合成氨裝置的防爆等級

① 什麼是合成氨

合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，為一種基本無機化工流程。現代化學工業中，氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料。

合成氨反應的機理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附，使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最後氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。

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合成氨的主要初始原料有天然氣、石腦油、重質油和煤（或焦炭）等。

1、天然氣制氨

天然氣先經脫硫，通過二次轉化，再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序，得到的氮氫混合氣，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.10.3體積，經甲烷化作用除去後，制的氫氮摩爾比為3的純凈氣，經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路，製得產品氨。

2、重質油制氨

重質油包括各種深度加工所得的渣油，可用部分氧化法製得合成氨原料氣，生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單，但需要有空氣分離裝置。

3、煤（焦炭）制氨

以煤（焦炭）為原料製取氨的方式在世界上已很少採用。中國能源結構上存在多煤缺油少氣的特點，煤炭成為主要的合成氨原料，天然氣制氨工藝則受到嚴格限制。

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看一下防爆標准不就行了嗎？GB3836就是國標的防爆標准，歐標的是IEC60079和EN60079

③ 設有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨裝置中混合，反應後有5molNH3(g)生成

反應生成5molNH3，參與反應了2.5molN2和7.5molH2。
以
N2(g)+3H2(g)====2NH3(g)

式
表示反應進度為:5/2=2.5mol
以
2/1N2(g)+2/3H2(g)====NH3(g)
表示反應進度為:5/1=5mol

④ 「儀表校驗標准器」與「被測儀表」精度等級關系

單元儀表校準、試驗技術措施
編制說明
115) 單台儀表的校準和試驗傳統稱為一次調校，即儀表安裝前的校驗，它是在規定條件下，為確定測量儀器儀表或測量系統的示值、實物量具或標准物質所代表的值與相對應的由參考標准確定的量值之間關系的一組操作。其目的是：檢查儀表在運輸途中有無損傷；核對儀表的規格型號及功能是否符合設計文件的要求；儀表的精密度是否符合製造廠技術文件的規定。因此，它是一項技術含量高，工作要求細，范圍比較廣的工作。這一工作質量的好壞，將直接影響系統試驗和裝置的產品質量及運行安全，對評價儀表工程的施工質量具重大影響。為了保證單台儀表的校準和試驗質量，特編制此方案。
116) 由於招標文件中未說明儀表的詳細種類、規格、型號，故本方案僅著重說明智能變送器、旋轉機械量儀表和一般裝置常見儀表的校準。有關DCS、PLC系統試驗前的功能測試和一些輔助儀表的校準，本方案不再闡述，特此說明。
編制依據
117) 《海洋石油化肥項目合成氨裝置建築、安裝工程招標書》。
118) 《自動化儀表工程施工及驗收規范》及其驗評標准（GBJ93－86，GBJ131－90）。
119) 石油化工儀表工程施工技術規程（SH3521－1999）。
120) 公司質量體系文件。
121) 化學工業計量檢定人員管理辦法。
單台儀表校準、試驗程序

