计）最后成绩评定）院系学术委员会主席（签章）： 年 月 日备注本表一式三份，随论文一起装订。