20万吨年合成氨项目初步设计第一分册-技术说明.doc

XXXX国际化肥有限公司
20万吨/年合成氨项目
初步设计

第二册
合成氨装置

第一分册
技术说明

中国XX工程公司

目录
1 合成氨装置及公用辅助工程装置概况……………………………1
1.1 项目概述……………………………………………………………………1
1.2 设计依据……………………………………………………………………1
1.3 设计指导思想………………………………………………………………1
1.4 建设规模及产品方案………………………………………………………2
1.5 厂址概况……………………………………………………………………4
1.6 设计基础……………………………………………………………………4
1.7 定员…………………………………………………………………………6
1.8 全厂综合技术经济指标……………………………………………………7
1.9 存在的问题及解决意见……………………………………………………8
2 工艺设计说明………………………………………………………9
2.1 设计范围……………………………………………………………………9
2.2 辅助材料、中间产品、成品的技术规格…………………………………9
2.3 原、辅材料及动力消耗……………………………………………………12
2.4 生产流程简述………………………………………………………………13
2.5 主要设备选型………………………………………………………………16
2.6 装置危险性物料主要物性和三废排放表…………………………………17
2.7 定员…………………………………………………………………………23
2.8 设备一览表…………………………………………………………………23
2.9 节能减排……………………………………………………………………23
3 系统、布置、配管说明……………………………………………26
3.1 系统设计说明………………………………………………………………26
3.2 布置设计说明………………………………………………………………29
3.3 管道设计说明………………………………………………………………31
3.4 管材，绝热及外防腐………………………………………………………31
4 设备设计说明………………………………………………………39
4.1 容器换热器设计说明………………………………………………………39
4.2 工业炉设计说明……………………………………………………………42
4.3 机泵设计说明………………………………………………………………44
5 自控设计说明………………………………………………………49
5.1 概述…………………………………………………………………………49
5.2 合成氨装置及公用工程的循环水系统控制系统统计……………………49
5.3 防爆及安全…………………………………………………………………49
5.4 自动化控制方案……………………………………………………………50
6 总图…………………………………………………………………58
6.1 总图运输……………………………………………………………………58
7 电气…………………………………………………………………61
7.1 设计范围……………………………………………………………………61
7.2 界区内装置用电负荷计算及负荷等级……………………………………61
7.3 供电设计……………………………………………………………………61
7.4 继电保护和自动装置………………………………………………………62
7.5 测量仪表的配置……………………………………………………………64
7.6 电动机的控制、信号………………………………………………………65
7.7 功率因数补偿原则和补偿方式……………………………………………65
7.8 主要设备选择………………………………………………………………66
7.9 危险区域划分………………………………………………………………68
7.10 电气系统电压…………………………………………………………… 69
7.11 电源接地系统方式……………………………………………………… 69
7.12 检修电源………………………………………………………………… 70