校準、試驗方法及質量要求
一般規定
122) 試驗環境條件：
儀表的校準和試驗（不含執行器）應在試驗室內進行。試驗室應具備下列條件：
a) 室內清潔、安靜，光線充足，無振動，無對儀表及線路的電磁場干擾。
b) 室內溫度保持在10~35℃。
c) 電源電壓穩定，交流電源及60V以上的直流電源電壓波動不應超過±10%。60V以下的直流電源電壓波動不應超過±5%。
d) 氣源應清潔、乾燥，露點比最低環境溫度低10℃以上，氣源壓力穩定，調壓設施完備。
儀表校準和試驗用的標准儀器儀表，應具備有效的計量檢定合格證明，其基本誤差的絕對值不宜超過被校準儀表基本誤差絕對值的1/3。
儀表校準和試驗的條件、項目、方法應符合製造廠技術文件的規定和設計文件要求，並應使用製造廠已提供的專用工具和試驗設備。
從事校準和試驗工作的人員，應具備相應的資質和省級以上化工主管部門頒發的檢定證件，並能熟練地掌握試驗項目的操作技能，正確使用、維護所用計量器具。
單台儀表校準點應在全量程范圍內的均勻選取，一般不應少於5點。
儀表校準和試驗前應對儀表進行外觀檢查，其內容應包括：
a) 儀表的型號、規格、材質、防爆級別等應符合設計文件要求。
b) 無變形、損傷、油漆脫落、零件丟失等缺陷，外形主要尺寸、連接螺紋符合設計要求。
c) 銘牌標志、附件、備件齊全。
d) 產品技術文件和質量證明書齊全。
儀表經校準和試驗後，應達到下列要求：
a) 基本誤差、回差應符合儀表的允許誤差。
b) 儀表零位正確，偏差值不超過允許誤差的1/2。
c) 報警、聯鎖設定偏差不超過儀表允許誤差，其設定值符合設計文件要求。
d) 指針在整個行程中無抖動、摩擦和跳動現象。
e) 可調部件應留有再調整的餘地。
f) 數字顯示儀表無閃爍現象。
g) 記錄儀表劃線或打字應清晰，記錄紙移動正常。記錄誤差符合儀表精度要求。
儀表校準試驗後，應及時填寫校驗記錄，並要求數據真實、項目齊全、字跡清晰、簽字完備，並在表體明顯位置貼上「產品合格」標識和標注位號。
校準合格的儀表應按公司物質貯存程序的有關要求妥善保管。經調整不合格的儀表應通報設備計劃員和工號工程師會同監理、業主等有關人員檢查、確認後，退庫處理。
溫度儀表
123) 雙金屬溫度計、壓力式溫度計應進行示值校準，一般校驗點不少於兩點。如被校儀表已指示環境溫度，可將環境溫度當作一個校準點，另取一個點即可。在二個校準點中，若有一點不合格，則應判被校表不合格。該試驗的操作要點是將溫包或雙金屬溫度計的感溫元件與標准水銀溫度計的感溫液置於同一環境溫度中，注意控制被測介質溫度的變化緩慢而均勻。如多支雙金屬溫度計或壓力式溫度計同時校準，應按正、反順序檢測兩次，取其平均值。
124) 熱電偶、熱電阻應作導通和絕緣檢查，並應進行常溫下mv、電阻測試，一般不再進行熱電性能試驗。如業主堅持對裝置中主要檢測點和有特殊要求的檢測點的熱電偶、熱電阻進行熱電性能試驗，原則上不超過總量的10%。熱電偶、熱電阻熱電特性的允許誤差分別見表
常用熱電偶允許誤差表
分度號 級別 使用溫度范圍（℃） 允 許 偏 差（℃） 技術標准號
S Ⅰ 0~1000 ±1 JJG141-83
1100~1600 ±[1+(t-1100)×0.003]
Ⅱ 0~600 ±1.5
600~1600 ±0.25%t
K Ⅰ -40~1100 ±1.5℃或±0.75%t GB2614-85
Ⅱ -40~1300 ±2.5或±0.4%t
Ⅲ -200~40 ±2.5或±1.5%t
E Ⅰ -40~800 ±1.5或±0.4%t GB4993-85
Ⅱ -40~900 ±2.5或±0.75%t
Ⅲ -200~40 ±2.5或±1.5%t
T Ⅰ -40~350 ±0.5或±0.4%t GB2903-82
Ⅱ -40~350 ±1.0或±0.75%t
Ⅲ -200~40 ±1.0或±1.5%t
J Ⅰ -40~750 ±1.5或±0.4%t GB4994-85
Ⅱ -40~750 ±2.5或±0.75%t
註：1、t為被測溫度；
2、允許偏差以℃或實際溫度的百分數表示，應採用其中計算數值較大的值（分度號為S的熱電偶除外）。
常用熱電阻允許誤差值
名稱 級別 分度號 R0（Ω） 允許誤差（℃）
鉑熱電阻 A級 Pt10 10 ±(0.15+0.002|t|)
Pt100 100 ±(0.15+0.002|t|)
B級 Pt10 10 ±(0.30+0.005|t|)
Pt100 100 ±(0.30+0.005|t|)
銅熱電阻 Cu50 50 ±(0.30+0.006|t|)
Cu100 100 ±(0.30+0.006|t|)
註：1、R0為0℃時的標准電阻；
2、t為被測溫度；
數字溫度指示調節儀：
a) 儀表的試驗項目應包括：指示基本誤差、穩定度誤差、設定點誤差及PID特性試驗等。
b) 指示基本誤差試驗宜採用輸入基準法校準，但需重復試驗兩次，取其最大差值作為被校儀表在該點的誤差。
c) 儀表穩定度試驗包括顯示波動量和示值漂移量的測定，做為評價儀表品質的參數，一般儀表顯示波動量不得大於其分辨力，1小時內示值漂移量不得大於儀表允許誤差的1/4。
d) 帶調節功能的儀表，應在量程的10%、50%、90%附近，試驗校準設定點偏差及比例積分微分功能的檢定，設定點的偏差應不大於儀表允許誤差，實際比例帶應在刻度值的±25%的范圍內，積分時間固定的儀表，實際積分時間應在（1±0.5）Ti范圍內。積分微分時間可調的儀表，實際積分微分時間與積分微分時間刻度值的允許偏差為±50%。
溫度變送器：
a) 按照儀表銘牌標志的輸入、輸出信號范圍和類型進行輸入、輸出特性的校準和試驗，其校準接線方法應符合製造廠技術文件要求。
b) 與感溫元件一體化的溫變校準和試驗時，應斷開感溫元件，並由此輸入模擬信號。
壓力儀表

