高压系统.docx

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高压系统

高压系统

[填空题]

1原料中NH3及CO2的纯度要求。

参考答案：

原料液氨的纯度较高，NH3≥99.8%（质量），仅含有微量的溶解气体、水、油（≤15ppm）。

原料二氧化碳通常带有少量的氮气、氢气、硫化物，为了防腐蚀，还在二氧化碳压缩机一段入口加入了一定量的空气，因此CO2≥98.5%（干基体积），惰性气体≤1.5%（体积），硫化物≤15mg/Nm3（以总硫计）。

[填空题]

2影响CO2转化率的因素有哪些？

参考答案：

（1）温度：

在其它条件不变时，温度升高，CO2转化率开始增大，在温度为190~200℃之间出现一个最高值，温度再升高，CO2转化率反而下降。

（2）NH3/CO2：

在其它条件不变时，NH3/CO2增高，CO2转化率升高。

（3）H2O/CO2：

在其它条件不变时，H2O/CO2增高，CO2转化率下降。

（4）压力：

在尿素的生成过程中，压力不是一个独立变量，依赖于温度、氨碳比、水碳比而定，一般情况下操作压力比平衡压力高2.0~3.0MPa，若操作压力低于平衡压力，氨从液相中逸出，使液相中过剩氨降低，同事会使甲铵分解，从而使CO2转化率下降。

（5）惰性气体：

惰性气体一部分来源于原料CO2中的N2、H2气体，另一部分来自为了防止腐蚀而加入的空气，惰性气体的存在对尿素的生成不利，CO2的转化率下降，因为系统的压力为NH3的分压，CO2的分压，惰性气体的分压之和，而惰性气体的存在，使NH3的分压，CO2的分压下降，进入气相中的NH3、CO2量增多，液相中的NH3、CO2量减少，CO2转化率降低。

[填空题]

3NH3/CO2过高引起高压系统超压，从温度上如何判断？

参考答案：

NH3/CO2过高，合成塔底温度TR-09202下降，塔顶温度TR-09203下降，TR09204下降，因为氨溶解在尿液中，系统组分中易挥发组分增加，沸点下降，同时进入R101的NH3本身温度较低，因此合成塔的温度下降。

[填空题]

4PZ09206的作用？

参考答案：

PZ09206的作用主要是将中压系统的甲铵液面通过高压甲铵泵返回R101，同事通过调节此阀，可以控制够高压氨泵的出口压力，PZ09206开大，P101A/B出口压力减小，此外通过改变此阀开度来调节V101的液位，PZ09206开大，V101液位下降。

[填空题]

5E101壳侧放空管的作用？

参考答案：

（1）高压系统升温时，打开放空管排放惰气，提高升温效率。

（2）防止氯离子在上部腐蚀。

（3）低负荷时，向壳侧充N2起保护作用。

（4）正常生产时，E101顶部温度太高，底部温度偏低，可以打开此阀排放惰气来调节温度。

[填空题]

6为什么尿液出E101后经LV09202和HV09205两个调节阀？

参考答案：

LV09202是控制E101液位，通过此调节阀，达到调节E101液位的目的。

HV09205为电动阀，只有两种状态，全开或全关，当高压系统紧急停车时，此阀联锁动作，可以迅速关闭，而不像LV09202那样用风压信号调节，这样高压系统封塔保压过程较快。

[填空题]

7氨开车管线的引氨过程？

氨开车管线的作用？

参考答案：

引氨过程：

先打开靠近E101的两道切断阀，再打开靠近氨管线一头的两道切断阀，一般来说，用第一道切断阀控制氨流量，用F扳手轻轻敲击，引进一点就汽化一点，最后打开夹套蒸汽阀。

作用：

（1）高压系统升温。

升温过程是把蒸汽冷凝液引入到氨开车管线，打开夹套蒸汽，使蒸汽冷凝液汽化，逐渐提高高压系统温度到160℃。

（2）高压系统升压。

升压过程是把液氨引入到氨开车管线，打开夹套蒸汽使液氨汽化，逐渐将高压系统压力升到10MPa（绝），即可投料。

[填空题]

8L101突然关闭的现象？

参考答案：

（1）R101温度高

（2）P101A/B的出口压力高

（3）V101液位上升

[填空题]