7.13 电缆及敷设……………………………………………………………… 70
7.14 照明……………………………………………………………………… 70
7.15 防雷接地………………………………………………………………… 71
7.16 电气定员………………………………………………………………… 73
8 电讯…………………………………………………………………74
8.1 设计内容……………………………………………………………………74
8.2 设计原则……………………………………………………………………74
8.3 本工程电讯设计采用的规范和标准………………………………………74
8.4 火灾自动报警系统说明……………………………………………………74
8.5 电源与接地…………………………………………………………………75
8.6 火灾自动报警系统网络……………………………………………………75
8.7 电讯用户表…………………………………………………………………75
9 给排水及水工艺……………………………………………………77
9.1 概述…………………………………………………………………………77
9.2 设计中采用的主要依据、标准、规范……………………………………77
9.3 气象资料……………………………………………………………………77
9.4 设计原则……………………………………………………………………77
9.5 本专业设计范围及设计分工………………………………………………78
9.6 给排水………………………………………………………………………78
9.7 水工艺………………………………………………………………………81
10 土建……………………………………………………………… 86
10.1 设计依据………………………………………………………………… 86
10.2 建筑设计说明…………………………………………………………… 86
10.3 结构设计说明…………………………………………………………… 88
11 采暖通风及空气调节…………………………………………… 93
11.1 基础资料………………………………………………………………… 93
11.2 设计范围………………………………………………………………… 94
11.3 主要设计方案叙述……………………………………………………… 94
11.4 附表……………………………………………………………………… 95
12 车间分析室……………………………………………………… 96
12.1 设计依据………………………………………………………………… 96
12.2 任务范围………………………………………………………………… 96
12.3 主要分析方法概述……………………………………………………… 96
12.4 主要分析仪器简介……………………………………………………… 96
12.5 分析室概况……………………………………………………………… 96
12.6 定员……………………………………………………………………… 96
13 热工……………………………………………………………… 98
13.1 工艺说明…………………………………………………………………98
13.2 控制要求…………………………………………………………………98
13.3 环保措施…………………………………………………………………98
13.4 产品设计要求……………………………………………………………98
13.5 主要设计文件……………………………………………………………98
13.6 主要设计标准规范………………………………………………………99
13.7 设计燃料天然气…………………………………………………………99
13.8 原料及动力消耗…………………………………………………………99
13.9 排放物……………………………………………………………………100
青海云天化国际化肥有限公司20万吨/年合成氨项目--初步设计
1合成氨装置及公用辅助工程装置概况
1.1项目概述
XXXX国际化肥有限公司20万吨/年合成氨项目，建设地点在XX省西宁市西宁（国家级）经济技术开发区甘河工业园区内，距离西宁市区约35公里、湟中县城6公里。海拔2600米。项目建设规模为20万吨/年合成氨、30万吨/年熔融尿素。
