1、氨汽提法尿素生产知识问答四川培训队2009.11目 录高压系统 101. 原料中 NH3 及 CO2 的纯度要求。 102. 写出氨、二氧化碳的临界温度、临界压力,掌握该临界温度、临界压力的意义何在?113. 写出尿素合成塔 R101 内的反应方程式,说明尿素生产为什么在高温高压下进行。 114. 写出 R101 的工艺指标,什么叫氨碳比、水碳比?氨碳比、水碳比对生成尿素的反应有何影响?为什么说氨碳比过高可防腐? 115. 怎样表示尿素反应进行程度? 126. 影响 CO2 转化率的因素有哪些? .127. 合成塔温度的调节? 128. NH3/CO2 过高引起高压系统超压,从温度上如何判断?
2、 129. 从 R101 温度上如何判断合成塔内 H2O/CO2 过高或过低? 1210. PZ09206 的作用? 1211. HV09203 的作用? .1312. E101 壳侧放空管的作用? 1313. PV09201A 的气相到 L102 的作用? 1314. 为什么尿液出 E101 后经 LV09202 和 HV09205 两个调节阀? 1315. 氨开车管线上设安全阀 PSV09204 的作用? 1316. 氨开车管线的引氨过程?氨开车管线的作用? 1317. E101 壳侧为什么充 N2? .1318. L101 突然关闭的现象? 1319. V101 液位的控制方法,液位控制
3、的重要性? 1420. 高压系统哪些是电动阀,哪些是电磁阀?其目的是什么? 1421. 尿素合成塔有多少块塔板?设置塔板的作用? 1422. 高压系统为什么升温至 160? .1423. 高压系统为什么升压?为什么升压至 9.010.0MPa(绝)? .1424. 影响汽提效率的因素? 1425. 汽提塔负荷过低有什么害处? 1526. E101 液位过低有什么不好? 1527. 系统负荷变化对 E104 产汽量及蒸汽压力有何影响? .1528. PIC09210 与系统负荷对应的调节关系? 1529. E104、V109 的液位高低对系统生产有什么影响? .1530. PV09207A/B
4、分程调节的作用? .1531. 开车前为什么向 R101 和 E104 充液? 1632. R101 投料顺序? 1633. 投料后高压系统压力升高应通知哪些岗位? 1634. E101 采用什么材质?有何优缺点? 1635. 高压系统封塔时间大致是多少? 1636. 高压系统封塔后的冲洗有什么要求? 1637. 在生产中应从哪些方面防止设备腐蚀? 1638. 在什么情况下合成塔衬里易变形?如何防止? 1739. 射线液位计的测量原理?用在哪些设备上? .1740. 为什么加氧能防止不锈钢被腐蚀?不锈钢表面形成钝化膜的基本条件是什么? 1741. 关于 CO2 中加氧量问题的解释。 .1842
5、. R-101 检漏的方法。 .1843. 高压系统有几套联锁?说明其调节关系? 1844. 何谓分程调节?尿素界区有哪几套分程调节阀?画出分程调节关系图。 1845. 为什么刚开场时,中压蒸汽建立在 1.5MPa? 1946. 高压系统升温时,为什么 TR09203 需达到 160? .1947. R-101 顶部温度为什么比底部高? .1948. E104 壳侧蒸汽压力如何控制? 1949. 汽提塔底部出液温度低的原因,处理? 2050. 开车时如何控制 NH3/CO2、H 2O/CO2? 2051. CO2 如合成塔管线上的低压联锁(PSXL09212)在开车时如何控制? 2052. 汽
6、提塔接受负荷后,E104 壳侧蒸汽压力突升,如何处理? 2053. 投料后,合成塔温度低的原因? 2054. 循环甲铵量多的原因? 2055. V-101 液相管线发生堵塞,说明什么原因?有什么现象怎么处理? 2156. 高压系统升温时,温度升不上来的原因及处理? 2157. 在水、电、气、NH 3 都具备的情况下化工投料还应具备哪些条件? 2158. R-101 出液分析数据如下: .2159. NH3/CO2 失常的判断、原因和处理方法? 2260. 高压系统 H2O/CO2 偏高的判断、原因及处理方法? .2361. 正常生产时 PRC09207 升高的原因及处理? 2362. PRC0
7、9207 失灵的处理? .2463. PV09210 突然失灵的现象及处理? .2464. 投料前 LIC09203 的灵活使用? .2465. PV09207A 阀,阀后管线堵塞的原因及预防措施? .2466. 空塔投料后,稍开 PV09207A 阀的作用? 2467. 叙述高压系统停车排放的注意事项? 2568. 锦西、中原、我公司高压设备的区别有哪些? 2569. 怎样用 PIC09206 调节 V101 液位? 2570. 氨升压过程中,怎样判断进入高压系统的氨量多少? 2571. LT09202 液位计出现故障原因有哪些?出现故障时怎样操作? 2572. E104 设计 NH3/CO
