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　　7．合成

　　合成單元正常生產中主要操作參數有：溫度、壓力、循環氣流量、氫氮比、惰性氣含量、氨含量等。生產中不正常現象常見的有：系統壓力過高、催化劑床層溫度過低、合成塔壓差大、泄漏及合成塔內件損壞等。其中，以合成塔內件損壞造成的事故損失大，停車時間長。如某化肥廠1979年及1980年兩年間，合成塔大蓋密封因設計缺陷發生10次泄漏。又如某化肥廠，合成塔內件因設計缺陷及升溫過快，兩次造成合成塔內件損壞，被迫停車檢修。生產中存在的危險因素及預防措施見表7—16。

　　(四)設備防腐

　　合成氨裝置設備存在H₂S腐蝕；脫碳溶液腐蝕；高溫高壓下氫、氮腐蝕；循環冷卻水對冷換設備的腐蝕以及大氣腐蝕等。其中，脫碳溶液和循環冷卻水對設備造成的腐蝕對生產影響最大。下面重點介紹：

　　1．脫碳系統設備腐蝕及防護

　　二氧化碳脫除系統，采用熱鉀堿液作吸收劑，由于含C0₂的熱鉀堿液對設備腐蝕性比較強烈，故采用添加偏釩酸鹽作為緩蝕劑。釩緩蝕劑的緩蝕機理是靠V+5的氧化作用生成r—Fe₃0₃保護膜。熱鉀堿液的腐蝕還與溫度有關，溫度越高，腐蝕速率越快。

　　生產中，如熱鉀堿液中總釩及五價釩含量控制過低，會造成設備腐蝕加快。1977年某化肥廠，脫碳系統由于熱鉀堿液中總釩及五價釩長期偏低，有時V+5低到零，加上開停車頻繁。造成吸收塔、再生塔、溶液泵等設備發生大面積腐蝕，造成重大經濟損失。脫碳系統設備中，脫碳再沸器操作溫度最高，溶液溫度達114—120℃。因此，再沸器易發生設備腐蝕。在投運初期，各廠都發生過再沸器腐蝕穿孔泄漏事故。某化肥廠脫碳再沸器在1979年至1980年二年間，共發生8次腐蝕穿孔，被迫停車檢修。生產過程中，應重視脫碳設備的防腐工作，嚴格控制工藝指標，防止違章作業。主要防范措施：

　　(1)嚴格控制操作溫度，防止超溫運行。

　　(2)嚴格控制熱鉀堿液中K₂0、總釩及V⁺⁵濃度，并保持在指標范圍內。

　　(3)開工作業中，按操作規程的要求，對脫碳系統的設備進行靜態釩化及動態釩化操作，并要確保釩化時間。

　　(4)嚴格控制升溫速率，防止升溫過快。

　　2．循環冷卻水對冷換設備的腐蝕及防護

　　循環冷卻水中，由于水中溶解有氧，水中還存在各種濃縮的離子如氯離子，加上細菌繁殖，常造成水冷器發生腐蝕與結垢。冷換設備結垢會降低傳熱效率，腐蝕會造成設備穿孔泄漏，嚴重影響正常生產。

　　1977年至1979年三年期間，引進的十一套大型合成氨裝置共發生重大停車事故307次。循環冷卻水引起的水冷器腐蝕泄漏有64臺次，其中更換了41臺次。因水質問題，造成合成氨裝置停車有7次。

　　對冷換設備腐蝕的防護主要是改善循環水的水質。各廠根據本地水源水質情況，通過試驗，在循環冷卻水系統添加適合的復合水穩劑，以達到防腐蝕、防結垢、殺菌的目的。并結合大修，對冷換設備進行腐蝕情況檢查和清洗，以減緩設備腐蝕并采取防腐蝕措施。

　　(五)裝置聯鎖及其作用

　　裝置生產過程中會發生各種不正常情況，某些主要的工藝參數也可能偏離指標值，當偏離的程度及時間達到一定的限度，裝置會發生故障，甚至造成事故。為保證裝置運行的安全和設備的安全，裝置設立了自動報警、自動聯鎖系統。

　　合成氨裝置設立的聯鎖系統分為兩個層次：

　　第一層次為單元聯鎖，每個生產單元設有一個單元聯鎖，每一臺壓縮一透平大機組設—個單元聯鎖。每個單元聯鎖又由主聯鎖和分聯鎖組成；

　　第二層次為系統聯鎖，由關鍵的工藝參數聯鎖報警點和單元聯鎖組成。

　　大型合成氨裝置一般有幾百個工藝參數自動報警點，設有上百個聯鎖報警點和幾十套聯鎖系統。這些聯鎖設施可保證裝置生產運行的安全，也可保護設備、催化劑免受損壞。但—旦聯鎖發生故障而發生誤動作時，又會造成裝置誤停車，影響正常生產。從引進的合成氨裝置運行初期，發生的設備事故統計數字(見表7—6)可以看出，儀表造成的停車次數為53次，占設備事故總次數的26．63％，位居第一位。事故發生的主要原因是因違章作業、維護不周、設計制造存在缺陷，引起聯鎖誤動作而造成的。

　　由于裝置聯鎖多，而每套合成氨裝置的聯鎖設置又不盡相同。因此，下面僅介紹系統主聯的設置及其作用。

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　　作用：保護加熱爐爐管、催化劑以及后工序生產單元。

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　　作用：保護一段爐爐管、轉化及變換催化劑、廢熱鍋爐和后工序生產單元。避免催化劑中毒、結碳；爐管過熱損壞。

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　　作用：保護二段爐催化劑、工藝空氣壓縮機組及后工序生產單元。

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　　作用：防止吸收塔高壓工藝氣竄人再生系統，保護再生系統設備及甲烷化催化劑。

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　　作用：保護甲烷化催化劑以及合成單元。