9高压系统哪些是电动阀，哪些是电磁阀？

其目的是什么？

参考答案：

电动阀：

HV09205，HV09206

电磁阀：

HV09201，HV09202

目的：

当高压系统联锁动作时，上述阀门会迅速全闭，到达高压系统冯塔保压的目的。

[填空题]

10高压系统为什么升温至160℃？

参考答案：

（1）合成塔投料后氨与二氧化碳生成甲铵，此反应迅速发生，而且放出大量的热，使合成塔内温度

会急剧上升，塔内不锈钢衬里温度上升快，而碳钢筒体温度上升慢，造成内外温差大，因不锈钢的膨胀系数是碳钢的1.5倍。

由于膨胀系数不同会造成衬里或塔壁的结构遭到破坏，故从机械角度来考虑，合成塔原始开车前要预热升温。

（2）在高温高压下甲铵的生成是迅速的，甲铵脱水的反应时尿素生成的控制反应，尿素的生成是在

液相进行的，因此要求合成塔投料后，液氨与气体二氧化碳反应生成的甲铵是液态。

一般认为纯甲铵的熔点为154℃，所以高压系统要升温160℃。

[填空题]

11影响汽提效率的因素？

参考答案：

（1）蒸汽压力：

从分解汽提理论上讲，加热蒸汽压力越高，汽提效率愈高，温度越高，对汽提塔的材质要求更高。

尿液对设备的腐蚀加剧，同时缩二脲的生成和尿素的水解也会增加，因此，在生产负荷一定的情况下，不可随便提高E101壳侧蒸汽压力，每个生产负荷都有一个对应的蒸汽压力。

（2）合成转化率：

合成转化率下降将使物料中未能转化成尿素的NH3、CO2增加，从而增加汽提塔的负荷，使汽提效率下降，应注意合成塔的NH3/CO2、H2O/CO2，各工艺参数。

（3）NH3/CO2：

NH3/CO2升高或降低，合成转化率都会下降，汽提效率下降。

（4）H2O/CO2：

H2O/CO2上升，合成转化率下降，水量增多，溶解的NH3增多，汽提效率下降，表现为汽提塔出液温度下降。

（5）汽提塔液位：

液位过高，加热管内气液分布不均，负荷大，汽提效率下降，更严重的是引起尿液对汽提塔的腐蚀，应注意适当调节LV09202。

（6）汽提塔壳侧惰气或冷凝液积存过多，有效换热面积减少，汽提效率下降，应适当打开汽提塔壳侧排放阀。

（7）系统压力，系统压力高，汽提效率下降。

（8）分布器小孔堵塞：

触媒粉、填料等杂物堵住分布器小孔或由于腐蚀小孔变大，将会使液体分布不均，汽提效率下降。

（9）由于物料中带油，汽提管内壁结垢，传热系数减少，影响传热，汽提效率下降。

[填空题]

12E101液位过低有什么不好？

参考答案：

E101液位过低，当液位低于出料管时，气体由出料管窜入中压系统，高压系统压力下降，C101液位会迅速上升，中压严重超压。

[填空题]

13PIC09210与系统负荷对应的调节关系？

参考答案：

PIC09210与系统负荷无一确定的对应关系，一般根据TI09210温度来调节PIC09210，使其保持在204~207℃之间。

[填空题]

14PV09207A/B分程调节的作用？

参考答案：

PV09207A/B是分程调节阀，A阀→L102、B阀→放空，PV09207A阀开完后，B阀开始打开，氨升压期间，PV09207A关闭，压力达到10.0MPa（绝）后打开5~6%，以调节升压速率，正常生产时B阀为关闭状态，A阀有一定开度（≤10%），两阀均自控一定压力值。

[填空题]

15R101投料顺序？

参考答案：

（1）先向R101内加水，大约10分钟。

投料时，先送NH3、NH3+H2O→NH3·H2O+Q，开始温度升高，当NH3与H2O反应完，R101底部温度有下降趋势时，送CO2，有利于CO2的吸收，如果送NH3后，R101底部温度一直不下降，则送NH310~20分钟后，送CO2。