8、2,H 2O/CO2 多少?为什么说适当降低合成 NH3/CO2,可降低H2O/CO2? 26中压系统 2673. 从合成汽提液中分馏出未转化物为何要减压加热? 2674. 中压分解汽提液脱除 NH3 和 CO2 经过经过内蒸,填料段和加热段的作用? 2675. 中压系统压力的控制? 2676. 中压分解温度的控制? 2677. L102 为何保持 50%的液位? 2778. C101 温度的控制? 2779. C101 气相放空阀何时用? 2780. V102 与 C101 的平衡管线的作用? .2781. P105A/B 出口管线至 V105 夹套蒸汽的作用? .2782. C101 为什
9、么加稀氨水? 2783. 原始开车前,中压系统为何要充 N2? 2784. 中压吸收塔加回流氨的作用? 2785. 中压吸收塔为何充液?何时进行好? 2786. 中压分解气中含水量的高低与哪些因素有关? 2887. 中压系统压力 PIC09305 超压的原因,现象及处理方法? .2888. TR09301 正常指标为多少?温度达不到操作指标的原因及处理方法? .2889. 中压吸收塔 C101 顶部温度超高的原因及处理方法? .2990. 中压吸收塔 C101 底部温度超高的原因及处理方法? .2991. 试述 C101 液位的重要性? .3092. 中压系统返回 E104 的甲铵液氨碳比、水
10、碳比是多少? .3093. C101 塔板堵塞的原因?冲洗塔板的注意事项? 3094. 叙述中压分解的工艺原理(指标没定) ,操作要点及注意事项? 3095. 系统投料后中压系统压力 PV09305 突降的现象、原因及处理方法。 3196. E109 结晶堵塞的现象,原因及处理方法? 3297. E106 换热效果严重偏低的现象、原因及处理方法? 3298. V105 引氨过程及注意事项? 3299. 为什么在开车过程中 C101 液位易波动超温,怎样避免? .32100. 高压系统排放时,C101 易超温如何避免? 33101. 开车出料时,循环怎样向主控报 C101 液位? .33102.
11、 C101 气相管线冲洗时,怎样把握阀门开度及冲洗时间? 33低压系统 33103. 低压分解温度与压力对低压分解影响? 33104. 低压系统压力的控制? 33105. 低压分解温度的控制? 33106. L103 液位的控制? 33107. L104 液位的控制? 33108. V106 液位的控制? 33109. V106 温度的控制? 34110. V106 内的加热蒸汽何时用? 34111. C104 加水量的控制? 34112. P103A/B 打大循环和小循环的路线? 34113. E108 结晶堵塞的现象、原因及处理方法? 34114. 低压系统放空尾气 NH3 含量超高的现象
12、、原因及处理方法? .35115. 低压系统 V106 液位过高的现象、原因及处理方法? .35116. 低压系统压力 PRC09403 超压的原因、现象及处理方法? 35117. 低压系统充 N2 的作用? 36118. 投料前 V106 中为什么要制备 3040%的稀氨水? 36119. 低压分解压力不变时,低压分解温度对蒸发系统有何影响? 36120. 低压系统压力超高,对蒸发系统有何影响? 36121. 什么叫气击?为什么说 E107、E108 易产生气击,如何防止? .37122. 为何尿素生产过程中的加热器都使用饱和蒸汽,而不用过热蒸汽? 37尿素装置用泵 37123. 尿素界区使
13、用哪几种型号的泵? 37124. 气蚀、气缚是怎么回事? 37125. 启动柱塞泵和启动离心泵的区别? 38126. 离心泵机械密封的原理? 38127. 离心泵为何产生径向力? 38128. 何为泵的流量、有效功率、轴功率、效率? 39129. 输送介质的物料变化对泵的运行有何影响? 39130. 泵串联及并联,流量和压力有何变化? 39131. 离心泵在开车操作中应注意些什么? 40132. 离心泵在运行中应检查些什么? 40133. 缓冲罐为何会减小管道中的脉冲? 41134. 往复泵为何有脉冲? 42135. 往复泵与离心泵的特点? 42136. 离心泵的工作原理简述? 42137.