业主：XX国际化肥有限公司
中国XX工程公司设计范围：20万吨／年合成氨装置，其范围为：
合成氨主装置、合成氨循环水、氨球罐、综合楼（包括：合成氨装置控制室、10kv变配电所、车间分析室、办公室、会议室）、25吨/时天然气烧开工锅炉等。
本项目将于2010年1月完成建设、开车、考核。
项目代码：E08006
1.2设计依据
1.2.1由中国XX工程公司编制的项目可行性报告。
1.2.2中国XX工程公司与XX国际化肥有限公司所签署的《磷复肥项目（A包）20万吨／年合成氨工程EPC总承包合同》，合同编号CD-2008101（中国XX工程公司编号）、QHYTHIC-00-080115-0001（XX国际化肥有限公司编号）。
1.2.3环评报告及批复件。
1.2.4安评报告及批复件。
1.2.5职业病防治报告及批复件。
1.2.6地震安全评价报告。
1.2.7业主提供项目实施所需的原料及地址、气象等条件。
1.3设计指导思想
1.3.1立足国内成熟、可靠的先进技术。在保证技术先进性、可靠性的基础上，节省投资、节能节水，以达到本项目技术经济的最佳化。
1.3.2认真贯彻国家环境保护法，搞好“三废”治理，控制“三废”排放量。
1.3.3严格执行国家对安全生产、工业卫生的各项法令。
1.3.4严格执行国家对消防的各项法令。
1.3.5在设计中要尽量节约用地，提高土地利用系数。合理利用人力、物力资源，尽量获得更好的社会效益和经济效益。
1.3.6遵照设计原则：工厂布置一体化、生产装置露天化、建、构筑物轻型化、公用设施一体化。
1.3.7充分考虑业主的要求，在大的设计方案上，取得业主的同意。
1.4 建设规模及产品方案
1.4.1合成氨装置
生产能力：６７９吨合成氨／日。包含以下工序：
1.4.1.1天然气配气站工序：天然气洗涤塔，常温脱硫槽等。
1.4.1.2 脱硫、转化工序：钴钼加氢槽，氧化锌脱硫槽 ，一段转化炉，二段转化炉、转化气废热锅炉等。
1.4.1.3变换、甲烷化工序：高温变换炉，低温变换炉、变换废热锅炉、甲烷化炉等。
1.4.1.4脱碳工序（MDEA法）： CO2吸收塔，CO2再生塔等。
1.4.1.5压缩工序：空气压缩机,天然气压缩机,氢氮气压缩机,冰机等。
1.4.1.6合成、冷冻工序：合成塔，氨冷器，氨分离器，合成废热锅炉等。
1.4.1.7氢氨回收工序：高压洗氨塔，低压洗氨塔,膜分离器、氨蒸馏塔等 。
1.4.1.8氨贮存工序：液氨球罐、事故冰机等。
1.4.2 公用工程
1.4.2.1综合楼，包含：合成氨装置控制室、10KV配电室（预留二期空间布置）；车间分析化验室；操作室及机柜房（预留二期空间布置）、更衣室、交接班室；办公室；会议室；每层设有卫生间。
1.4.2.2循环水系统：冷却塔、吸水池、循环水泵等。
1.4.2.3 25吨/时天然气烧开工锅炉。开工锅作为合成氨开工用，蒸汽总管还要与全厂蒸汽主管网联网 。
1.4.3产品规格
1.4.3.1、操作制度
年操作日：300天；日操作小时：24小时；年累计操作小时：7200小时。
1.4.3.2生产规模
679吨合成氨/日，28.3吨/小时。20.370万吨/年。
1.4.3.3主要产品规格
1）液氨满足GB536-88要求
氨 ≥99.8%wt
残留物含量 ≤0.2%wt
油 ≤5mg/kg（重量法）
压力 2.1MPa(G)
温度 33℃
2）二氧化碳
CO2 98.5%vol（干基）
氢、氮等气体 1.5%vol
水 饱和
压力 0.04MPa(G)
温度 40℃
1.4.4 原料、燃料消耗及动力消耗
（以每吨产品液氨计）
序号
名称
单位
消耗定额
吨氨
小时耗量
日耗量×104
1
天然气
Nm3
887
25102
60.25
2
电
kWh
680
19244
46.19
3
循环水
m3
193
5451
13.08
4
脱盐水
m3
4.50
127
0.31
5
仪表空气
Nm3
28.27
800
1.92
6
输出中压蒸汽
(4.0MPag)
Kg
70.67
2000
4.80
7
输出中压蒸汽
(2.5MPag)
t
1.70
48.0
0.115
8
输出低压蒸汽
（0.5MPaG）
t
0.67
19
0.046
注：天然气以干基计，Nm3指0℃，0.10133MPa(A)状态下的体积。

