?氨的合成工段,主要任務(wù) 是在適宜的溫度、壓力和有觸媒催化的條件下,將經(jīng)過精制的氫氮混合氣體在合成塔內(nèi)直接合成氨,然后將所得氣氨從氫氮混合氣中經(jīng)冷卻冷凝成液氨分離出來,液氨由氨罐送往合成、銅洗和HNO3等崗位生產(chǎn)使用。未合成為氨的氫氮混合氣體繼續(xù)在合成系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用。
??? 氨的合成分為低壓法、中壓法和高壓法3種工藝,我國中小型氮肥廠多采用32MPa的中壓法和15MPa的低壓法。
??? 一、合成氨崗位存在的不安全因素
??? 1.進(jìn)入合成工段的氫氮混合氣體中,氫含量約為71%~75%,氫的爆炸極限為40%~74%,下限較低,爆炸濃度范圍較寬,因此其爆炸危險(xiǎn)性較大,如果高壓混合氣體從設(shè)備中泄漏出來,即使數(shù)量不多,也極易與空氣混合形成爆炸性混合氣體,同時(shí),高壓氫氣泄漏時(shí),由于流速大,與設(shè)備劇烈摩擦產(chǎn)生高溫和靜電即能引起爆炸。
??? 2.氨的合成反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行的。氫在高溫高壓下對(duì)碳鋼設(shè)備具有較強(qiáng)的滲透能力、形成了氫氣腐蝕使金屬變脆,機(jī)械強(qiáng)度減弱。此外,高溫高壓對(duì)設(shè)備材料要求嚴(yán)格,并給安全生產(chǎn)帶來許多不利因素。
??? 3.合成工段操作壓力有兩種,一是高壓32MPa或15MPa系統(tǒng),一是低壓1.6MPa系統(tǒng),2種不同壓力的系統(tǒng)又彼此緊密相連,因此,有高壓氣體竄入低壓系統(tǒng)引起超壓爆炸的可能。
??? 二、合成氨崗位的安全操作
??? 1.合成塔頂著火和爆炸的原因與預(yù)防
??? 合成崗位比較容易發(fā)生著火和爆炸,因?yàn)樵蠚怏w中含有大量易燃易爆的氫氣和甲烷。合成塔的大蓋和外筒的螺栓連接處、大蓋和小蓋連接處、小蓋和電極桿連接處等,均容易發(fā)生漏氣,特別是小蓋與電極桿連接處最容易漏氣,當(dāng)漏氣后遇到熱源即可能著火,合成塔頂著火一般有3種情況:
??? (1)氣體壓力高,外漏時(shí)由于縫隙小,產(chǎn)生摩擦造成,該處局部高溫,加上摩擦產(chǎn)生的靜電作用,導(dǎo)致氫氣著火。
??? (2)當(dāng)使用電爐時(shí),外漏氣體碰到發(fā)熱的電極桿而引起著火,或因電極桿絕緣不良,產(chǎn)生電火花與外漏氣體相遇也會(huì)著火。
??? (3)將約400℃的熱電偶抽出檢查時(shí),也會(huì)引起外漏氣體著火,當(dāng)發(fā)現(xiàn)著火時(shí),應(yīng)立即用氮?dú)饣蚋煞鄣冉^緣性好的滅火劑滅火,同時(shí)應(yīng)及時(shí)卸掉塔內(nèi)壓力,以免造成更大損失。
??? 合成塔在拆卸小蓋時(shí)時(shí)常發(fā)生爆炸,這是因?yàn)椴鹦肚昂铣伤从枚栊詺怏w置換,故塔口有爆炸性氣體存在,當(dāng)用鐵棒撬小蓋時(shí)產(chǎn)生火花,有時(shí)因催化劑飛出在空氣中被氧化而造成爆炸。因此拆蓋前,一定要用惰性氣體置換使氫含量在0.5%以下,此時(shí),打開小蓋方為安全。如用精煉氣置換時(shí),置換后塔內(nèi)催化劑溫度必須降到室溫或接近室溫,壓力小于20mmHg(約2.67kPa),保持微正壓,防止吸入空氣,打開塔后放空,用銅棒輕輕撬開小蓋,才能避免爆炸。