如果先送CO2，R101的压力会上升很快。

（2）原始开车，R101出料时送甲铵，重新开车且V106液位高时，可以提前送甲铵。

[填空题]

16E101采用什么材质？

有何优缺点？

参考答案：

E101衬里及列管采用钛材，它的耐腐蚀性能高于316L，低于锆E101的操作压力，操作温度都比较高，尿液的腐蚀性能比较强，实践证明：

以钛材做衬里，经过通CO2、水蒸气、0.25%O2处理后，开始腐蚀的时间大于96小时以上，而以316L做衬里，开始腐蚀的时间只能在13小时以上，因此E101采用钛材，但是钛材不耐冲蚀。

为了克服这个缺点，有的工厂氨汽提法汽提塔已采用钛和锆的双金属不锈钢。

[填空题]

17高压系统封塔后的冲洗有什么要求？

参考答案：

高压系统封塔冲洗管线5分钟，冲洗时，如果尿液管线内冲洗处温度降低，说明冲洗水已冲进管线。

如果温度及其他条件未变，说明冲洗还不完全。

另外，冲洗时高压冲洗水泵出口压力PIC09807设定为高于高压系统压力1.0~1.5MPa，先打开冲洗水管线靠近尿液管线处的导淋，排放冷的冷暖液，待冷凝液是热的时关导淋，向尿液管线冲洗，现场可以通过听声音来判断。

再开车之前冲洗一次。

[填空题]

18在什么情况下合成塔衬里易变形？

如何防止？

参考答案：

（1）温度的剧烈变化。

合成塔是厚壁容器，当塔内温度升降过快时，外壳温度不能立即与之平衡，

因为不锈钢衬里的线性膨胀系数是碳钢外壳的1.5倍。

，将产生很大的热应力。

热应力超过衬里变形的允许应力，衬里就会变形。

防止措施：

a）合成塔投料前要预热升温。

升温速度要缓慢一般为8-12℃。

b）合成塔投料前壁温应高于125℃，确保投料后内外壁温差不超过50℃。

c）热态下合成塔有未反应物时不允许引进温度比壁温低的冲洗液体冲洗，防止降温过快。

（2）衬里内外压差过大，也可能引起衬里变形。

如塔内形成真空或衬里受外压。

防止措施：

a）合成塔长期停用用蒸汽置换后，在自然冷却过程中，应打开放空阀，导淋阀，防止蒸汽冷凝形

成负压。

b）合成塔的检漏孔，用低压蒸汽检漏时压力不允许高于塔内压力。

[填空题]

19为什么加氧能防止不锈钢被腐蚀？

不锈钢表面形成钝化膜的基本条件是什么？

参考答案：

尿素级不锈钢能防甲铵液腐蚀，是由于表面有一层牢固的氧化膜，而生成和保护好质量良好的氧化膜，必须在液相中有溶解存在的条件下才能形成。

因此，加氧的目的主要是氧在系统中保护氧化膜，才能起到防腐的作用。

尿素级不锈钢表面仪表在常温状态下能生成钝化膜，但质量很差，只有当具备以下三个条件，所形成的钝化膜质量才较好。

（1）气相中要有一定的氧分压，这样才能使液相中有溶解氧存在。

（2）金属表面要保持湿润，这样可以使氧溶解在其中。

（3）一定的温度有利于钝化反应并能形成较致密的氧化膜，一般温度在100℃以上才能起钝化作用。

[填空题]

20R-101检漏的方法。

参考答案：

在长期使用中，合成塔衬里焊接处有可能因腐蚀开裂等原因而泄漏，合成塔外壳材质碳钢，是不耐腐蚀的，会受到尿液的严重破坏，甚至发生严重事故，因此，定时检查合成塔衬里是否泄漏时保护合成塔的重要工作。