14、叙述齿轮油泵的工作原理? 43138. 往复泵的工作原理? 43139. 影响泵效率的因素有哪些? 43140. 离心泵反转的危害? 44141. 离心泵与往复泵的特性曲线? 44142. 泵电机为何不能多次开停? 44143. 润滑油的作用? 44144. 什么是润滑?润滑油的指标是什么?其含义是什么? 44145. 低负荷下运行对离心泵有何影响? 45146. 泵打不上量有哪些原因? 45147. 泵轴承发热的原因? 45148. 泵气蚀的因素有哪些? 45149. 柱塞泵启动后打不上液体的原因? 45150. 引起 P106 汽化的原因? .46151. P108 汽化的原因? 4615
15、2. P103 进口为什么要加两股不同的冲洗水? 46153. P108 出口为什么不加止逆阀? 46154. 怎样判断油冷器泄漏? 46155. P102 冲注水压力过高或过低有什么不好? 46156. P102 正常生产后,密封水压差 PDSL-09170A/B,润滑油压力 PSH-09161A/B,油箱油温TSH-09170A/B,这三个联锁是否还起作用? 46157. 泵的吸液高度有限制吗? 46158. 尿素界区的一级泵有哪些?二级泵有哪些? 47159. P101A/B 的结构和工作原理? 47160. 液力无级变矩器的工作原理? 48161. P101A/B 齿轮箱的工作原理?
16、48162. 为什么 P101A/B 可以带压启动? .48163. 柱塞泵启动时,需要先打开出口阀,为什么? 48164. P101A/B 引氨时应注意什么问题? 48165. 为什么改变 P101A/B 出口压力会改变泵的出口流量? .49166. 低负荷下运行对 P101A/B 有何影响? .49167. P101A/B 运行时产生异样响声的原因。 49168. 如何调节 P101A/B 油泵的压力? .49169. P101 发生气化的原因及处理方法? 49170. P101A/B 出口安全阀起跳后如何处理? 49171. 正常生产时,P101A/B 跳车后,泵岗位如何处理? 5017
17、2. P101A/B 采用密封的目的? 50173. P101A/B 进口缓冲罐的作用? 50174. P101A/B 开车程序? 50175. P101A 停车步骤? .51176. P101A/B 倒泵步骤? 51177. P101A/B 跳车现象及处理? 51178. P102 跳车现象及处理? 52179. P103 跳车现象及处理? 52180. 我厂 P102A/B 联锁操作说明? .53181. P102A/B 打循环路线? 53182. 尿素界区有哪些泵及阀和设备带有事故电源? 54183. 尿素界区哪些泵有就地调节? 54184. 写出伯努利方程式? 54185. P102
18、冲注水的作用? 54186. 为何 P103 和 P106 静压头不够,可再加一道管线引到泵进口即可满足要求?54187. P102 冲注水系统为何要冲 N2 置换? 54188. 一般离心泵开车程序? 55189. P102A/B 的工艺指标? 55蒸发部分 57190. 何谓蒸发?尿素蒸发为何采用真空蒸发? 57191. 何谓尿素的水解?影响尿素水解的因素有哪些? 57192. 尿素蒸发为什么采用膜式蒸发器? 58193. 为什么蒸发采用两段蒸发?用相图说明。 58194. 如何确定一、二段蒸发的工艺条件? 59195. 叙述蒸汽喷射泵的工作原理及构造? 61196. 蒸汽喷射泵有何优缺点
19、?常出现什么故障? 61197. 多级喷射泵为何要设置级间冷凝器?尿素生产中为何要采用表面式冷凝器?61198. 蒸发系统设置 U 型管的作用是什么?如何确定 U 型管的高度? 62199. 蒸发系统开车怎样提高温度和真空? 62200. 为何蒸发系统清洗时要停止加热和抽真空? 62201. 怎样计算每生产一吨尿素需在蒸发系统中蒸发出的水量? 62202. 在造粒塔里熔融尿液是怎么样成尿素粒子的? 63203. 造粒塔粘塔底是何原因? 63204. 喷头溢料有哪些原因? 63205. 生成中如何降低缩二脲的含量? 64206. 尿素粉尘是如何形成的?为何有时尿素成品颗粒含有空心、残缺、过大、过
20、小、发红,是何原因? 64207. 影响尿素成品含水量高的因素有哪些? 64208. 为什么停车时先破真空后降温度,而开车则反之? 64209. 为什么开车提真空时要注意温度? 65210. 为什么开车时,一、二段蒸发要保持压差?停车走水时,是否一段要抽真空? 65211. 蒸发走水时为什么有时走不到 P108A/B?如何处理? 65212. P106A/B 汽化的原因有哪些?系统中会出现什么现象? 66213. 一、二段蒸发疏水器副线开的过大或关的过小有何危害? 66214. 蒸发系统开车时 TRC09502、TRC09505 提不起来的原因有哪些? 66215. 蒸发真空抽不起来或真空较低
21、的原因有哪些? 66216. 送造粒前为什么要关小 LV09501? .67217. 循环系统不正常或压力高,对蒸发有什么影响?有什么现象? 67218. 当 P108 电机在运行,而 L107 满液,但出口无料是什么原因?如何处理? .67219. 蒸发系统 V107、V108 及两个分离器出口管冲水时间过长有什么危害? 67220. T102 液位过低对蒸发系统有何影响?有哪些现象? 67221. 二段蒸发系统用什么方法提高冷凝温度的?为什么提高了冷凝温度就可以将二次蒸汽冷凝下来?开车时何时开升压泵? 67222. 什么叫熔点?一、二段蒸发分离器的出液熔点各为多少? 67223. P108
