化肥生產(chǎn)工藝流程樣本

1、第十五章化肥生產(chǎn)采用化學(xué)方法生產(chǎn)的含有氮、磷、鉀等元素的肥料統(tǒng)稱為化肥。主要的產(chǎn)品有氮肥、磷肥和鉀肥。另外還有含有多種成分的復(fù)合肥料、混合肥料及微量肥料等。化肥生產(chǎn),特別是氮肥生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的連續(xù)化的工藝生產(chǎn)過(guò)程,需要在密閉的系統(tǒng)內(nèi),在高溫、高壓的條件下進(jìn)行。其設(shè)備、管道繁多;原料、中間產(chǎn)品、成品多具有易燃、易爆性質(zhì),有的還具有腐蝕性和毒性。因此,化肥生產(chǎn)及其儲(chǔ)運(yùn)工作必須注意安全防火。第一節(jié)氮肥生產(chǎn)在各類化肥中,氮肥產(chǎn)量居第一位,氮肥工廠星羅棋布,多數(shù)縣、市都有氮肥廠。氮肥生產(chǎn)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性也最大。氮肥生產(chǎn)就是將空氣中游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變成化合態(tài)氮的過(guò)程,因此也常成為”氮的固定”。氮肥生產(chǎn)流程氮肥生產(chǎn)

2、流程可概括為以下四個(gè)步驟:造氣將原料制備成主要含有氫、氮?dú)怏w的原料氣。精制將原料氣中氫、氮以外的雜質(zhì)去除,使原料氣得到精純。壓縮與合成將較為純凈的氮、氫比例為1:3的氮?dú)浠旌蠚怏w壓縮到高壓狀態(tài),在催化劑和高溫的作用下合成為氨。氨加工將氨經(jīng)進(jìn)一步加工得氮肥。前三步常稱為氨的合成。經(jīng)進(jìn)一步加工制得的成品如硝酸銨、尿素等都是化肥。從安全防火考慮,氮肥生產(chǎn)中以硝酸銨的生產(chǎn)過(guò)程最為典型,其它種類氮肥的火災(zāi)危險(xiǎn)性及防火要求能夠參照。以固體、液體燃料為原料制造硝酸銨的工藝流程如圖所示。氮肥的生產(chǎn)總流程如表所示。氮肥生產(chǎn)總流程:脫硫原料準(zhǔn)備變換造氣水洗氨的合成精制銅洗壓縮堿洗氮肥生產(chǎn)合成甲烷化氨水氨的加工硝酸

3、銨尿素氨合成的工藝流程圖:空氣水蒸汽硫或硫化物A水蒸汽固體原料硝酸銨的生產(chǎn)工藝流程圖如下:氨氣一氧*化稀硝酸中和硝酸銨液一仁處理|成品空氣水原料準(zhǔn)備現(xiàn)在,氮肥生產(chǎn)多采用天然氣、煉廠氣、焦?fàn)t氣、重油和煤和焦碳等氣體、液體和固體原料。（一）固體原料主要有塊狀焦炭、無(wú)煙煤和其它物質(zhì)制成的煤球等。這類原料雖屬于丙類火災(zāi)危險(xiǎn)性,但在運(yùn)輸、粉碎、篩分等過(guò)程中極易產(chǎn)生粉塵、四處飛揚(yáng)。當(dāng)空氣中的粉塵濃度達(dá)到200300g/m3時(shí),遇明火、猛烈摩擦或雷擊等因素,很容易引起爆炸和燃燒,而且爆炸強(qiáng)度很高。因此,要防止粉塵的積存和飛揚(yáng)。運(yùn)輸和處理固體原料的設(shè)備應(yīng)盡可能做到密閉。處理固體燃料的廠房要設(shè)排風(fēng)除塵設(shè)備和水噴

4、裝置,以利除塵和增加空氣中的濕度。要加強(qiáng)生產(chǎn)管理,做到每班清除積塵。廠房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑。在使用粉煤氣化造氣的工廠,因儲(chǔ)煤與煤氣發(fā)生爐相通,煤斗內(nèi)需通入壓力大于發(fā)生爐內(nèi)壓力的氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。若氮?dú)鈮毫Σ蛔慊蚬?yīng)中斷,發(fā)生爐內(nèi)的高溫煤氣或明火會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)煤斗,使儲(chǔ)煤斗內(nèi)著火,甚至爆炸。故應(yīng)分別設(shè)置壓力指示儀表和儲(chǔ)煤斗內(nèi)壓力下降報(bào)警裝置,以及使發(fā)生爐自動(dòng)放空以降低爐內(nèi)壓力的連鎖裝置,以保證煤氣不進(jìn)入儲(chǔ)煤斗。（二）本節(jié)消防要求廠房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑,采用外開式門窗,房頂必須設(shè)置一定數(shù)量的天窗,便于氣體流通和有毒氣體泄露。如儲(chǔ)煤斗內(nèi)著火,應(yīng)先加大氮?dú)饬?再經(jīng)過(guò)水蒸汽滅火,但不可用灌水方法撲

