转化装置仿真培训系统软件说明书B5.doc

合成氨装置转化工段


仿真培训系统软件说明书
北京东方仿真控制技术有限公司
仿真工程事业部
2004年12月
第一章装置概况
第一节工艺流程简述

转化工段包括下列主要部分:
原料气脱硫
原料气的一段蒸汽转化
转化气的二段转化
高变、低变
给水、炉水、蒸汽系统
2. 原料气脱硫
原料天然气在原料气预热器(141-C)中被低压蒸汽预热后,进入活性碳脱硫槽(101-DA 、102-DA一用一备),进行初脱硫后,经压缩机(102-J)加压。在一段炉对流段低温段加热到230℃左右与103-J段间来氢混合后进入Co-Mo加氢和氧化锌脱硫槽(108-D)终脱硫后,天然气中的总硫≤。

脱硫后的原料气与中压蒸汽混和后,经对流段高温段加热后,进入一段炉(101-B)的336根触媒反应管进行蒸汽转化,管外由顶部的144个烧嘴提供反应热,经一段转化后,气体中残余甲烷在10%左右。

一段转化气进入二段炉(103-D),在二段炉中同时送入工艺空气,工艺空气来自空气压缩机(101-J)加入少量中压蒸汽并经对流段高温段预热,转化气中的H2和空气中的氧燃烧产生的热量供给转化气中的甲烷在二段炉触媒床中进一步转化,%左右,经并联的两台第一废热锅炉回收热量,再经第二废热锅炉进一步回收余热后,送去变换。

由第二废热锅炉来的转化气约含有12-14%的CO,进入高变炉(104-DA),在高变触媒的作用下将部分CO转化成CO2,经高温变换后CO含量降到3%左右,然后经第三废热锅炉(103-C)回收部分热能,经换热器(104-C)进入低变炉(104-DB)在低变触媒的作用下将其余CO转化为CO2,%左右。
、炉水、蒸汽系统
合成氨装置开车时,、327℃的中压蒸汽约50T/H。辅助锅炉和废热锅炉所用的脱盐水从水处理车间引入,用并联的低变出口气加热器(106-C)和甲烷化出口气加热器(134-C)预热到100℃左右,进入除氧器(101-U)脱氧段,在脱氧段用低压蒸汽脱除水中溶解氧后,然后在储水段加入二***硐肟除去残余溶解氧。最终溶解氧含量小于7PPb。
-,经锅炉给水泵104-J/JA/JB经并联的合成气加热器(123-C),甲烷化气加热器(114-C)及一段炉对流段低温段锅炉给水预热盘管加热到295℃左右进入汽包(101-F),同时在汽包中加入磷酸盐溶液,汽包底部水经101-CA/CB、102-C、103-C、一段炉对流段低温段废热锅炉及辅助锅炉加热部分汽化后进入汽包,经汽包分离出的饱和蒸汽在一段炉对流段过热后送至103-JAT,经103-、327℃中压蒸汽,供各中压蒸汽用户使用。103-JAT停运时,高压蒸汽经减压,全部进入中压蒸汽管网,中压蒸汽一部分供工艺使用、一部分供凝汽透平使用,其余供背压透平使用,并产生低压蒸汽,供111-C、101-U使用,其余为伴热使用在这个工段中,缩合/脱水反应是在三个串联的反应器中进行的,接着是一台分层器,用来把有机物从液流中分离出来。
第二节工艺仿真范围
转化装置转化工段仿真以主工艺物流的工艺过程和设备为主,对于公用工程和附属系统不进行过程定量模拟,只做事故定性仿真(如:停冷却水,停蒸汽等),具体包括如下过程在内:原料气脱硫原料气脱硫原料气的一段蒸气转化,转化气的二段转化,变换,给水炉水蒸汽系统
由于本仿真系统主要以仿DCS操作为主,因而,在不影响操作的前提下,对一些不很重要的现场操作进行简化,简化主要内容为:不重要的间歇操作,部分现场手阀,现场盲板拆装,现场分析及现场临时管线拆装等等。另外,根据实际操作需要,对一些重要的现场操作也进行了模拟,并根据
DCS画面设计一些现场图,在此操作画面上进行部分重要现场阀的开关和泵的启动停止。对DCS的模拟,以化工厂提供的DCS画面和操作规程为依据,并对重要回路和关键设备在现场图上进行补充。下图为转化工段仿真培训软件大概内容。现场画面见附图。
第三节控制回路一揽表
转化装置转化工段仿真培训系统共涉及到仪表控制回路如下,这些回路的详细内容见下表,该表给出了仪表回路的公位号、回路描述、工程单位、正常设定及正常输出。这些内容仅供操作参考。
转化工段仪表回路一览表
原料气脱硫
回路名称
回路描述
工程单位
设定值
输出
PRC1
原料气入口压力控制
MPA

50
PRC102
102-J出口压力控制
MPA

50
PRC69