22、A/B 出口溶液中水分随天气情况变化吗?为什么? 68224. 你知道产品中 Ni 含量的指标吗?它说明什么问题? 68225. HV09601 为什么放在造粒塔顶,而不放在 21 米处? .68226. 喷头正常转速是多少?过高或过低有什么不好? 68227. 说出皮带、刮料机、喷头的联锁动作过程? 68228. 蒸发皮带、喷头的哪些地方需要加油?加什么油? 68229. 蒸发冷凝器冷却水为何先进二段? 68230. 一二段之间 U 型管为什么设截止阀? .69231. 正常生产时能否将 PV09502 关死? 69232. 系统出料前,蒸发系统打循环的好处有哪些? 69233. P108A
23、/B 出口管线至喷头,为何采用分段夹套保温? 69234. 抽真空有哪两种方法? 69235. 为什么 L104 要控制在 50%的液位下操作? .69236. 为什么 L107 的液位要控制在低液位操作? .69237. 造成 L107 液位过高的原因有哪些? .69238. 蒸发系统开车前,要向何处加水?有何作用? 69239. PT09502、PT09509 处通入 IA 的目的是什么? .70240. 蒸发系统采用哪个等级蒸汽?其温度是多少?用于何处? 70241. 正常生产时 T101 内保持多高液位? .70242. 喷头拉稀的原因有哪些? 70243. 造粒机械设备开启顺序该怎样
24、进行? 70244. 一二段压力 PRC09502、 PRC09509 的控制? 70245. 蒸发一二段温度是如何控制? 70246. P106A/B、P108A/B 的正常电流是多少?电流出现高低现象是何原因? .70247. R102、C102 的工艺参数是多少? .71248. 用什么手段来控制 C102 出气组成? .71249. C102 底部出液中的 NH3 含量的控制? .71250. R102 出液中的尿素含量怎样控制? 71251. AV09701 的作用是什么? .71252. C102 上段液位如何控制?液位高、低有何影响? 71253. 开车时 C102 气相何时向低
25、压系统送气? .71254. 板式换热器的优缺点有哪些? 71255. 水解系统开车时应注意什么? 72256. C102 液泛现象及怎样预防? 72257. R102 为什么加隔板? 72258. 何谓解吸?解吸的目的是什么? 72259. 解吸塔 C102 的工作原理? .72260. 对解吸的基本要求是什么? 72261. R102 超压会影响哪些设备,如何处理? 73262. PSV09701 的作用是什么? .73263. 尿素界区的蒸汽压力等级及参数是多少? 73264. HS、SM、MS、LS 及增压蒸汽的用户有哪些? .73265. 写出开车前建立蒸汽管网的步骤要点? 7326
26、6. 哪些地方有电导分析?其作用是什么? 74267. 建立蒸汽管网的注意事项有哪些? 74268. 断高压蒸汽时如何处理? 74269. LS 产量受到哪些条件的限制? 74270. V110 的温度怎样调节? 74271. PV09802 阀为什么要加 HW? 74272. E110 出来的冷凝液各到哪些设备? 74273. KW、HW、LW 的压力是多少?各来自哪台泵? .74蒸汽透平、CO 2 压缩机 74274. 透平的工作原理? 74275. 离心式压缩机的工作原理? 74276. 为什么在一个缸内背靠背设计两级? 75277. 高压缸为什么要增速? 75278. 为什么各段出口管
27、用碳钢,进口管用不锈钢? 75279. 何谓压缩比?压缩比高低有何影响? 75280. 多级压缩有何优缺点? 75281. CO2 纯度下降有何影响? 76282. 什么叫喘振?发生喘振时的现象有哪些? 76283. 何谓喘振曲线和防喘振曲线? 76284. 压缩机喘振的原因是什么? 77285. 压缩机喘振的防止和消除? 77286. 我厂 K101 防喘振系统式如何工作的? .78287. 离心式压缩机的主要零部件及其作用? 78288. 何为临界转速?什么叫刚性轴?什么叫柔性轴? 78289. 为什么停车后要立即关闭 CO2 进口大阀和油冷器冷却水进口阀? .79290. 在哪些情况下破
28、真空紧急停车?为什么破真空紧急停车容易停的快? 79291. 压缩机二、三段水冷却壳侧为什么要设置防爆板? 79292. 造成机组振动的原因有哪些? 79293. 透平的主要零部件及其功能是什么? 79294. 高压缸轴封为什么要供气? 79295. 润滑油的作用有哪些? 80296. 润滑油温的高低对润滑条件的影响? 80297. 油箱油位下降的原因? 80298. 油调节阀结构与作用? 80299. 怎样切换油过滤器? 80300. 调速系统有几种油路?各自作用? 80301. 蓄压器的功能?高位油槽功能? 81302. 当出现油泵出口压力低报警,同时备用泵自启动时怎么办? 81303.
