合成氨生產工藝模型採用煤制合成氨生產裝置按實際工廠工段流程圖佈置，展示生產線車間裝置及工藝管道，主要裝置結構透明、電動模擬演示；其中水、汽、液等物料管線採用LED燈光演示執行；

合成氨生產工藝模型由造氣工段、脫硫工段、變換工段、脫碳工段、精製工段、合成工段等工段工藝裝置及各類泵閥、管廊系統組成。

合成氨生產工藝模型

1、造氣工段工藝流程:

從鍋爐來的蒸汽經過減壓後進入蒸汽緩衝罐，在罐內與來自本工段的餘熱回收產生的蒸汽混合後，再進入煤氣發生爐。煤氣發生爐產生的餘熱又加熱軟水產生蒸汽，經過聯合換熱器換熱後進入蒸汽緩衝罐不斷迴圈。向煤氣爐內交替通入空氣和蒸汽與灼燒的碳進行氣化反應，吹風階段生成的空氣煤氣，經除塵器後送入吹風氣回收系統，上下吹階段生成的水煤氣經過除塵，進入聯合換熱器進行餘熱回收，然後進入洗氣塔，與來自迴圈水系統的噴淋水對流冷卻除塵後，透過氣櫃進氣口水封后再進入氣櫃，然後進入脫硫工段。

2、脫硫工段工藝流程：

來自造氣工段的氣體經過焦碳過濾器除塵，然後到乾式靜電除焦塔，經羅茨鼓風機送到清洗塔吸收氨，脫氨後的氣體進入脫硫塔進行脫硫，接著送到冷卻塔冷卻，再經溼式靜電除焦塔除焦後進入壓縮機，壓縮後的氣體進入到變換工段。溶液配置槽的鹼液一部分經泵輸送到脫硫塔，吸收二氧化硫氣體後返回到迴圈槽，經再生泵送到噴射器噴射到再生器，另一部分直接進入再生器和熔硫釜，漂浮在再生器內的硫黃泡沫溢流至泡沫槽，再進入熔硫釜提硫。

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3、變換工段工藝流程：

脫硫後被壓縮的半水煤氣，依次進入煤氣冷卻器、除油器、焦碳過濾器，然後從飽和塔塔底進入，與熱水逆流接觸增溼升溫後由塔頂出來，與適量蒸汽一起經汽水分離器分離水滴，然後進入一號熱交換器管程內，加熱至反應所需的溫度，再進入二號換熱器管程，出來後經中變電加熱器加熱，然後進入中溫變換爐上段進行變換反應。為調節床層溫度，經中溫變換爐上段變換反應後的氣體進入中溫變換爐下段，完成變換反應。變換氣從中溫變換爐下段出來後依次進入二號換熱器和一號換熱器的殼程冷卻降溫，再進入第一調溫水加熱器，進行調溫後從頂部進入低溫變換爐進一步完成變換反應，從上段出來的變換氣進入低變爐下段，出低變爐的變換氣依次進入一水加熱器、熱水塔，加熱本系統迴圈水後進入二水加熱器，在二水加熱器中加熱來自除鹽水站的脫鹽水以回收熱量，變換氣再進入一號冷卻器和二號冷卻器降溫，再進入壓縮機，壓縮後的氣體再去往脫碳工段。從管網來的迴圈水進入軟水儲槽，再經噴水泵分兩路分別進入熱水塔和中溫變換塔。熱水塔下部的水再由熱水迴圈泵打入一水加熱器、第一調溫水加熱器，加熱後進入飽和塔迴圈使用。

4、脫碳工段工藝流程：

由壓縮機來的變換氣從碳化塔的底部進入，與噴淋而下的碳丙液在填料段進行傳質吸收，脫除二氧化碳後的淨化氣在塔頂出口處混合蒸汽後進入綜合塔，在綜合塔中分離夾帶的稀液後進入精脫硫槽，脫除硫化氫，脫硫後的淨化氣送入壓縮機，壓縮後的氣體再進入精製工段。

