摘 要

随着人类文明的提升和技术水平的进步，国内外都在不断重视对工艺安全管理体系的研究。工艺安全管理体系要素众多，合成氨是一种常见的化工方向的生产工艺，是由氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下进行反应生成氨气，它是我国工业在化学方面的一个里程碑^[1]。本文是对合成氨的工艺流程做安全分析，由于这个工业流程最终的产物是液氨，所以对于液氨的储存要进行安全设计，其中包括厂区的总平面的设计，由于氨气是易燃易爆的危险化学品，所以还要对厂区的危险区域进行划分，一旦发生火灾等危险，则需要进行消防设施的设计，以及建筑物的耐火等级，还要对厂区的防雷防静电等进行安全设计，并用CAD软件进行绘制图纸。

关键词：工艺安全管理 合成氨 安全设计

Chemical Safety Design of Synthetic Ammonia Process.

Abstract

With the improvement of human civilization and the progress of technology, the research on process safety management system has been paid much attention at home and abroad. Process safety management system elements are numerous. The direction of synthetic ammonia is a common chemical production process, is made up of hydrogen and nitrogen in high temperature and high pressure generated ammonia catalyst under the conditions of reaction, it is a milestone in the field of chemical industry in our country. This article is made safety analysis of synthetic ammonia process, because of the industrial process of the final product is liquid ammonia, so must carry on the safety design for liquid ammonia storage, including the design of general layout of the factory, due to ammonia gas is inflammable and explosive dangerous chemicals, so also the premises of the danger zone division, in the event of fire danger, such as the need for the design of fire control facilities, and the structure of the refractory grade, but also to the factory of the safety design, such as thunder anti-static and drawings with the CAD software.

Key words: process safety management; synthesis ammonia; safety design

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 合成氨生产工艺 1

1.1 合成氨工艺流程图 1

1.2 合成氨生产工艺过程^[2] 1

第二章 合成氨工艺的危险性分析 4

2.1物质危险、有害因素识别 4

2.1.1物质的危险性分析 4

2.1.2生产过程中的危害因素^[4] 5

2.2合成氨生产工艺过程危险性分析 6

第三章 合成氨厂区安全设计 9

3.1总平面布置 9

3.2罐区平面及防火堤布置 10

3.2.1 防火堤设计^[7] 10

3.2.2总平面设计图纸（见附件） 11

3.3消防设施的设计 11

3.3.1消防车道的布置^[8] 11

3.3.2消防冷却系统用水量^[9] 11

3.3.3消防水池的布置 13

3.3.4消防栓的布置^[10] 13

3.3.5消防泵房的布置 14

3.3.6灭火器的布置 14

3.3.7消防用水设计图纸（见附件） 14

3.4火灾爆炸危险区域划分 14

3.4.1 危险区域划分^[12] 14

3.4.2防火分区设计图（见附件） 15

3.5 可燃或有毒气体报警设计 15

3.5.1检测器 15

3.5.2 报警器^[15] 15

3.5.3 报警装置设计图（见附件） 16

第四章 安全评价方法 17

4.1安全检查表分析法 17

4.2事故树分析法 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

第一章 合成氨生产工艺

1.1 合成氨工艺流程图

图1-1 合成氨工艺流程图

1.2 合成氨生产工艺过程^[2]

1.转化工序

①脱硫：由于本次设计采取气态原料的天然气进行氨的合成，所以原料气中含有有机硫元素，这对后续的氨的合成有很大的影响，所以要对原料气进行脱硫，首先要使用压缩机对气体进行压缩，在高温催化剂的条件下转化成硫化氢气体，然后硫化氢和氧化锌进行反应生成硫化锌和水，从而是原料气中的硫的含量降低到可以忽略的程度。

主要化学反应：

②一段转化：原料气中的主要成分甲烷气体与一定压力下的水蒸气，在镍做催化剂的转化炉中进行转化，生成氢气和一氧化碳，一氧化碳再和水蒸气反应减少一氧化碳的含量，当然这里的一氧化碳无法完全转化成二氧化碳，所以还需后面的变换工段。而且这时转化炉中还含有少量的甲烷，因此需要二段转化，再次降低甲烷的含量，增大原料气的利用率。

主要化学反应式：O；

③二段转化：一段转化后的气体进入二段转化炉内，再通入适量的空气，与其中的可燃性气体进行燃烧，再次降低工艺气中的甲烷气体，同时为后续氨的合成提供大量的氮气。

主要化学反应式：；；