29、二次油压怎样使调节阀动作? 81304. 实验油的作用? 82305. 高压事故停车阀如何被打开? 82306. 油箱油位过低有何影响? 82307. 危急保安器的作用和结构? 82308. 为什么给汽封时必须先盘车? 83309. 凝汽器形成真空的原理? 83310. 表面冷凝器的作用? 83311. 抽汽机的作用? 83312. 抽汽器操作注意事项? 83313. 抽真空时为何要先开冷凝液泵? 83314. 真空下降的原因? 83315. 真空急剧下降应采取的措施? 83316. 真空缓慢下降应采取的措施? 83317. 真空下降时应检查的易泄漏地点? 84318. 表面冷凝器漏水的现象及
30、原因? 84319. 表面冷凝器冷却表面结垢的现象及原因? 84320. 什么叫端差?增大的原因是什么? 84321. 透平排汽温度高有什么害处? 84322. 什么叫过冷度?增大原因?有什么不好? 84323. 过冷度大了怎么办? 85324. 透平结垢的原因、判断及危害? 85325. 循环水中断的判断和处理? 85326. 透平压缩机组冲转前油温为什么不能低于 25? .85327. 停车后为什么要将油泵出口压力降低? 85328. 真空下降的危害? 85329. 透平进汽温度过低的危害? 86330. 透平发生水击现象的危害? 86331. 发生水击的=主要现象? .86332. 透平
31、发生水击时的处理措施? 86333. 透平发生水击,恢复开车时应注意什么? 86334. 正常运行时,轴位移突然增大如何进一步判断处理? 87335. 透平、压缩机轴向推力是怎样产生的?怎样平衡?转子推力方向如何确定?87336. 分数透平、压缩机的轴向推力增加的原因有哪些? 87337. 压缩机轴密封的作用是什么? 87338. 透平进、排汽端汽封的作用是什么?汽封压力高低有何影响? 87339. 透平在一定转速下运转,压缩机出口压力升高或降低,调速系统如何动作?87340. 冷凝液电导值为什么要经常监视?电导值升高表面什么问题? 87341. 注汽带氨的现象及处理? 88高压系统1. 原料
32、中 NH3 及 CO2 的纯度要求。原料液氨的纯度较高,NH 399.8%(质量) ,仅含有微量的溶解气体、水、油(15ppm) 。原料二氧化碳通常带有少量的氮气、氢气、硫化物,为了防腐蚀,还在二氧化碳压缩机一段入口加入了一定量的空气,因此 CO298.5%(干基体积) ,惰性气体1.5% (体积) ,硫化物15mg/Nm 3(以总硫计) 。2. 写出氨、二氧化碳的临界温度、临界压力,掌握该临界温度、临界压力的意义何在?氨的临界温度:132.4 临界压力:11.25MPa二氧化碳的临界温度:31.1 临界压力:7.29MPa掌握氨的临界温度、临界压力的意义在于:高压系统升压时,气氨的温度应高于
33、它的临界温度,否则气氨液化吸热,整个系统温度下降,压力升不起来。设备由于骤冷而变形甚至损坏,因此在实际生产中,氨开车管线的夹套蒸汽全开,氨量通过靠近氨管线的第一道切断阀控制,使氨蒸汽温度 TI09208 在 149175。掌握二氧化碳的临界温度、临界压力的意义在于:二氧化碳的温度应高于它的临界温度,如果低于临界温度,二氧化碳就会凝华形成干冰,进入压缩机缸体,就有可能损害叶轮、转子。在实际生产中,控制二氧化碳压缩机四段进口 CO2 进口温度不低于 40就是这个道理。3. 写出尿素合成塔 R101 内的反应方程式,说明尿素生产为什么在高温高压下进行。R101 内尿素合成反应有两个,即甲铵的生成及其
