氨是由純凈的氫氣和氮?dú)庖?:1的比例在高溫高壓和催化劑的作用下合成的,所以稱作合成氨。氮?dú)庖话阌煽諝夥蛛x制取,氫氣則是由不同氫碳比的天然氣、煉廠氣、石腦油、渣油、脫油瀝青、焦炭或煤等原料通過水蒸氣轉(zhuǎn)化或(和)部分氧化及粗原料氣的凈化制得。下面以天然氣為原料制取合成氨的生產(chǎn)工藝為例介紹。
一、生產(chǎn)工藝簡介
天然氣(主要成分為甲烷)經(jīng)脫硫后與水蒸氣混合,先進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐,在壓力3.6MPa、溫度834℃和鎳系催化劑的作用下,大部分甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳和二氧化碳。然后在二段轉(zhuǎn)化爐引入空氣在爐內(nèi)燃燒繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,同時(shí)提供氨合成的主要成分氮。轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳在高、低變換爐中于426℃、224℃和鐵系、銅系催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳。變換氣中的二氧化碳在脫碳塔用苯菲兒溶液吸收,溶液中二氧化碳可再生釋放,用于尿素合成原料。脫碳?xì)庵械囊谎趸?、二氧化碳?54℃和鎳系催化劑作用下與氫進(jìn)行甲烷化反應(yīng),生成甲烷和水蒸氣。最后,氮?dú)浠旌蠚庥煤铣蓺鈮嚎s機(jī)壓縮到24MPa送入合成塔,在540℃和鐵系催化劑作用下,氮?dú)錃膺M(jìn)行合成氨反應(yīng),出塔氣經(jīng)冷卻使氨冷凝分出即為合成氨產(chǎn)品。
二、主要原料、輔助原料及產(chǎn)品
(1)原料:天然氣、油田氣。
(2)輔助原料:鈷鉬催化劑、氧化鋅催化劑、鎳催化劑、氧化鎳催化劑、三氧化二鐵催化劑、氧化銅催化劑、四氧化三鐵催化劑、碳酸鉀、氨基乙酸、二乙醇及五氧化二釩。
(3)中間品:甲烷、氫、一氧化碳。
(4)產(chǎn)品:氨、二氧化碳。
三、職業(yè)病危害因素識(shí)別
在生產(chǎn)合成氨過程中,對照《職業(yè)病目錄》、《職業(yè)病危害因素分類目錄》、《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》,可能接觸的化學(xué)性危害因素為:氨、甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等。
物理因素,主要是各種壓縮機(jī)、各種機(jī)泵、加熱爐、蒸汽和氣體放空等生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生噪聲;爐區(qū)會(huì)有高溫存在。
根據(jù)有毒有害氣體的分布,需要安裝天然氣檢測儀,硫化氫檢測儀,一氧化碳檢測儀,氨氣檢測儀,氫氣檢測儀可以及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故,發(fā)出報(bào)警事故或啟動(dòng)連鎖保護(hù)系統(tǒng),將事故損失控制在最低,避免引起中毒、火災(zāi)、爆炸等重大事故發(fā)生。
氨氣檢測儀一般可分為分為便攜式氨氣檢測儀和固定式氨氣檢測儀兩種,兩者的除了字面理解的不同外;
其最大的區(qū)別就在于固定式氨氣檢測儀只是一個(gè)固定的氨氣濃度指示器,也就是通常說的變送器。
而便攜式氨氣檢測儀則是可以隨身攜帶,也可以作為保護(hù)人員不受環(huán)境中氨氣的影響。
便攜式氨氣檢測儀按采樣方式來分的話有擴(kuò)散式和泵吸式兩種,采用擴(kuò)散式采樣方式,則采用泵吸式采樣。
常見的便攜式氨氣檢測儀由以下幾個(gè)部分組成。
【1】外殼
便攜式氨氣檢測儀由于需要同使用人員一起進(jìn)入各種場所進(jìn)行檢測,其外殼就至關(guān)重要,除了要保證防爆防火防水等基本要求外;
應(yīng)該還要具備防摔防撞等物理因素對儀器造成的損壞。
便攜式氨氣檢測儀采用鋁合金外殼設(shè)計(jì),防護(hù)等級IP65,輕松適應(yīng)不同環(huán)境檢測要求。
【2】電源
采用充電式鋰電池供電,持續(xù)工作時(shí)間長、電池壽命長、可多次充放電等特點(diǎn),電池容量達(dá)2800MA,可連續(xù)工作24小時(shí)以上,保證儀器續(xù)航能力。
【3】傳感器
采用美國原裝進(jìn)口傳感器,抗干擾性強(qiáng),不受周圍其他氣體影響,保證測量精度,檢測結(jié)果更穩(wěn)定,儀器壽命更長久。
【4】電子線路
采用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì),提高儀器檢測精度。內(nèi)置蜂鳴器,達(dá)到報(bào)警值時(shí)蜂鳴報(bào)警。
【5】顯示屏
氨氣檢測儀采用高清LCD背光顯示屏,顯示檢測結(jié)果更清晰,顯示內(nèi)容更多更完整。
【6】計(jì)算機(jī)接口
便攜式氨氣檢測儀可以儲(chǔ)存10000條數(shù)據(jù),儲(chǔ)存方式多樣,可選擇一秒鐘儲(chǔ)存一次,10秒儲(chǔ)存一次,1分鐘儲(chǔ)存一次等方式。
檢測儀也可以連接電腦,方便客戶對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。
【7】其他附件和配件
檢測儀附帶充電器、保護(hù)皮套、攜帶箱、操作說明書、合格證等配附件,方便用戶使用。
便攜式氨氣泄漏檢測儀,可連續(xù)檢測作業(yè)環(huán)境中氨氣濃度。
氨氣檢測儀為自然擴(kuò)散方式檢測氣體濃度,采用進(jìn)口電化學(xué)傳感器,具有極好的靈敏度和出色的重復(fù)性;
氨氣檢測儀采用嵌入式微控制技術(shù),菜單操作簡單,功能齊全,可靠性高,整機(jī)性能居國內(nèi)比較好水平。
檢測儀外殼采用高強(qiáng)度工程材料、復(fù)合彈性橡膠材料精制而成,強(qiáng)度高、手感好。
在線式氨氣檢測報(bào)警器
在線式氨氣檢測報(bào)警器由氣體檢測報(bào)警控制器和固定式氨氣檢測器組成,氣體檢測報(bào)警控制器可放置于值班室內(nèi);
對各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測控制,氨氣檢測器安裝于氣體最易泄露的地點(diǎn),其核心部件為氣體傳感器。
氨氣檢測器將傳感器檢測到的氨氣濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過線纜傳輸?shù)綒怏w檢測報(bào)警控制器,氣體濃度越高,電信號(hào)越強(qiáng);
當(dāng)氣體濃度達(dá)到或超過報(bào)警控制器設(shè)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí),氣體檢測報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào);
并可啟動(dòng)電磁閥、排氣扇等外聯(lián)設(shè)備,自動(dòng)排除隱患。
在線式氨氣檢測報(bào)警器廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、煤礦、水廠等環(huán)境,有效防止爆炸事故的發(fā)生。