5、救,以防水流入煤氣發(fā)生爐,引起爆炸事故。儲(chǔ)煤斗上還應(yīng)裝防爆膜,以防止爆炸。儲(chǔ)存固體燃料的露天或半露天堆場(chǎng),應(yīng)設(shè)在水源充分的地方,并設(shè)消防設(shè)施,固體燃料,特別是煤極易在夏季發(fā)生自燃現(xiàn)象,因此要在日常管理中注意通風(fēng)降溫,以防自燃。在輸煤過(guò)程中為了降低粉塵飛揚(yáng)應(yīng)適當(dāng)給予加水噴淋增濕,以保證作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)符合職業(yè)衛(wèi)生和煤塵爆炸。本工序應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的消防栓和消防帶,配備一定數(shù)量的滅火器材和防護(hù)器材。在輸煤樓料倉(cāng)上口處應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w、有毒氣體自動(dòng)報(bào)警裝置。造氣造氣是把煤、焦炭、重油、天然氣等含碳燃料在煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行加工,于高溫下與空氣和水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng),制得供合成氨用的原料氣半水煤氣。半水煤氣主要成分有一

6、氧化碳、氫、氮、二氧化碳及甲烷等氣體。因?yàn)檫@種煤氣中含有較多的合成氨用的氮?dú)?故成為”半水煤氣”。造氣生產(chǎn)屬于甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性生產(chǎn)。造氣生產(chǎn)的主要設(shè)備煤氣發(fā)生爐和廢熱鍋爐屬于有明火和赤熱表面的設(shè)備。按有關(guān)規(guī)定,煤氣發(fā)生爐與其它燃料或煤氣設(shè)備的防火間距不受限制,但氣體燃料的緩沖儲(chǔ)罐則應(yīng)遠(yuǎn)離煤氣設(shè)備和管道。設(shè)備、管道應(yīng)該密閉,不能發(fā)生煤氣或液體、氣體燃料的跑、冒、滴、漏。萬(wàn)一煤氣發(fā)生爐有煤氣泄漏,因?yàn)槊簹獗旧淼母邷?噴出的就是火焰,這是穩(wěn)定燃燒,這時(shí)應(yīng)首先以水冷卻火焰可能危及的設(shè)備或建筑物,然后才能采取可靠措施,在滅火的同時(shí),堵塞泄漏點(diǎn)。否則,漏出的可燃煤氣與空氣混合將會(huì)因明火或赤熱表面而發(fā)生爆炸。

7、（一）、以焦炭制取半水煤氣以焦炭或煤球作原料制取半水煤氣,一般采用固定層法。煤氣發(fā)生爐內(nèi)焦炭層相對(duì)靜止,不發(fā)生像沸騰爐那樣的沸騰燃燒現(xiàn)象。這種發(fā)生爐的制氣是間斷進(jìn)行的。其工藝流程如圖所示。焦炭一寸煤氣發(fā)生爐半水煤氣磨溫除塵|氣柜儲(chǔ)存|惻硫工序tJ空氣空氣與水蒸汽氣化焦炭在發(fā)生爐內(nèi)交替進(jìn)行燃燒升溫與氣化制氣兩個(gè)反應(yīng),當(dāng)通入空氣時(shí),焦炭燃燒,炭層溫度提高至1000(燃燒氣體放空)。當(dāng)向爐內(nèi)通入水蒸汽與空氣的混合氣體時(shí),高溫炭層即進(jìn)行氣化反應(yīng),制得半水煤氣,為了安全、穩(wěn)定的生產(chǎn),半水煤氣的生產(chǎn)過(guò)程是將燃燒升溫與制氣過(guò)程不斷交替進(jìn)行的,即由吹風(fēng)、上吹制氣、下吹制氣,二次上吹制氣和空氣吹凈等五個(gè)工序組成

8、一個(gè)制氣循環(huán),進(jìn)行間歇式的生產(chǎn)。發(fā)生爐中最危險(xiǎn)的燃燒爆炸因素,是煤氣”透氧”,即半水煤氣中含氧量超過(guò)0.5%。由于半水煤氣的爆炸上限高達(dá)69.4%,因此進(jìn)入少量氧極易達(dá)到爆炸極限。這樣,在發(fā)生爐內(nèi),或者到了后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備內(nèi),特別在電除塵器、煤氣鼓風(fēng)機(jī)等易發(fā)生火花的設(shè)備內(nèi),極易發(fā)生爆炸。造成”透氧”的原因及預(yù)防措施為:發(fā)生爐開車的初始階段,爐溫較低,氣化反應(yīng)不完全,過(guò)多的殘余空氣混入煤氣中造成”透氧”。故應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)吹風(fēng)時(shí)間,勿使這部分煤氣進(jìn)入煤氣系統(tǒng)。待爐溫正常后才能輸入系統(tǒng)。閥門關(guān)閉不嚴(yán)或滲漏,空氣漏進(jìn)煤氣系統(tǒng)中。應(yīng)加強(qiáng)檢查,發(fā)現(xiàn)閥門漏氣須及時(shí)停車、更換。發(fā)生爐內(nèi)燃料層過(guò)薄,產(chǎn)生空洞或結(jié)塊,使吹

