硝铵操作规程

操作规程A/0（版次/修改次数）600t/d加压硝铵装置工艺操作规程JX/QEOMC.GC04-01an02编制：审核：审批：操作规程A/0（版次/修改次数）2目录一、生产原理……………………………………………………2二、流程简述…………………………………………………3三、中和蒸发氨回收岗位操作规程…………………………6四、主控岗位操作规程………………………………………23操作规程A/0（版次/修改次数）3一、生产原理本装置是用硝酸装置生产的55-58%的稀硝酸与气氨进行中和反应制成硝铵溶液，硝铵溶液经浓缩，并加入适量的辅助原料，然后在造粒塔上通过喷嘴喷出以形成球形形状的硝铵肥产品。同时回收并利用中和冷凝液中氨和水以减少对环境的破坏。1.1、中和硝酸与气氨的反应为中和反应，生成硝酸铵并放出大量的热。中和反应为：NH3+HNO3=NH4NO3+35.5Kcal反应产物浓度及放热多少与稀硝酸浓度和硝酸,气氨温度有关:硝酸浓度为55%,30℃，气氨为70℃中和压力为0.35MPa时，中和溶液浓度可达81%。本装置采用0.36MPa的加压中和，为防止中和温度剧烈上升而引发硝铵分解甚至爆炸，中和器底部加入适量冷却液以控制中和温度在180℃。反应产物浓度约78%，中和器分上下两段，下段为反应段，由内筒和外筒构成。中和反应发生在内筒，硝酸和气氨在此由喷咀喷出，互相接触，剧列反应并放出大量热，使溶液温度急剧升高，并使部分水份蒸发，溶液变轻上升至中和器上段，在此汽液分离除部分中和溶液经中和器出口流出外，大部分溶液沿外筒循环至下段进入中和内筒以确保中和器中不出现任何热点死角。中和器设计操作温度为180℃，实际操作时稍高于此，但不应超过186℃，该温度可由中和冷却液加入量来控制。氨、酸比例应控制在使中和液pH值不低于4.5。中和器正常操作压力为0.36MPa，该蒸汽对于后续一段蒸发是非常适宜的,可直接用于将硝铵液浓缩至95%，但中和压力不能过高，否则可能引起中和温度上升，从而危及安全生产。该压力不超过0.4MPa。中和器压力控制由中和冷凝器进汽阀来控制。由于中和反应在较高的温度和压力下进行，因而应特别强调的是不得将油带入中和器，主要是指气氨和硝酸中带油，氨蒸发器应经常排污。煮油器温度不得超过85℃，否则易引起油气化而混入中和器，硝酸中带油主要是从地槽中油积累后带入酸槽，进而带入中和器,硝铵地槽中油积累后也会被抽入中和冷却槽中进而带入中和器中,因此应特别强调应随时保持硝酸硝铵地槽干净,不允许将地槽中的油抽入系统中。1.2、蒸发中和产生的硝铵溶液、浓度78%，必须将硝铵液浓缩至99.8%。硝铵溶液在常压下沸点随浓度的升高而急剧升高。在1大气压下，90%的溶液沸点为150℃，95%时沸点为175℃、96.89%时沸点升高到196℃，而高浓度硝铵液在高温（185℃以上）即开始分解,放出热量，并可能引发爆炸，因此在常压下要将硝铵溶液提高到96%以上是极其困难的，本装置装置采用二段蒸发来实现这一目的。一段为真空降膜蒸发。如前所述95%硝铵溶液在常压下沸点为175℃，但在—0.07MPa真空下，其沸点就降为125℃。这样不仅增加了安全性，同时也可利用中产生的0.36MPa废热蒸汽（该蒸汽冷凝温度147℃）从而大大节省了能源的使用。在一段蒸发器中，热源操作规程A/0（版次/修改次数）4为中和器来的中和蒸汽,硝铵溶液先进入闪蒸槽，在此溶液由0.36MPa降压至常压，闪蒸出部分蒸汽，余下的稀溶液进入一段蒸发器，在0.07MPa真空下蒸发（在热量充足的情况下，一蒸出口溶液沸点取决于真空度），汽液混合液然后进入分离器。95%一溶液进入稀硝铵槽，废汽进入一蒸冷凝器进行冷凝。二段蒸发采用常压降膜-气提蒸发，稀硝泵来的一蒸95%硝铵溶液进入二蒸顶部，在此均匀分布于各换热管并下降形成液膜。1.3MPa膨胀槽来的饱和蒸汽进入二蒸壳程，使溶液迅速加热至180℃并保持在该温度下进行蒸发。