在合成塔衬里的每一焊接段，都留有检漏孔，检漏方法如下：

（1）吹蒸汽法。

在每段相隔180˚的两个检漏孔中，一孔通入蒸汽，另一孔引出蒸汽，然后使蒸汽冷

凝，定期分析蒸汽冷凝液，如冷凝液中含有NH3就证明有泄漏。

这种检漏方法较可靠，可防止漏出液在检漏孔内结晶堵塞而判断失误。

对吹入的蒸汽要求温度和塔内合成塔的温度相近，过高或过低对衬里都不利。

（2）观察法。

检漏孔仅接短管引出，当衬里有泄漏时，检漏管处将有NH3味或有碳铵盐或尿素结晶。

有些厂在检漏管端装有U型管，当泄漏时，U型管内将出现水位差，这种方法简便易行，但当合成塔液堵塞检漏管时，容易判断失误。

全部检漏孔，至少每天应仔细检查一次，一旦发现泄漏应停车进行检修。

目前，合成塔每一焊接段有四个检漏孔，六个通气孔。

检漏孔仅接短管引出，固检漏孔检查很不方便，因此，建议由长管引出到便于检查的地方，以减轻操作工的工作量。

[填空题]

21为什么刚开场时，中压蒸汽建立在1.5MPa？

参考答案：

中压蒸汽与V109通过PV09210与V109连通，由于PV09210是蝶阀，V109的压力与中压蒸汽压力相差不大，中压蒸汽将直接影响到V109的压力，而E101在开车前无物料与之换热，这样易造成E101过热，使E101可能损坏，因此，中压蒸汽的压力在投料前应低于正常指标，为1.5MPa，对应的饱和温度低于200℃。

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[填空题]

22E104壳侧蒸汽压力如何控制？

参考答案：

开车时，E104壳侧蒸汽压力低于0.4MPa，一般为0.35MPa，以便使进入E104的NH3，CO2全部冷凝，合成塔的工艺参数正常后，逐渐调高低压蒸汽压力到正常值，保证低压蒸汽压力。

[填空题]

23汽提塔底部出液温度低的原因，处理？

参考答案：

原因：

（1）汽提塔底部液位高。

（2）汽提塔壳侧惰气积存量大。

（3）汽提塔壳侧蒸汽压力偏低。

处理：

（1）当汽提塔液位高时，则甲铵在液相中继续分解（甲铵的分解温度为185℃），由于该反应时吸热

反应，所以当汽提塔出现高液位时，底部温度下降，应及时开大LV09202降低液位。

（2）当汽提塔壳侧惰气积存时，应打开惰气排放阀，将壳侧积存的惰性气体排掉。

（3）当汽提塔壳侧蒸汽压力低，应及时调节PIC09210适当提高压力，但压力最大不能超过2.22MPa。

[填空题]

24CO2如合成塔管线上的低压联锁（PSXL09212）在开车时如何控制？

参考答案：

开车时，低压联锁开关应打到切除位置，系统正常后再打到联锁位置，两种位置可以自由选择，低压联锁正常时不走旁路。

[填空题]

25投料后，合成塔温度低的原因？

参考答案：

（1）合成塔压力低。

（2）送入合成塔的NH3过量。

（3）循环甲铵量大。

（4）NH3预热温度低。

（5）CO2管线上有泄漏。

[填空题]

26V-101液相管线发生堵塞，说明什么原因？

有什么现象怎么处理？

参考答案：

原因：

（1）投料时系统水量太少，且CO2量过大。

（2）高压氨泵出口流量大幅度波动，使V101的液位变化，容易出现满液和零液位，在此期间，

管线的甲铵易结晶堵塞管线。

现象：

（1）V101液位上升。

（2）TR09206下降，TR09204下降。

（3）PR09204逐渐升高，与PRC09207间的压差增大。

（4）合成塔顶底温差变小。

处理：

（1）注意控制好NH3/CO2，H2O/CO2。

（2）注意高压系统压力，高压氨泵出口流量压力避免其大幅度波动。

（3）堵塞后用高压冲洗水冲洗通。

[填空题]

27在水、电、气、NH3都具备的情况下化工投料还应具备哪些条件？

参考答案：

（1）高压系统升温、升压结束，R-101各点温度在160℃以上，PR09204达9.0MPa以上。

（2）CO2压缩机升速升压结束，出口压力在12.0MPa左右，空气已加入且分析合格。

（3）中低压系统开始循环，预热。

（4）蒸发系统试抽真空正常，走水。

（5）高压氨泵，甲铵泵启动达到正常已打循环。

（6）蒸汽保证在50T/h以上。

[填空题]