⑤ 關於合成氨

20世紀初發展出來來，由源大氣中氮制氨的化學方法。是化學方法方面最重要的發明之一，因為它使大氣中氮的固定成為可能，從而還能由將轉化為硝酸來生產肥料（和炸葯）所需的硝酸鹽。哈伯（F.Haber）在理論的實驗上證明，如何維持來自空氣的氮和來自水中的氫在適當的溫度和壓力，並在有催化劑的情況下反應。博施（C.Bosch）還證明如何在工業規模上實現這種方法。總反應是3H2+n2=2NH3

⑥ 實驗室合成氨

答案： 解析： (1)①乾燥N2、H2②通過觀察氣泡速率，調控N2、H2的體積比 (2)N2、H2、NH3 (3)將濕潤的紅色版石蕊試紙置權於乙導管出口，紅色石蕊試紙變藍，證明有氨氣生成(或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於乙導管出口，有大量白煙產生，則證明有氨氣生成) 提示： 本題考查NH3的製法、檢驗．N2和H2反應合成氨的反應是一個可逆反應，因此反應不能完全生成氨，會有N2和H2剩餘．檢驗氨氣的方法有兩種，一是用濕潤的紅色石蕊試紙變藍檢驗，二是用蘸有濃鹽酸的玻璃棒產生大量的白煙檢驗．

⑦ 液氨儲存場所的電氣設備防爆等級

ExⅡAT1 比如,若用隔爆復的為ExdⅡAT1
因為具有腐制蝕性且容易揮發，所以其化學事故發生率很高。
液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體，有強烈刺激性氣味。氨作為一種重要的化工原料，為運輸及儲存便利，通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。氨易溶於水，溶於水後形成銨根離子NH4+、氫氧根離子OH-，呈鹼性的鹼性溶液。液氨多儲於耐壓鋼瓶或鋼槽中，且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質共存。

