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氨碳比指反应物料中氨与二氧化碳的分子比;
水碳比:
水碳比指尿素合成塔进料中水与二氧化碳的分子比;
平衡转化率:
工业生产中。
常以尿素的转化率表示尿素反应进行的程度,通常将二氧化碳转化成尿素的程度定义为尿素的转化率,即:
尿素转化率转化成尿素的二氧化碳摩尔数原料中二氧化碳摩尔数,二、尿素合成的原理:
(一)、反应式:
由液氨与二氧化碳气体直接合成尿素的总反应式为:
2NH3(液)+CO2(气)CO(NH2)2(液)+H2O(液)+Q这是一个可逆的放热反应。
合成尿素分两步进行:
第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵,其反应式为:
2NH3(液)+CO2(气)NH2COONH4(液)+Q1第二步由甲铵脱水生成尿素,其反应式为(合成尿素过程中的控制反应):
NH2COONH4(液)CO(NH2)2(液)+H2O(液)-Q2使甲铵液处于液相状态的条件:
温度必须高于甲铵液熔点(154);
压力必须高于甲铵液平衡压力。
尿素造粒塔,三、安全环保,设备腐蚀:
(尿素合成塔,关注成品尿素中镍含量,工艺、设备材质等方面)工艺:
,温度,氧,二氧化碳原料气中惰性气体设备:
材质环境污染爆炸,氨(氨气、液氨)(NH3)理化特性本品属有毒气体,是一种无色、有刺激性恶臭的气体。
熔点:
-77.7,沸点:
-33.5,相对密度(水=1):
0.82(-79),相对密度(空气=1):
0.60,饱和蒸汽压:
506.62kPa(4.7),临界温度:
132.5,临界压力:
11.40MPa,本品易燃,闪点:
无意义,爆炸下限:
15.7,爆炸上限:
27.4,引燃温度:
651,最大爆炸压力:
0.58MPa。
本品与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
若遇高热、容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
本品易溶于水、乙醇、乙醚。
本品主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥,对人体的危害:
本品侵入人体的途径主要是吸入。
低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。
急性中毒:
轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;
眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿;
胸部X线征象符合支气管炎或支气管周围炎。
中度中毒上述症状加剧,出现呼吸困难、紫绀;
胸部X线征象符合肺炎或间质性肺炎。
严重者可发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合症,患者剧烈咳嗽,咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、谵妄、昏迷、休克等。
可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。
高浓度氨可引起反射性呼吸停止。
液氨或高浓度氨可致眼灼伤;
液氨可致皮肤灼伤。
急救措施:
皮肤接触:
立即脱去被污染的衣着,应用2硼酸液或大量清水彻底冲洗,就医。
眼睛接触:
立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医。
吸入:
迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。
案例:
合成塔超压事故案例P4阀腐蚀严重内漏,用截止阀操作,憋压导致合成塔超压,事故经过:
2003年7月29日白班,一次短停后开车,因P4阀内漏严重,单机0.3Mpa投料后,P4显示压力为18.5MPa,于是采取上塔关合成塔出口憋压操作,当逐渐关小合成塔出口时,合成塔压力逐渐上升到20.5MPa,然后总控操作下令开合成塔出口,这时,合成塔出口因不容易开,合成塔内压力迅速上升至25.0Mpa,这时总控调低氨泵、甲泵转速,CO2压缩五出放空,这才避免了一起恶性超压事故。
原因分析:
P4阀因使用时间久腐蚀严重,低负荷生产难以保压,采取憋压操作,因合成塔出口第一道减压阀两边压力不对称,致使一但压力升起来时,开启难度大,造成超压。
经验教训:
尽可能不要用截止阀控制合成塔压力,P4腐蚀严重,应及时注意P4阀的使用寿命,到期更换。
此类事故分析总结:
P4阀是尿素生产的重要设备,它是气开阀,当断电、断仪表空气、断调节信号时,它都会处于关闭状态,若在操作中因仪表故障或操作不当将会导致合成塔P4关闭猛烈超压而停车,处理不及时有可能引发重大安全事故。
因此在生产中我们必须做到:
1、开停车负荷波动时,总控岗位时刻关注合成塔压力;
2、P4阀限位制度必须严格执行落实到位;
3、针对断电、阀体出现问题等异常情况做好科学合理的应急预案,并严格落实;
4、加强巡检、日常维护。
尿素在停车检修中多次发生爆鸣起火事故,事故经过:
2003年4月26日,2#尿素蒸发停车查漏,进水发现无外漏后开始排水,发现闪蒸下液视镜始终有水流出,拆开闪蒸加热器封头发现闪蒸加热列管穿;
遂决定停总控处理,2:
51系统停车,合成塔保温保压,中压系统卸压进水置换,至8:
00左右系统排水开始检修,10:
00左右在动火处理闪蒸加热器中压物料进出口管漏点时,多次发生爆鸣起火,后在公司领导要求下从附近仪表测温点加蒸汽进入管内,方未再发生起火。
事故原因:
1、无中压系统停车检修方案,系统未进行完全隔绝(原料氨管阀门虽关但未插盲板或拆开一段管道);
2、明知闪蒸加热器管壁内可能附着有易挥发可燃气体的结垢物,但没有采取相应的安全防范措施;
3、车间干部和员工安全意识淡薄,重生产轻安全,在已发生爆鸣起火情况下,仍违章指挥冒险蛮干。
1、系统停车检修必须制定安全检修方案,必须与外系统有效隔绝;
2、在可能附着有易挥发可燃气体结垢物的换热器及相连接的管道动火,必须采取带蒸汽或其他惰性气体的安全措施。
谢谢大家!
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