34、脱水,反应方程式如下:2NH3(l)+ CO 2(g) NH4COONH2(l)+ Q 1 (1)NH4COONH2(l ) CO (NH2)2(l)+ H2O(l)- Q 2 (2)温度升高,对(1)反应不利, (2)反应有利,但(1)反应的反应速度快,而且进行的比较彻底,几乎全部处于右侧,呈甲铵形式, (2)反应的反应速度较慢,这样(2)反应的尿素生成量增加,而(1)反应时放热的,其热效应远大于后者,即(1)反应的平衡常数随温度的升高而下降的变化快于(2)反应平衡常数随温度提高而升高的变化,因此存在一个最高的 CO2 转化率的温度,这一温度为190200。压力的升高,对(1)反应是有利的,
35、反应向着生成甲铵的方向移动,相应来说,对(2)反应也有利,利于尿素的生成。在高温高压下甲铵的生成是迅速的,因此(2)反应是尿素生产的控制反应,尿素的生成是在液相进行的,也就是说尿素生成的最低温度应大于甲铵的熔点 154,压力必须高于此温度下甲铵的解离压力,才能保证甲铵不至于解离成 NH3 和 CO2。另外,温度和压力的选择还要综合考虑到设备材质、动力消耗等。4. 写出 R101 的工艺指标,什么叫氨碳比、水碳比?氨碳比、水碳比对生成尿素的反应有何影响?为什么说氨碳比过高可防腐?R101 的工艺指标:压力:15.2MPa T202:178188 T203:180188NH3/CO2:3.33.6
36、 H2O/CO2:0.67氨碳比 NH3/CO2:指反应物料中 NH3 和 CO2 的分子比。水碳比 H2O/CO2:指原料中的 H2O 和 CO2 的分子比。氨碳比高,尿素的转化率提高,同时 NH3 与 H2O 结合形成 NH3H2O,有利于尿素的生成,还可以抑制甲铵的分解,尿素的水解、缩合等副反应,减轻甲铵液对设备的腐蚀。氨碳比过高,系统的平衡压力会增高,增重机泵的负荷,循环系统的负荷,使设备庞大,增加投资,动力和水汽消耗增加,合成塔的生产强度下降。甲铵脱水生成尿素和水,水石一种产物,根据化学平衡原理,水碳比增高,不利于尿素的生成,据理论分析 H2O/CO2 每增加 0.1,二氧化碳转化率
37、下降 1.52.0%。另外,在同一 NH3/CO2 条件下,H2O/CO2 增加会使合成反应平衡压下降。由于尿素合成中未反应的 NH3、CO 2 在中、低压系统用水吸收再返回高压系统来回收的,因此不可避免的要有一定的水进入高压系统。此外,在高压甲铵冷凝器中有了水,NH 3、CO 2 就容易冷凝成液相,并且提高了冷凝温度,多回收塔热量。高氨碳比可以防腐,据研究,高温下尿素溶液对设备,管道的腐蚀是由于尿素的异构化反应生成氰酸氨,氰酸氨更进一步分解生成游离的氢氰酸引起的,反应式如下:CO(NH2)2 NH4CNO (1)NH4CNO NH3 + HCNO (2)由此式可看出,NH 3/CO2 增高,
38、 (2)反应向生产 NH4CNO 的方向移动,从而减少了 HCNO,也就减轻了腐蚀。5. 怎样表示尿素反应进行程度?生产尿素的反应方程式:2NH3(l )+ CO 2(g) CO (NH2)2(l )+ Q生产中一般以 CO2 的转化率来表示尿素反应进行的程度:X = 100%转 化 成 尿 素 的 CO2量总 的 CO2量6. 影响 CO2 转化率的因素有哪些?(1)温度:在其它条件不变时,温度升高,CO 2 转化率开始增大,在温度为 190200之间出现一个最高值,温度再升高,CO 2 转化率反而下降。(2)NH 3/CO2:在其它条件不变时,NH 3/CO2 增高,CO 2 转化率升高。
39、(3)H 2O/CO2:在其它条件不变时,H 2O/CO2 增高,CO 2 转化率下降。(4)压力:在尿素的生成过程中,压力不是一个独立变量,依赖于温度、氨碳比、水碳比而定,一般情况下操作压力比平衡压力高 2.03.0MPa,若操作压力低于平衡压力,氨从液相中逸出,使液相中过剩氨降低,同事会使甲铵分解,从而使 CO2 转化率下降。(5)惰性气体:惰性气体一部分来源于原料 CO2 中的 N2、H 2 气体,另一部分来自为了防止腐蚀而加入的空气,惰性气体的存在对尿素的生成不利,CO 2 的转化率下降,因为系统的压力为 NH3 的分压,CO 2 的分压,惰性气体的分压之和,而惰性气体的存在,使 NH
