內(nèi)容摘要在中級(jí)注安《化工安全》的征途中，合成氨工藝以其復(fù)雜的生產(chǎn)流程與嚴(yán)格的安全要求，成為了考生們需要跨越的一道重要關(guān)卡。從原料氣的制備到氨的合成，每一步都蘊(yùn)含著豐富的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。中科建安深知合成氨工藝在化工生產(chǎn)中的地位及其考試中的重要性，因此對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，并結(jié)合歷年真題進(jìn)行深入剖析，旨在為考生們提供一條清晰的學(xué)習(xí)路徑。
第二章 化工運(yùn)行安全技術(shù)
第一節(jié) 危險(xiǎn)化工工藝及安全技術(shù)
考點(diǎn) 4：合成氨工藝(考頻 3 次)
合成氨工藝 | 反應(yīng)類型：放熱反應(yīng) |
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。 |
典型工藝 | ①節(jié)能 AMV 法。 ②德士古水煤漿加壓氣化法。 |
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︿摬牡臍湮g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; |
重點(diǎn)監(jiān)控單元 | 合成塔、壓縮機(jī)、氨儲(chǔ)存系統(tǒng) |
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。 |
安全控制基本要求 | ①合成氨裝置溫度、壓力報(bào)警和聯(lián)鎖。 ②物料比例控制和聯(lián)鎖。 ③緊急冷卻系統(tǒng)。 ④緊急切斷系統(tǒng)。 ⑤壓縮機(jī)的溫度、入口分離器液位、壓力報(bào)警聯(lián)鎖。 ⑥安全泄放系統(tǒng)。 ⑦可燃和有毒氣體檢測報(bào)警裝置。 |
宜采取的控制方式 | ①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。 ②在合成氨系統(tǒng)設(shè)立緊急停車系統(tǒng)。 ③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。 ④合成氨系統(tǒng)設(shè)置安全設(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。 |
歷年真題
1.【2022 年真題】氮和氫兩種組分按一定比例(1:3)組成的氣體(合成氣)送入氨合成塔內(nèi)。在高溫、高壓下經(jīng)催化反應(yīng)生成氨，氨合成塔是典型的化工反應(yīng)設(shè)備。關(guān)于氨合成塔危險(xiǎn)性的說法錯(cuò)誤的是()。
A.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，易發(fā)生爆炸
B.高溫、高壓使可燃?xì)怏w爆炸極限變窄，氣體物料即使過氧(亦稱透氧)也不能在設(shè)備和管道內(nèi)發(fā)生爆炸
C.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，使其機(jī)械強(qiáng)度減弱，引發(fā)物理爆炸
D.高溫、高壓可加劇氫氣對鋼材的氫腐蝕，加強(qiáng)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
【參考答案】B
合成氨工藝的學(xué)習(xí)不僅是知識(shí)的積累，也是對化工安全理念的深刻理解與實(shí)踐。中科建安愿成為每位考生備考路上的堅(jiān)實(shí)后盾，助力大家在考試中穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步為營，取得理想成績。