28正常生产时PRC09207升高的原因及处理？

参考答案：

原因：

①E104壳侧蒸汽压力控制过高。

②系统NH3/CO2失调。

③原料气中惰气含量高于正常值。

④P102A/B打量不好，进入R101的水量少，使H2O/CO2偏低。

⑤TI09807温度太低，E105有结晶堵塞现象。

⑥PT09207变送器失灵。

⑦HV09204主控室开度与现场开度不对应，现场开度小于主控室开度。

⑧PV09207A/B有结晶现象。

⑨HV09203开度太大。

处理：

①E104壳侧蒸汽压力调到正常范围。

②调节系统NH3/CO2在最佳范围。

③联系调度降低原料气中惰气含量。

④检查P102A/B，必要时作出倒泵处理。

⑤用低压蒸汽在E105壳侧或设备外部加热。

⑥联系仪表工处理PT09207，调校HV09204。

⑦用高压冲洗水冲洗结晶部位。

⑧适当关小HV09203，使之与系统相对应。

[填空题]

29PV09210突然失灵的现象及处理？

参考答案：

现象：

PV09210手控突然关闭，E101底部温度突降，抽气管网压力超高，安全阀起跳，PRC09207压力下降，E104产汽量减少，中低压压力升高，蒸发系统温度，真空度下降。

处理：

①打开FV09202放空，稳定抽汽管网压力。

②调节PV09802、TV09808稳定低压蒸汽压力。

③现场用PV09210手轮或副线来调节。

④联系仪表工进行处理。

[填空题]

30PV09207A阀，阀后管线堵塞的原因及预防措施？

参考答案：

当系统压力下降，PV09207A阀关闭后，PV09207A阀阀后管线容易结晶堵塞，如发生结晶堵塞应立即关闭切断阀，打开调节阀，用P111的高压冲洗水冲洗管线，压力由PV09207B阀放空控制。

正常生产中应加强有关部位的保温，不要较长时间的关死此阀，也就是说阀关后让其有一最小开度，若要全关此阀，联系循环冲洗。

[填空题]

31叙述高压系统停车排放的注意事项？

参考答案：

①检查高压排放管线确认畅通。

②检查确认中压平衡阀关闭，以免CO2漏入C101，顶部超温严重。

③排放时中低压系统正常运行，P102A/B停运，因此一定打开HV09301切断阀。

④排放时如果HV09201控制排放量不行就改为切断阀控制，一定要控制好排放量。

⑤排净R101、E104、V101、E101。

⑥R101压力降压至3.0Mpa，R101内液相已排完，检查有关导淋确认无液位可打开PV09207B的切断阀进行放空。

⑦排放时注意提升TI09301温度使之尽量接近指标。

⑧注意排空C101液位。

[填空题]

32氨升压过程中，怎样判断进入高压系统的氨量多少？

参考答案：

氨升压过程中当TI09208温度下降，PIC09207压力上升较快则进入氨量较多；TI09208温度下降，PIC09207压力下降或上升不明显，则进入氨量少或氨未进入；TI09208温度上升，压力下降或上升不明显，则进入氨量太少。

[填空题]

33E104设计NH3/CO2，H2O/CO2多少？

为什么说适当降低合成NH3/CO2，可降低H2O/CO2？

参考答案：

我厂E104设计NH3/CO2为5.16，H2O/CO2为1.89，根据NH3/CO2与平衡压关系图和H2O/CO2与平衡压关系图，我厂合成H2O/CO2的选择主要是E104冷凝条件所决定的。

根据巴基斯坦福吉化肥厂物料平衡表合成NH3/CO2为3.4，H2O/CO2为0.57。

该甲铵冷凝器NH3/CO2为4.46，H2O/CO2为1.56.该厂实际生产中的NH3/CO2控制在3.2~3.4（低极限控制），H2O/CO2控制在0.4~0.5。

由于NH3/CO2和H2O/CO2同步降低，合成转化率影响很小，却有效地降低了系统循环量，所以说适当降低合成NH3/CO2可同步降低H2O/CO2。

[填空题]