由二蒸风机来的空气(经过滤除去所含固体杂质)经空气加热器加热至180℃后,由二蒸下部进入,沿各换热管上升。在上升过程中不断气提硝铵溶液中的水份，出二蒸的空气经分离其中夹带的硝铵液滴后排入大气。出二蒸的硝铵溶液浓度可达99.5%进入熔融槽。由于浓硝铵溶液浓度很高,为防止其凝固温度必须保持在180℃左右。而高浓度与高温意味着距硝铵分解的安全区域相对较小，因而必须严格操作标准以防可能出现分解爆炸。因此，极其重要的是在任何时候都不能使硝铵溶液过热，这就是使用1.3MPa饱和蒸汽的原因，该蒸汽具有稳定的温度195℃。实际操作时该压力略低于1.3MPa，但应使蒸汽温度在190-195℃之间，若蒸汽温度升至200℃，则系统会联锁关闭二蒸系统。1.3、氨回收由于本系统采用加压中和,为防止设备腐蚀，中和时气氨略过量，过量的氨大部分以气态形式随同中和蒸汽及一蒸蒸汽一起逸出。若将其直接排放，不仅污染环境，还造成大量氨损失，增大生产成本。本装置采用气提回收各碱性冷凝液中的氨，将其转化成硝铵，并将气提液用作硝酸吸收液，以节省脱盐水。氨气提及回收主要是在回收塔内进行，富含氨的碱性冷凝液（10000×10-6）由泵抽入气提塔上段，经分布器分布后均匀沿填料流下,与由下而上的空气逆流接触，液体中的氨在热空气作用下大部分挥发进入空气中，经气提后的冷凝液（氨约100×10-6）进入冷凝液槽，经调整pH值至2-3后由泵送至硝酸工段。出气提塔的含氨空气经循环风机升压后，进入氨回收塔下段，在此用循环的溶液与空气逆流接触，气氨溶解于溶液中生成硝铵。经洗涤后的空气继续上升进入气提段。循环液部分采出，并补入硝酸使其pH值在2-5后再进入氨回收塔洗涤段。采出的溶液送入中和冷却槽。二、流程简述界外液氨进入循环水氨冷器E132与外界来循环水换热。循环水由32℃降温至23℃后去硝酸吸收塔，液氨蒸发变成气氨（0.6MPa13℃）一部分气氨回外界冰机，经加压冷凝后循环使用，另一部分气氨经压力调节阀PIC203减压后进入气氨缓冲罐V135，在此分离出所夹带的液滴后，经气氨过滤器G201进一步除去除其中的油雾，然后进入气氨过热器C202，在此用中和器出口废热蒸汽预热至70℃，经气氨流量调节阀FIC201送入中和器氨喷咀。操作规程A/0（版次/修改次数）5在循环水温度较低时，循环水氨冷器不能提供足够的热量用于蒸发液氨，这时停止用循环水氨冷器E132作液氨蒸发器，将液氨加入气氨缓冲罐V135，在此利用中和蒸汽蒸发硝铵所需的气氨。由硝酸贮槽F220来的硝酸，经硝酸泵P201A/B升压至0.8MPa，经流量调节阀FIC202调节后进入中和器酸喷咀。在中和器内，硝酸和气氨经高速喷出后充分混合,剧烈反应生成硝铵，并放出大量热，使硝铵温度急剧升高，硝酸带入的水部分汽化。为防止设备腐蚀，中和操作在氨过量状态下进行，即由中和PH调节阀PHIC-201控制溶液pH值在4.5~5.5。为防止中和器温度过高引起硝铵分解爆炸须向中和器适量加入部分冷却液以控制中和器温度。由氨回收塔来的稀硝铵液（浓度55%）进入中和冷却槽F209由中和冷却泵P204A/B泵升压至0.8MPa后，部分经RO203循环回中和冷却槽，另一部分（1500kg/h）经中和器温度调节阀TIC-202调节后进入中和器，以调节中和温度在180~185℃。出中和器废热蒸汽（0.36MPa,180℃）主要供各用户使用(见下面叙述),多余部分经中和压力调节阀PIC202后进入中和水冷器C205用循环水冷凝。出中和器硝铵（0.36MPa、180℃、78%），经中和器液位调节阀LIC203进入中和闪蒸槽F202，在此减压至约常压（由闪蒸槽压力调节阀PIC206控制）并闪蒸出部分蒸汽，溶液进入硝铵一段蒸发器C203，一蒸在0.07MPa真空下，利用中和产生的废热蒸汽浓缩硝铵至95%，硝铵汽液混合物进入一蒸底部进行分离，95%硝铵进入稀硝槽F204，分离出的废汽进入一蒸分离器F203分离其中所夹带的液滴后去一蒸冷却器C206。