1.5 厂址概况
1.5.1厂址位置
本项目拟建厂址位于西宁市西南、湟中县鲁沙尔镇西端，湟水河支流甘河谷内的西宁经济技术开发区甘河工业园区。甘河工业园于2002年7月由省政府批准设立。规划面积10平方公里。距离西宁市区约35公里，距湟中县城6公里。
1.5.2 地形、地貌概况
园区位于西宁市西南、湟中县鲁沙尔镇西端，湟水河支流甘河谷内，区域河谷地形呈带状，大致南北走向，南高北低势，甘河由南向北纵贯全境，并与东、西两山构成区域地形骨架，呈现出典型的河谷地貌。工程地质情况：0.0-2.10米（耕土和场地平整回填土），2.1-7.50米为卵石。（5.00米左右夹有0.50-0.60米土夹石），未见地下水，涉及不考虑水对基础影响。海拔2566.20—2608.75m之间。
1.6 设计基础
1.6.1原料气规格
天然气
组分 设计基准(v%)
CH4 97.7
C2H6 0.1
C3H8及以上 微量
N2 2.2
总硫 50ppmv
压力 1.0MPaA
1.6.2 地震烈度
抗震设计裂度为七度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组属第二组。
1.6.3气象条件
1）气温
全年平均温度 3.1℃
最热月（七月）平均气温 14.6℃
最冷月（一月）平均气温 -8.9℃
绝对最高气温 32.4℃
绝对最低气温 -33.1℃
2）大气压力
全年平均气压: 737.7 hPa
3）风向及风速
全年主导风向 SW
全年平均风速 1.5m/s
最大风速 20m/s
4）基本风压（设计值）： 0.35kPa
5）降雨和降雪
多年平均降雨量 566.9mm
最大日降雨量 58.1mm
基本雪压值： 245.25N/cm2
6）蒸发量
多年平均蒸发量 1304.5mm
7）湿度
年平均相对湿度 61%
平均最大月相对湿度 76%
平均最小月相对湿度 48%
8）雷暴日数
年平均雷暴日数 42.1天
9）全年平均日照数： 2588小时
10）冻土层深度： 1.3 米
1.6.3 公用工程条件
1) 循环水
给水温度： ≤28 ℃
给水压力： 0.45 MPa(G)
污垢热阻： 4x10-4 米2.小时.℃/千卡 (3.44x10-4m2.K/W)
氯离子(Cl-)： £150 毫克/升
回水温度： 38 ℃
回水压力： 0.25 MPa(G)
2) 脱盐水(精制水)
电导率 <0.2 μs/cm(在25℃)
SiO2 <0.02ppm (重量)
压力：0.4 MPa(G)
3) 低压蒸汽
蒸汽压力：1.0 MPa(G) 饱和温度
蒸汽压力：0.5 MPa(G) 饱和温度
4) 中压蒸汽
蒸汽压力：4.0 MPa(G),360℃,
5) 生活用水
压力：0.4 MPa(G),
6) 仪表空气
压力：≥0.7MPa（G）；无水、无尘、无油；露点： —40℃，
7) 压缩空气
压力：≥0.7MPa（G）；无水、无尘、无油，
8) 电力供应
电源由大石门330kV变电站或园区新建330kV变电站供给110kV变电站，110kV变电站供给10kV变电所。
9) 氮气
纯度：99% 露点：-23 ℃ 压力：0.5~0.7 MPa（G）
1.7 定员
1.7.1合成氨装置为连续性生产的化工装置，生产岗位实行四班三运转的作业制。
操作定员表
序号
岗位名称
操作班数
每班人数
小计
备注
1
车间主任
白班
2
2