34LT09202液位计出现故障原因有哪些？

出现故障时怎样操作？

参考答案：

原因：

①接收器进水或损坏。

②γ射源接近半衰期或射源安装位置不准确。

③气体密度变化太大引起误指示。

④调校液位计时未加气体密度修正值。

⑤仪表及仪表电源故障。

处理：

①修理或烘干接收器

②更换射源或重新安装射源。

③保持工艺稳定，当工艺指标接近正常参数后会正常。

④调校液位计时加气体密度修正值。

⑤修理或更换仪表。

操作：

①LIC09202改手控操作。

②相同负荷下LIC09202输出信号在原阀位基础上增加2~5%。

③观察TR09210温度变化情况，若温度下降，则E101液位空，此时应保持阀位不变，让其略带有窜气为好。

④若PRC09207下降太多，PRC09305上升较快或调节阀开度增加较多，可适当关小LIC09202。

⑤LIC09202改手控后，E101汽提有少量窜入进中压系统，C101负荷略有上升应适当调节。

[填空题]

35怎样用PIC09206调节V101液位？

参考答案：

当V101液位上升或下降时，可以提高或降低PIC09206来调节V101液位，当V101液位升高时可关小，PIC09206使喷射压力提高，从而增加L101的抽吸量，达到降低V101液位的目的。

反之，当V101液位的目的。

反之，当V101液位下降时可开大PIC09206降低喷射压力减少L101的抽吸量，达到升高V101液位的目的，随出口压力降低而升高，如果保持氨流量不变，调节PIC09206的同时应调节HIC09101/09102。

[填空题]

36空塔投料后，稍开PV09207A阀的作用？

参考答案：

①排放合成塔内的气体，防止O2气聚集。

②置换中压系统在升压过程中充入的N2。

③给中压系统以调整的准备，防止中压系统突然带上负荷造成系统的不稳定。

④温度中压系统压力，防止压力下降P101A/B汽化。

[填空题]

37投料前LIC09203的灵活使用？

参考答案：

投料前，因E101无蒸汽冷凝，v109的液位不会升高，因此常关LV09203B切断阀，由于LIC09203的分程关系，LV09203B有较大的开度，如立即投自控，开LV09203B切断阀，会使V109液位很快下降，因此应先将LIC09203打手动关小，然后再投自控，并将给定值提高后，再开LV09203B的切断阀，然后又将LI09203给定值降到合适的指标，这样在投料后可使系统尽快的收到稳定。

[填空题]

38PRC09207失灵的处理？

参考答案：

当PRC09207失灵后，PV09207B会因为PRC09207偏高而打开，PRC09207偏低而关闭，前一种问题不大，而后一种情况出现后，系统压力升高，严重时E101安全阀会起跳，应根据PR09204、PI09208调节PV09207A的开度来控制系统压力，注意观察高压系统各点温度的变化及PIC09203压力的变化，若系导压管堵塞，启动P111，冲洗PT09207导压管，若系仪表问题，联系仪表工进行处理。

[填空题]

39NH3/CO2失常的判断、原因和处理方法？

参考答案：

NH3/CO2是影响系统压力、温度的重要参数，正常情况下NH3/CO2在3.3~3.6左右，判断NH3/CO2是否正常除了通过分析数据进行判断外，还可以根据以下现象进行判断：

（1）NH3/CO2高

①合成塔压力PR09204将会缓慢上升。

②TR09202、TR09203、TR09204下降。

③时间长会引起E104产汽量FR09204下降。

④E101蒸汽用量增加，汽提效率下降。

⑤中低压系统负荷加重。

⑥蒸发系统温度、真空度下降，P106A/B、P108A/B易汽化。

（2）NH3/CO2低

①高压系统压力PRC09207先下降后上升较快。

②TR09202、TR09203、TR09204温度上升，但TR09202和TR09203温差减小，严重时各点温度都会降低。

③TR09206略微上升，时间稍长后则下降。

④E104产汽量FR09204下降。

⑤E101蒸汽用量增加，汽提效率下降。

⑥中低压系统压力上升，C101各点温度上升，液位波动较大。

⑦E107、E108、E109有可能结晶堵塞，表现为中、低压系统前后压差增大。

⑧蒸发系统温度、真空度下降。

（3）原因①NH3、CO2流量表不准。

②氨泵实际转速与主控室显示转速不符。

③CO2压缩机