⑧ 合成氨生產工藝過程中的危險有害因素及重大危險源都有什麼，要詳細資料。。

1、高溫高壓的工作環境。

在400°C，壓強超過200MPa時，不使用催化劑，氨便可以順利合成。實際生產中，太大的壓強需要的動力就大，對材料要求也會增高，這就增加了生產成本，因此，受動力材料設備影響，我國合成氨廠一般採用20MPa~50MPa。實際生產中，一般選用500°C。

2、有毒性催化劑的使用。

採用鐵觸媒（以鐵為主，混合的催化劑），鐵觸媒在500°C時活性最大。對於合成氨反應中的鐵催化劑，氧氣，一氧化碳，二氧化碳和水蒸氣等都能使催化劑中毒。

3、有毒性的產物。

原料氣制備將煤和天然氣等原料製成含氫和氮的粗原料氣。一氧化碳變換過程在合成氨生產中，各種方法製取的原料氣都含有CO。

(8)合成氨裝置的防爆等級擴展閱讀

1、合成氨的主要初始原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。如天然氣、石腦油、重質油和煤（或焦炭）等。

2、氨主要用於製造氮肥和復合肥料，氨作為工業原料和氨化飼料，用量約佔世界產量的12%。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作製冷劑。

⑨ 實驗室氨氣的原理,裝置,收集及檢驗

加熱固體銨鹽和鹼的混合物

反應原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加熱= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。

凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH₃與空氣的對流速度，收集到純凈的NH₃。

注意事項：

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH₃、N₂、N₂O、NO。

實驗室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH₃分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH₃與空氣對流，確保收集純凈；減少NH₃對空氣的污染。

實驗室制NH₃除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H₂SO₄和固體CaCl₂。因為濃H₂SO₄與NH₃反應生成(NH₄)₂SO₄。NH₃與CaCl₂反應能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化鈣）。

(9)合成氨裝置的防爆等級擴展閱讀：

氨氣的工業製法：

空氣中的氮氣加氫

隨著大型化的發展，氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種：

1、布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐，氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過，再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多，最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上，減少了循環氣量，節省了循環壓縮功。

合成塔控制系統非常簡單，各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制，決定了催化劑溫度，不需要調節催化劑床層反應溫度。

2、伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔，3個催化劑床，兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度，氣體的循環量和壓降小，投資和能耗節省，副產高壓蒸汽多。

3、托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。

還包括：

（1）廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱；

（2）合成塔進出氣換熱器，水冷器，氨冷器和冷交換器，氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床，採用1.5mm～3mm小催化劑，壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣，經廢熱鍋爐回收熱量，並保證入S-50型塔的合適溫度，以提高單程合成率。

⑩ 合成氨工業的特點

①農業對化肥的需求是合成氨工業發展的持久推動力。世界人口不斷增長給糧食供應帶來壓力，而施用化學肥料是農業增產的有效途徑。氨水（即氨的水溶液）和液氨體本身就是一種氮肥；農業上廣泛採用的尿素、硝酸銨、硫酸銨等固體氮肥，和磷酸銨、硝酸磷肥等復合肥料，都是以合成氨加工生產為主。
②與能源工業關系密切。合成氨生產通常以各種燃料為原料，同時生產過程還需燃料供給能量,因此,合成氨是一種消耗大量能源的化工產品。每噸液氨的理論能耗為 21.28GJ,實際能耗遠比理論能耗多，隨著原料、工廠規模、流程與管理水平不同而有差異。日產 1000t氨的大型合成氨裝置生產液氨的實際能耗約為理論能耗的兩倍（表2[ 大型氨廠生產合成氨的實際能耗]）。
③工藝復雜、技術密集。氨合成是在高壓高溫和催化劑存在下進行的，為氣固相催化反應過程。由於氨合成催化劑（見無機化工催化劑）很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸氣毒害（見催化劑中毒），而從各種燃料製取的原料氣中都含有不同數量的這些物質，故在原料氣送往氨合成前，需將有害物質除去。因此合成氨生產總流程長，工藝也比較復雜，根據不同原料及不同的凈化方法而有多種流程（見氨）。