2
技术人员
白班
2
2

3
值班长
4
1
4

3
主控室
4
3
12

4
巡回检查
4
3
12

5
压缩岗位
4
4
16

6
分析化验
4
5
20

7
冷冻
4
2
8

总计

76

1.7.2人员的来源及培训
1.7.2.1人员的来源
本厂可从XX集团现有工厂中抽调部分有经验的管理人员、技术人员和工人作为新厂的骨干力量，并结合工程的进程，吸纳大、专院校、职业学院的毕业生，招聘技术人员及工人。
1.7.2.2人员培训
由于本厂是一个技术含量较高的知识密集型企业，对管理、运行和维修人员的素质要求高。要求一般操作人员应具有中专以上的文化技水平，主要操作人员（班长）要具备大专以上文化水平并有两年以上的化工生产操作经验。
主要生产岗位的技术骨干和生产管理人员应派往国内同类工厂接受技术培训。
各岗位人员均应通过考试或考核合格后持证上岗。
全员均应进行安全和消防培训。
1.8全厂综合技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
设计规模
顿/日
679

2
年操作时
小时
7200

3
原料及辅助材料消耗

天然气
Nm3/时
25102

脱盐水
m3 /时
4.50

循环水
m3 /时

动力消耗
KWH/时
19244

三废排放量

废气
Nm3/时
87790

废液
Kg/时
5822

废渣
m3 /年
147.7
各种废触媒，送供应厂回收

设备台数
台（套）
133
合成氨装置

能耗指标
Gcal/吨氨
7.783

总定员
人
76

总投资
万元人民币
47165.77
不含预备费

1.9 存在的问题及解决意见
1.9.1 能耗指标
目前仅为初步设计，大多压缩机、泵、及部分成套包的采购尚未开展，能耗指标：7.783 Gcal/吨氨，仅为根据经验及现有资料计算的数值。详细设计阶段，根据厂商返回的资料，将有所调整。
1.9.2 概算总投资
初步设计给出的概算总投资47165.77万元人民币（不含预备费），是根据现行的市场价格计算出。随着工程进程，设备、材料及安装等费用将会有变动。
1.9.3 合成氨装置内布置及厂房建筑
初步设计阶段，大多数设备采购尚未进行，装置内的厂房，特别是建筑面积较大的压缩机厂房，目前仅为初步方案。详细设计展开后，随着厂家资料的返回，合成氨装置内布置及厂房建筑均会调整。
2工艺设计说明
2.1 设计范围
2.1.1 设计规模
679吨/日，28.3吨/小时
2.1.2 操作制度
年操作日：300天；日操作小时：24小时；年累计操作小时：7200小时。
2.1.3 设计范围
20万吨/年合成氨主体装置的初步设计和详细设计。
主体装置内容如下：
（1） 天然气配气站工序
（2） 脱硫、转化工序
（3） 变换、甲烷化工序
（4） 脱碳工序（MDEA法）
（5） 压缩工序
（6） 合成、冷冻工序
（7） 氢氨回收工序
（8） 氨贮存工序
2.2 辅助材料、中间产品、成品的技术规格
2.2.1 主要产品规格
(1) 液氨满足GB536-88要求
氨 ≥99.8%wt
残留物含量 ≤0.2%wt
压力 2.0MPa(G)
温度 33℃
(2) 二氧化碳
CO2 98.5%vol（干基）
氢、氮等气体 1.5%vol
水 饱和
压力 0.04MPa(G)
温度 40℃

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2.2.2催化剂一览表
催化剂名称
常温脱硫剂
钴钼加氢催化剂
氧化锌脱硫剂
一段转化催化剂
二段转化催化剂
高温变换催化剂
氧化锌脱硫剂
甲烷化催化剂
氨合成催化剂
低温变换催化剂
设备位号和名称
04R0101a,b
01R0101a,b
01R0102a,b
01B0101
01R0103
01R0201
01R0202
01R0203
01R0501
常温脱硫槽
钴钼加氢反应器
氧化锌脱硫槽
一段转化炉
二段转化炉
高温变换炉
低温变换炉
甲烷化炉
氨合成塔
催化剂型号
T703
T201
T308
Z111
Z205
B110-2
T308
J106Q
74-1H/74-1
Z107
Z204
B204
尺寸 mm
φ3~4×3~15

φ5×5~10
φ16×8×6
φ19×9×19
φ9×5~7
φ5×5~10
φ5.0~8.0

φ16×16×8
φ25×10×16~18
φ5~6×4.5~5.5
需要量m3（包括损耗量10%在内）
2×35.2
2×18.72
2×18.72
11.176
20.63
33.18
50.85
15.43
58.84
床层分配 m3
32
17.02
17.02
上半部：Z111(5.08m3)
上部：Z205(3.88m3)
30.16
上部: T308(5.23m3)
14.03
上部: (12.53m3)
中部: (15.66m3)
下部: (25.3m3)

下半部：Z107(5.08m3)
下部：Z204(14.87m3)
下部:
B204(41m3)
组份（对控制组份要求）

供货厂

密度（按供货厂数据）kg/m3
700~800
1300
1150
Z111:1140~1240
Z205:1100~1150
1400~1600
T308:1150
800~1100
2800
Z107:1000~1200
Z204:1100~1200
B204:1400~1600
操作条件
压力：
＜10MPa(G)
压力：3.0~4.0MPa(G)
压力：常压~4.0MPa(G)
压力：0.7~4.0MPa(G)
压力：常压~3.5MPa(G)
压力：常压~3.5MPa(G)
压力：常压~3.5MPa(G)
压力：常压~3.5MPa(G)
压力：~15.0MPa(G)
温度：5~90℃
温度：320~400℃
温度：320~400℃
温度：450~850℃
温度：450~1200℃
温度：320~530℃
温度：160~240℃
温度：300~400℃
温度：330~440℃
2.2.3化学药品一览表
名称
MDEA溶液
消泡剂
Na3PO4·12H2O
联胺