40、3 的分压,CO 2 的分压下降,进入气相中的 NH3、CO 2 量增多,液相中的 NH3、CO 2 量减少,CO 2 转化率降低。7. 合成塔温度的调节?正常生产时,合成塔 R-101 的操作温度为 188,由于 NH3 与 CO2直接进入 R101,因此可通过NH3/CO2 来调节合成塔的温度, NH3/CO2 升高,温度下降,反之则上升。NH 3 量通过调节高压氨泵的转速 HIC-09101/102,CO 2 量通过四回一阀进行调节。8. NH3/CO2 过高引起高压系统超压,从温度上如何判断?NH3/CO2 过高,合成塔底温度 TR-09202 下降,塔顶温度 TR-09203 下降,
41、TR09204 下降,因为氨溶解在尿液中,系统组分中易挥发组分增加,沸点下降,同时进入 R101 的 NH3 本身温度较低,因此合成塔的温度下降。9. 从 R101 温度上如何判断合成塔内 H2O/CO2 过高或过低?R101 底部温度 TR-09202 升高,顶部温度 TR-09203 降低,可判断 H2O/CO2 过高,因为当NH3/CO2 不变时,R101 内水量增加,组分变化,使塔底物料沸点上升,气相 NH3、CO 2 冷凝量增加,放出热量增加,使底部温度上升,塔底甲铵生成的量增加,使物料在塔顶生成的量减少,放出的热量减少,因此塔顶温度下降。R101 底部温度 TR-09202 降低,
42、顶部温度 TR-09203 升高,可以判断 H2O/CO2 过低。10. PZ09206 的作用?PZ09206 的作用主要是将中压系统的甲铵液面通过高压甲铵泵返回 R101,同事通过调节此阀,可以控制够高压氨泵的出口压力,PZ09206 开大,P101A/B 出口压力减小,此外通过改变此阀开度来调节 V101 的液位,PZ09206 开大,V101 液位下降。11. HV09203 的作用?HV09203 阀是个蝶阀,在正常开车时合成回路的压力 PRC9207 维持一定的数值,这样在HV09203 前后存在一个压差,这个压差对 E101 汽提有利,同时可以利用此阀调节 V101 液位,V10
43、1液位高时,可适当开大 HV09203,反之亦然。HV09203 阀全关时最小流量 30%,防止 R101 超压,还可以保护蝶阀。12. E101 壳侧放空管的作用?(1) 高压系统升温时,打开放空管排放惰气,提高升温效率。(2) 防止氯离子在上部腐蚀。(3) 低负荷时,向壳侧充 N2 起保护作用。(4) 正常生产时,E101 顶部温度太高,底部温度偏低,可以打开此阀排放惰气来调节温度。13. PV09201A 的气相到 L102 的作用?(1) 起防腐蚀作用,因为 PV09207A 的气相中有 O2,对 E102A/B 的列管钝化,形成保护膜。(2) 加强分解,在 E102A/B 中,气相上
44、升,液相下降,有利于尿液中甲铵分解成 NH3、CO 2。(3) 利用热能。14. 为什么尿液出 E101 后经 LV09202 和 HV09205 两个调节阀?LV09202 是控制 E101 液位,通过此调节阀,达到调节 E101 液位的目的。HV09205 为电动阀,只有两种状态,全开或全关,当高压系统紧急停车时,此阀联锁动作,可以迅速关闭,而不像 LV09202 那样用风压信号调节,这样高压系统封塔保压过程较快。15. 氨开车管线上设安全阀 PSV09204 的作用?氨开车管线长达 40m,外用夹套蒸汽加热,实际上相当于一个加热器,管线上设置安全阀主要是防止切断阀关死,而管内的液氨未排净
