優(yōu)路教育針對(duì)2024年初級(jí)安全工程師考試的《化工安全》科目，提供了考點(diǎn)速記資料包，以幫助考生高效備考。本文講解“合成氨工藝”這一重要考點(diǎn)，涵蓋了該工藝的簡介、典型工藝方法、反應(yīng)類型以及工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)等方面的內(nèi)容。

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考點(diǎn)11：合成氨工藝★★★

1. 工藝簡介

氮和氫兩種組分按一定比例(1:3)組成的氣體(合成氣)，在高溫、高壓下(一般為300—450℃，15—30MPa)經(jīng)催化反應(yīng)生成氨的工藝過程。

2. 典型工藝

(1)節(jié)能AMV法;(2)德士古水煤漿加壓氣化法;

(3)凱洛格法;(4)甲醇與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)醇法;

(5)純堿與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)堿法;

(6)采用變換催化劑、氧化鋅脫硫劑和甲烷催化劑的“三催化”氣體凈化法等。

3.反應(yīng)類型：放熱反應(yīng)

4. 工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)

(1)高溫、高壓使可燃?xì)怏w爆炸極限擴(kuò)寬，氣體物料一旦過氧(亦稱透氧)，極易在設(shè)備和管道內(nèi)發(fā)生爆炸;

(2)高溫、高壓氣體物料從設(shè)備管線泄漏時(shí)會(huì)迅速膨脹與空氣混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料與裂(噴)口處摩擦產(chǎn)生靜電火花引起著火和空間爆炸;

(3)氣體壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在高溫下運(yùn)行會(huì)使?jié)櫥蛽]發(fā)裂解，在附近管道內(nèi)造成積炭，可導(dǎo)致積炭燃燒或爆炸;

(4)高溫、高壓可加速設(shè)備金屬材料發(fā)生蠕變、改變金相組織，還會(huì)加劇氫氣、氮?dú)鈱?duì)鋼材的氫蝕及滲氮，加劇設(shè)備的疲勞腐蝕，使其機(jī)械強(qiáng)度減弱，引發(fā)物理爆炸;

(5)液氨大規(guī)模事故性泄漏會(huì)形成低溫云團(tuán)引起大范圍人群中毒，遇明火還會(huì)發(fā)生空間爆炸。

5. 重點(diǎn)監(jiān)控單元

合成塔、壓縮機(jī)、氨儲(chǔ)存系統(tǒng)

6. 重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)

合成塔、壓縮機(jī)、氨儲(chǔ)存系統(tǒng)的運(yùn)行基本控制參數(shù)，包括溫度、壓力、液位、物料流量及比例等。

7. 安全控制的基本要求

合成氨裝置溫度、壓力報(bào)警和聯(lián)鎖;物料比例控制和聯(lián)鎖;壓縮機(jī)的溫度、入口分離器液位、壓力報(bào)警聯(lián)鎖;緊急冷卻系統(tǒng);緊急切斷系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng);可燃、有毒氣體檢測報(bào)警裝置。

8. 宜采用的控制方式

將合成氨裝置內(nèi)溫度、壓力與物料流量、冷卻系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系;將壓縮機(jī)溫度、壓力、入口分離器液位與供電系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系;緊急停車系統(tǒng)。

合成單元自動(dòng)控制還需要設(shè)置以下幾個(gè)控制回路：⑴氨分、冷交液位;⑵廢鍋液位;⑶循環(huán)量控制;⑷廢鍋蒸汽流量;⑸廢鍋蒸汽壓力。

安全設(shè)施，包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計(jì)、單向閥及緊急切斷裝置等。

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在備考過程中，考生需要特別注意合成氨工藝的高溫、高壓操作條件，這些條件不僅對(duì)設(shè)備材料提出了更高的要求，也帶來了一系列安全隱患，如可燃?xì)怏w爆炸極限的擴(kuò)寬、潤滑油揮發(fā)裂解導(dǎo)致的積炭燃燒或爆炸風(fēng)險(xiǎn)、金屬材料的蠕變和腐蝕問題，以及液氨泄漏可能引發(fā)的大規(guī)模中毒和爆炸事故。因此，重點(diǎn)監(jiān)控單元如合成塔、壓縮機(jī)、氨儲(chǔ)存系統(tǒng)的操作參數(shù)控制至關(guān)重要，同時(shí)也要確保安全控制措施得到有效實(shí)施，包括但不限于溫度、壓力報(bào)警和聯(lián)鎖系統(tǒng)，緊急冷卻和切斷系統(tǒng)，以及各類安全設(shè)施的正常運(yùn)作。

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