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合成氨仿真实习报告

篇一：合成氨仿真实习报告

南京工业大学

城建学院

仿真实习报告书

刘皓

28

安全工程系

化学化工实验教学中心

XX年10月

合成仿真实习报告

30万吨合成氨装置模型照片

一、实习的目的

合成仿真实习是理论联系实际，应用和所学专业知识的

一项重要环节，是培养我们动手能力和学习能力的一个重要

手段。仿真实习是以仿真的实习模式，在既保证学生安全又

能完美提供实习机会的情况下，学校给予我们的一次专业实

践的机会。是我们在学习专业知识后进行实际运用的重要环

节，它对培养我们的动手能力有很大的意义，同时也能使我

们了解化工工艺的重点要素，仿真实习是我们走向工作岗位

的必要前提。

二、实习要求

1．实习装置为合成氨生产仿真装置。要求了解并熟悉

生产过程及控制，包括：

1）生产方法和原理，原料、催化剂及产品特性；

2）生产工艺流程（流程中设备、主副管线，过程操作

和控制）；

3）各工序工艺条件及控制：主要设备操作温度、压力

和组成；

4）主要设备型式、结构；

5）主要设备及管线上的控制仪表及调节方法。

2.搜集信息途径

1）听讲座（拟安排工艺及设备、仿真装置及操作等讲

座）；

2）现场实习：熟悉工艺流程、设备、及仿真软件操作，

熟悉仿真模型；

3）阅读实习指导书、流程图、设备图及其它文献资料。

三、实习内容

仿真实习的主要内容是：以河南化肥厂为原型的大型合

成氨全流程仿真模型和以宁夏化工厂为原型的合成氨大工

段DCS控制系统仿真软件。两者均以天然气为原料的合成氨

工艺，通过仿真实习了解合成氨工艺原理与流程，掌握合成

氨生产中的主要参数和DCS控制系统的操作。

以下为东方仿真软件的合成氨工艺流程。

(1)合成氨装置转化工段

1概述

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、炉水和蒸汽系统。

2原料气脱硫

天然气中含有少量硫化物，这些硫化物可以使多种催化

剂中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氢能腐蚀设备管道。

因此，必须尽可能地除去原料气中的各种硫化物。

加氢转化主要指在加入氢气的条件下使原料气中有机

硫转化为无机硫。加氢转化不能达到直接脱硫的目的，但经

转化后就大大的利于硫的脱除。在有机硫转化的同时，也能

使烯烃类加氢转化为烷氢类从而可减少下一工序蒸汽转化

催化剂析炭的可能性。

在采用钴钼催化剂的条件下，主要进行如下反应：

R-SH+H2=RH+H2S

R-S-R’+2H2=RH+R’H+H2S

C4H4S+4H2=C4H10+H2S

RC=CR’+H2=RCH2-CH2R’

氧化锌是一种内表面积颇大，硫容较高的接触反应型脱

硫剂。除噻吩及其衍生物外，脱除硫化氢及各种有机硫化物

的能力极高，可将出口气中硫含量降至0.1PPm以下。

氧化锌脱硫反应：ZnO+H2S=ZnS+H2O

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段来的氢混合后进入Co－

Mo加氢和氧化锌脱硫槽（108－D）终脱硫后，天然气中的总

硫≤0.1ppm。

3原料气的一段蒸汽转化

经脱硫后的原料气的总硫含量降至0.1PPm以下，与水

蒸汽混合后进行转化反应：

CH4+H2O＝CO+3H2

CnH2n+2+nH2O＝nCO+（2n+1）H2

由于转化反应是吸热反应，在高温条件下有利于反应平

衡及反应速度。在实际生产中，转化反应分别是一段炉和二

段炉中完成。在一段炉中，烃类和水蒸气的混合气在反应管

内镍催化剂的作用下进行转化反应，管外有燃料气燃烧供给