45、,氨汽化超压,安全阀整定压力为 22.0MPa。16. 氨开车管线的引氨过程?氨开车管线的作用?引氨过程:先打开靠近 E101 的两道切断阀,再打开靠近氨管线一头的两道切断阀,一般来说,用第一道切断阀控制氨流量,用 F 扳手轻轻敲击,引进一点就汽化一点,最后打开夹套蒸汽阀。作用:(1)高压系统升温。升温过程是把蒸汽冷凝液引入到氨开车管线,打开夹套蒸汽,使蒸汽冷凝液汽化,逐渐提高高压系统温度到 160。(2)高压系统升压。升压过程是把液氨引入到氨开车管线,打开夹套蒸汽使液氨汽化,逐渐将高压系统压力升到 10MPa(绝) ,即可投料。17. E101 壳侧为什么充 N2?E101 壳侧充 N2 是
46、使 E101 管内尿液分散在整个管内,防止汽提塔上部冲蚀。正常生产时,尿液在汽提管内距顶部 1 米处分解量比较大,此处列管冲蚀也最严重,如果壳侧充一部分惰气,使顶部加热量减少,则上部分解量减少,使尿液能在整个汽提塔管内分解,避免顶部列管的冲蚀。18. L101 突然关闭的现象?(1) R101 温度高(2) P101A/B 的出口压力高(3) V101 液位上升19. V101 液位的控制方法,液位控制的重要性?(1) 通过改变 PRC09206 来调节 V101 的液位 LR09201,开大 PRC09206,进入高压系统的液氨量增大,抽吸量加大,进入的甲铵液量也大,V101 液位下降,反之
47、亦然。(2) 通过调节 HV09203 来调节 V101 液位。V101 液位控制越低越好,紧急情况下开大 HV09203 降液位,不能一味开大 HV09203,用它调节易造成恶性循环,开大 HV09203,减少了阀前阀后的压差,一般维持在 1417 个压差,同时也减少了 PZ-09206 处的压差。在 PZ09206 开度不变的情况下,减少压差,有利于甲铵进入合成塔,V101 液位降低。但是 HV09203 开度过大,合成塔的转化率下降,汽提塔出气量增加,经 E104 冷凝返回 V101,使 V101 液位上升,造成恶性循环。(3) 通过适当关小 HV09204,开大 FV09101,减少进
48、入 V101 的甲铵量来调节 V101 液位,但PV09207 压力会上升。V101 液位过高,分离效果不佳,气相带液,使 C101 液位增加,从而返回 R101 的水量增加,应适当关小 HV09204 来控制系统的 H2O/CO2,同时高压系统超压,另外甲铵液在管内易结晶堵塞管道。V101 液位过低,会引起抽空。可能有液氨倒入 V101 气化,使系统超压,同时 R101 底部温度下降,应及时调节 PZ09206。20. 高压系统哪些是电动阀,哪些是电磁阀?其目的是什么?电动阀:HV09205,HV09206电磁阀:HV09201,HV09202目的:当高压系统联锁动作时,上述阀门会迅速全闭,
49、到达高压系统冯塔保压的目的。21. 尿素合成塔有多少块塔板?设置塔板的作用?尿素合成塔有 117 块塔板,把合成塔隔成小的反应室,实际上是一个完全混合并流的多节串联鼓泡式反应器,即由于反应不断进行,尿素浓度不断增加,浓度增大就会有返混现象,从而降低了原料浓度,增加塔板可以防止物料返混,塔板可以使气体从塔板中部的孔上升,液体则沿塔壁环隙上升,在这个过程中反应不断进行,随着反应的进行气体越来越少,液体越来越多,有了塔板使合成转化率有所上升。22. 高压系统为什么升温至 160?(1) 合成塔投料后氨与二氧化碳生成甲铵,此反应迅速发生,而且放出大量的热,使合成塔内温度会急剧上升,塔内不锈钢衬里温度上升快,而碳钢筒体温度上升慢,造成内外温差大,因不锈钢的膨胀系数是碳钢的 1.5 倍。由于膨胀系数不同会造成衬里或塔壁的结构遭到破坏,故从机械角度来考虑,合成塔原始开车前要预热升温。(2) 在高温高压下甲铵的生成是迅速的,甲铵脱水的反应时尿素生成的控制反应,尿素的生成是在液相进行的,因此要求合成塔投料后,液氨与气体二氧化碳反应生成的甲铵是液态。一般认为纯甲铵的熔点为 154,所以高压系统要升温 160。23. 高压系统为什么升压?为什么升压至 9.010.0MPa(绝)?高压系统投料前升