內容摘要在中級注安《化工安全》的征途中，合成氨工藝以其復雜的生產流程與嚴格的安全要求，成為了考生們需要跨越的一道重要關卡。從原料氣的制備到氨的合成，每一步都蘊含著豐富的知識與經驗。中科建安深知合成氨工藝在化工生產中的地位及其考試中的重要性，因此對相關知識點進行了系統(tǒng)梳理，并結合歷年真題進行深入剖析，旨在為考生們提供一條清晰的學習路徑。
第二章 化工運行安全技術
第一節(jié) 危險化工工藝及安全技術
考點 4：合成氨工藝(考頻 3 次)
合成氨工藝 | 反應類型：放熱反應 |
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)經催化反應生成氨的工藝過程。 |
典型工藝 | ①節(jié)能 AMV 法。 ②德士古水煤漿加壓氣化法。 |
工藝危險特點 | ①高溫、高壓使可燃氣體爆炸極限擴寬，氣體物料一旦過氧(亦稱透氧)，極易在設備和管道內發(fā)生爆炸; ②高溫、高壓氣體物料從設備管線泄漏時會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)口處摩擦產生靜電火花引起著火和空間爆炸; ③氣體壓縮機等轉動設備在高溫下運行會使?jié)櫥蛽]發(fā)裂解，在附近管道內造成積炭，可導致積炭燃燒或爆炸; ④高溫、高壓可加速設備金屬材料發(fā)生蠕變、改變金相組織，還會加劇氫氣、氮氣對鋼材的氫蝕及滲氮，加劇設備的疲勞腐蝕，使其機械強度減弱，引發(fā)物理爆炸; ⑤液氨大規(guī)模事故性泄漏會形成低溫云團引起大范圍人群中毒，遇明火還會發(fā)生空間爆炸; |
重點監(jiān)控單元 | 合成塔、壓縮機、氨儲存系統(tǒng) |
重點監(jiān)控工藝參數 | 合成塔、壓縮機、氨儲存系統(tǒng)的運行基本控制參數，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、壓力報警和聯鎖。 ②物料比例控制和聯鎖。 ③緊急冷卻系統(tǒng)。 ④緊急切斷系統(tǒng)。 ⑤壓縮機的溫度、入口分離器液位、壓力報警聯鎖。 ⑥安全泄放系統(tǒng)。 ⑦可燃和有毒氣體檢測報警裝置。 |
宜采取的控制方式 | ①將合成氨裝置內溫度、壓力與物料流量、冷卻系統(tǒng)形成聯鎖關系;將壓縮機溫度、壓力、入口分離器液位與供電系統(tǒng)形成聯鎖關系。 ②在合成氨系統(tǒng)設立緊急停車系統(tǒng)。 ③合成單元自動控制還需要設置以下幾個控制回路： 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)設置安全設施，包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計、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。在高溫、高壓下經催化反應生成氨，氨合成塔是典型的化工反應設備。關于氨合成塔危險性的說法錯誤的是()。
A.高溫、高壓氣體物料從設備管線泄漏時會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、高壓使可燃氣體爆炸極限變窄，氣體物料即使過氧(亦稱透氧)也不能在設備和管道內發(fā)生爆炸
C.高溫、高壓可加速設備金屬材料發(fā)生蠕變、改變金相組織，使其機械強度減弱，引發(fā)物理爆炸
D.高溫、高壓可加劇氫氣對鋼材的氫腐蝕，加強設備的疲勞腐蝕，使其機械強度減弱，引發(fā)物理爆炸
【參考答案】B
合成氨工藝的學習不僅是知識的積累，也是對化工安全理念的深刻理解與實踐。中科建安愿成為每位考生備考路上的堅實后盾，助力大家在考試中穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步為營，取得理想成績。