9、入的空氣水蒸汽混合氣中的空氣反應(yīng)不完全而混入煤氣系統(tǒng),能夠經(jīng)過(guò)補(bǔ)充燃料或清理燃料層加以解決。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)”透氧”,在發(fā)生爐出口的煤氣系統(tǒng)上應(yīng)設(shè)有測(cè)定煤氣中氧含量的自動(dòng)分析儀和”透氧”報(bào)警儀。同時(shí),還要有”透氧”報(bào)警與發(fā)生爐煤氣自動(dòng)放空的連鎖裝置以及時(shí)解除”透氧”威脅。發(fā)生爐工作時(shí),爐內(nèi)各部位都有交替經(jīng)過(guò)煤氣和空氣的機(jī)會(huì),必須合理安排工作循環(huán)和吹入氣體的順序。例如,下吹制氣階段吹混合氣體時(shí)要求先吹蒸汽,后吹空氣;結(jié)束時(shí)則先?？諝?后停蒸汽。如果先通空氣,就會(huì)與上一制氣階段的煤氣相混,極易發(fā)生爆炸;若后?？諝鈩t會(huì)與下階段產(chǎn)生的煤氣相遇,同樣極易發(fā)生爆炸。工作循環(huán)一般都采用自動(dòng)控制,如果自動(dòng)控制失靈或

10、切換閥發(fā)生故障,以致吹入氣體順序異常,或者由于水蒸汽中斷,均易造成爆炸危險(xiǎn)。萬(wàn)一出現(xiàn)上述情況時(shí)應(yīng)立即將制氣循環(huán)轉(zhuǎn)入吹氣放空階段,同時(shí)打開爐下的保安蒸汽,將爐底、灰斗等容易積存煤氣的部位吹凈,以防爆炸,然后進(jìn)行其它處理。空氣鼓風(fēng)機(jī)的管道上應(yīng)有放空管,大小安全擋板和防爆膜片等安全裝置。正確設(shè)計(jì)防爆膜片的安裝位置是至關(guān)重要的。它不能朝向經(jīng)常有人停留或經(jīng)過(guò)的部位,以免爆破時(shí)傷人。大擋板與小擋板的啟閉方向相反,向發(fā)生爐通氣時(shí),大擋板和切斷閥開,小擋板關(guān)閉。停止通氣時(shí),則相反,使空氣放空以防止空氣漏入發(fā)生爐。如因停電等故障,造成鼓風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),發(fā)生爐煤氣返回空氣管道而爆炸時(shí),防爆片即爆破,以保護(hù)設(shè)備。如果鼓風(fēng)

11、機(jī)內(nèi)風(fēng)壓足夠時(shí),最好在空氣管道上設(shè)止逆水封,使煤氣不能返回空氣系統(tǒng)。降溫和除塵半水煤氣經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量降溫后,經(jīng)洗氣箱、除塵器、洗滌塔、電除塵器等設(shè)備進(jìn)行除塵,并使煤氣降至室溫。在廢熱鍋爐、除塵器等高溫設(shè)備之后,應(yīng)設(shè)大的止逆水封,以防止煤氣返回。水封箱內(nèi)的水應(yīng)保持溢流狀態(tài)。如遇斷水便失去水封作用,發(fā)生爐應(yīng)立即停車,待供水恢復(fù)后,再重新開車。止逆水封和后部洗滌塔排水,都應(yīng)設(shè)溢流水封,既可防止出水時(shí)夾帶煤氣進(jìn)入下水道,又能夠方便觀察水的溢流狀況。下水道應(yīng)設(shè)排氣管等通風(fēng)裝置,以排除進(jìn)入下水道內(nèi)的煤氣,防止發(fā)生”地溝爆炸”。如遇下水道煤氣著火,應(yīng)盡快用水蒸汽或氮?dú)鈸錅?以防蔓延。同時(shí)找出煤氣泄露點(diǎn),及時(shí)堵塞。造氣工序的工業(yè)下水道應(yīng)在進(jìn)入全廠性干、支管之前設(shè)水封高度不小于250mm的水封井。用電除塵器凈化煤氣時(shí)(電除塵器是利用高壓電場(chǎng)撲