稀硝槽F204中的95%硝铵液由稀硝铵泵P202A/B经稀硝槽液位调节阀LIC205送至二段蒸发器C204。外界来的中压蒸汽（1.6MPa、204℃）先经过中蒸压力调节阀PV-208减压至1.3MPa后进入中蒸膨胀槽F207，在此用硝酸来的脱盐水（经过调节阀LV208调节、减压）饱和使之成为1.3MPa饱和蒸汽。出膨胀槽F207的中压蒸汽,少部分经低压蒸汽压力调节阀PIC-209减压后进入0.5MPa膨胀槽F208，进一步增湿成0.5MPa的饱和蒸汽，用作95%稀硝铵溶液作保温；大部分经二蒸温度调节阀TIC203及空气温度调节阀TIC203分别进入二蒸和二蒸空气加热器C209中,分别作二蒸热源和加热空气热源；另有少量1.3MPa蒸汽用于99.5%硝铵溶液保温及造粒搅拌各管道保温。各1.3MPa蒸汽冷凝液汇集于0.5MPa膨胀槽进一步膨胀并产生0.5MPa饱和蒸汽，0.5MPa冷凝液回收至硝酸脱氧槽。出中和器废热蒸汽（0.36MPa、180℃）分别进入①硝铵一段蒸发器C203，用作一段蒸发热源；②气氨缓冲罐V135盘管，平时作为蒸发气氨中分离下来的液滴，在停用循环水氨冷器E132后，用气氨缓冲罐V135作液氨蒸发器,这时中和废热蒸汽提供蒸发液氨所需热源；③去二蒸空气加热器C209一段，作空气预加热热源，用于将空气从常温加热至120℃；④气氨过热器C202用于将气氨加热热至70℃；⑤稀硝铵槽F212的保温；⑥中和冷凝液闪蒸槽；⑥中和冷凝液槽保温；⑦一蒸喷射器P215作为一蒸系统抽真空的动力源，乏汽经水冷器C208冷凝，不凝气体放空，⑧剩余中和废汽进入中和水冷器C205用循环水冷凝。操作规程A/0（版次/修改次数）6以上各部分中和冷凝液汇集于中和冷凝液闪蒸槽F211，中和闪蒸槽闪蒸出的含氨废汽（0.1MPaA、180℃）经调压阀PIC206进入一蒸冷凝器C206,一段蒸发器蒸发出的废蒸汽（0.07MPa真空度、125℃）经一蒸分离器F203分离其中夹带的液滴后，也进入一蒸冷凝器C206用循环水将其冷凝后进入中和冷凝液槽，槽中温度由TIC220调节。来自中和闪蒸槽F211及一蒸水冷器C206的碱性蒸汽冷凝液汇集到中和冷凝液槽（75℃、含氨10000×10-6）,经中和冷凝液泵P206A/B升压后，经FIA210计量后进入氨回收塔上段，经分布器分布后沿填料向下，与上升的空气逆流接触，冷凝液中的氨进入气相，并由空气带出塔，经循环风机P213升压后进入氨回收塔下段由循环液中的硝酸吸收生成硝铵。经气提后的冷凝液(含硝铵100×10-6,85℃)进入工艺水槽F215，由工艺水泵P209A/B升压后，经工艺水冷器C210用循环水将其冷却至40℃后，送入硝酸界区作吸收塔上水用。氨回收塔底硝铵液，经调节阀DIC201补入适量水（控制冷液比重d=1.15~1.25）后进入循环液泵P207A/B,经升压后，部份由调节阀LIC210采出送入中和冷却槽，大部分溶液加入硝酸（由PHICA202调节）调整pH值为1-3后进入氨回收塔下段经分布后沿填料向下,与循环风机P213来的含氨循环空气逆流吸收其中的氨生成硝铵，稀硝铵液汇集于塔底。经洗涤后不含氨的空气继续上升进入氨回收塔上段。外界来的循环水，由总管分别进入1）中和冷凝器；2）一蒸冷凝器；3）闪蒸冷凝器；4）工艺水冷却器。其它流程见相关专业。三、中蒸氨回收岗位操作规程1、开车条件1.1、设备安装已完成、电气、仪表已正确联接并试验动作正确。1.2、现场无关设备及杂物已清理干净1.3、水、电、气等公用工程已备用，硝酸贮槽F220内硝酸库存不少于500T或硝酸装置已投入运行。1.4、设备单体试车，系统吹除联动试车已完成。1.5、相关操作人员已完全熟悉工艺流程及相关设备操作规程，并经过系统联动试车培训。1.6、系统联锁经检验正确灵敏。2、系统开车2.1中和开车2.1.1、联系调度准备开车。2.1.2、检查系统阀门处于关闭状态。2.1.3、联系电工系统送电。操作规程A/0（版次/修改次数）72.1