吸收二氧化碳後的碳丙富液從碳化塔出來，大部分經母液泵與來自濃氨水槽的濃氨水一起進入碳化塔，較濃部分則進入稠厚器進行固液分離，分離出的碳丙液進入迴圈槽，再與來自綜合塔中的碳丙液一起泵入高位吸氨器，再經過吸氨冷排進入濃氨水槽，最後泵入碳化塔進行迴圈。

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5、精製工段工藝流程：

由壓縮機來的脫碳氣進入油分離器進行油氣分離，氣相再進入銅洗塔底部與塔頂噴淋下來的銅液逆流接觸，使氣體中的一氧化碳、二氧化碳、氧氣、硫化氫等被銅液吸收，銅洗後的精煉氣，由塔頂匯出，進入銅液分離器分離夾帶的少量銅液後，再進入壓縮機，壓縮後的氣體送往合成工段。銅液吸收了氣體中的一氧化碳、二氧化碳、氧氣、硫化氫後，從銅洗塔底部流出，送至迴流塔頂部，噴淋而下與再生器解吸出來的再生氣逆流相遇。吸收了再生氣中80%左右的氨，並回收大部分熱量，銅液溫度預熱到60℃左右，銅液由迴流塔出來從下部加熱器的底部進入管程內，被殼程的熱銅液間接加熱，透過升液管向上，進入中間還原器，再進入上部加熱器，繼續用蒸氣在列管外加熱，然後進入再生器，經過再生後的銅液由再生器下側出來，進入下部加熱器殼程，與管程內的銅液逆流換熱後流出，銅渣進入化銅桶，銅液則進入地下槽，與來自銅洗塔和銅液分離器的銅液，在地下槽中一起濾去銅液中的油汙及沉澱物，再透過銅液泵加壓後進入銅液儲槽或迴流塔迴圈使用。銅液中有60%左右的一氧化碳、二氧化碳在迴流塔內解析出來，與再生氣一道，從迴流塔上部出來回收，回收時再生氣與稀氨水混合後送至氣液分離器，分離後的氣相再從淨氨塔底部進入，與淨氨塔頂部下來的脫鹽水或稀氨水在填料層中逆流接觸，吸氨後從頂部出來的氣體送至脫硫崗位羅茨鼓風機進口。回收的稀氨水送到氨回收崗位。

合成氨生產工藝模型

6、合成工段工藝流程：

由壓縮機送來的銅洗精煉氣送入氨冷器出口管，與氨冷器出來的迴圈氣混合後，進入冷交換器底部，分離氣體中的液氨與油水後進入上部換熱器管間，與管內來自水冷排的熱氣體換熱後去透平機加壓，氣體自透平機出來後進入油分離器，分離掉油水後的氣體分四路進入合成塔（一路主線、一路冷副、二路冷激），主線氣體由合成塔頂部一次入口進入合成塔內外筒間的環隙，換熱後從一次出口出塔，進入氣氣換熱器管間，和管內氣體換熱後從合成塔二次入口進入塔內下部換熱器，與催化劑層來的反應氣體換熱提溫後經中心管進入催化劑層反應，反應後的氣體自塔二次出口進入廢熱鍋爐管內。與廢鍋內的軟水換熱，使軟水汽化，副產的飽和蒸汽，供變換工段使用，從廢鍋出來的混合氣體進入軟水加熱器進行換熱，換熱後的熱軟水供銅洗再生使用，出軟水加熱器的氣體再進入氣氣換熱器管內，和合成塔一次出口來的氣體換熱。換熱後自換熱器底部出來，然後分兩路，一路經透平機出口管混合後進油氣分離器，分離後的氣體返回合成塔，另一路進入水冷卻器冷卻降溫，出冷卻器的氣體再進入冷交換器上部的換熱器管內，進一步冷卻後進入氨分，分離掉部分液氨，其後氣體再進入氨冷器進一步冷卻降溫，出氨冷器後的迴圈氣和補入的新鮮氣混合後一同進入冷交換器分離液氨，如此不斷迴圈，連續產生液氨。氨分和冷交換器分離出來的液氨，進入液氨貯槽。

合成氨生產工藝模型

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