NAME
用途
脱碳系统用
脱碳系统用
汽包除垢剂
锅炉给水除氧剂

SERVICE
首次装入量 kg
180m3
-
-
-

INITIAL FILLING
年消耗量 kg

0.42m3
1500
100

CONSUMPTION
首次装入量+2年消耗量 kg

0.84m3
3000
200

INITIAL+2 YEARS CONSUM.
组份 wt%

Na3PO4·12H2O
N2H2.H2O

COMPOSITION

≥95%
≥95%

物化特征

PHY. PROP.
备注

REMARK

2.3 原、辅材料及动力消耗
（以每吨产品液氨计）
序号
名称
单位
消耗定额

小时耗量
日耗量×104
备注
1
天然气
Nm3
887
25102
60.25

2
电
kWh
680
19244
46.19

3
循环水
m3
193
5451
13.08

4
脱盐水
m3
4.50
127
0.31

5
仪表空气
Nm3
28.27
800
1.92

6
输出中压蒸汽
(4.0MPag)
kg
70.67
2000
4.8

7
输出中压蒸汽
(2.5MPag)
t
1.70
48.0
0.115

8
输出低压蒸汽
（0.5MPaG）
t
0.67
19
0.046

注：天然气以干基计，Nm3指0℃，0.10133MPa(A)状态下的体积。

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2.4生产流程简述
(1)天然气配气站
界区外来的天然气经压力调节稳压后进入天然气分离器（04S0101），分离出较大粒度的固、液杂质。天然气分离器底部排污口设置冲堵管线，在需要的时候加水冲堵、排污。
天然气出分离器后进入天然气洗涤塔（04T0101），进一步洗涤除尘。
天然气洗涤塔为一板式塔，洗涤水由洗涤水循环泵（04P0101a,b）封闭循环，洗涤水中的灰尘由管道过滤器过滤除去。由于天然气饱和而损失的洗涤水由汽提后的工艺冷凝液补充，开工时可由中压锅炉给水补充入洗涤塔。
出洗涤塔的天然气进入洗气分离器（04S0102），分离夹带的液滴后，进入常温脱硫槽（04R0101a,b），脱除大部分无机硫化物。为了提高常温氧化铁的脱硫效果和增加脱硫剂的硫容，需在天然气中配入少量空气，为达到空气和天然气混合均匀的效果，从界区引入少量空气经计量后在天然气洗涤塔入口加入到天然气中。
(2) 脱硫转化工序
来自压缩工序的天然气经一段转化炉(01B0101)对流段盘管预热到约390℃，进入钴钼加氢反应器(01R0101a,b)脱硫，钴钼加氢反应器后串接两台台氧化锌脱硫槽(01R0102a,b)以保证脱硫的精度，出氧化锌脱硫槽的天然气中硫含量小于0.2ppm。脱硫后的天然气按3.2的水碳比配入工艺蒸汽，混合气经一段转化炉对流段的混合气盘管预热到610℃后进入一段转化炉辐射段转化管，在镍触媒的作用下进行蒸汽转化反应生成氢气和一氧化碳。转化反应需要的热量靠一段转化炉辐射段燃烧燃料天然气提供。
在一段炉对流段分别设置：
1） 混合气预热器
2） 工艺空气预热器
3） 蒸汽过热器Ⅱ
4） 天然气预热器Ⅱ
5） 蒸汽过热器Ⅰ
6） 天然气预热器Ⅰ
7） BFW预热器
8） 燃料气预热器
9） 燃烧空气预热器
充分回收烟气热量提高一段炉总的热效率。
一段炉出口的转化气经输气管进入二段转化炉(01R0103)，在二段转化炉燃烧室内与来自空气压缩机(01C0402) 的空气并经一段转化炉对流段盘管预热至约620℃的工艺空气混合，发生燃烧反应。燃烧为转化气在二段转化炉触媒层中的进一步蒸汽转化反应提供了热量。经两段蒸汽转化，二段转化炉出口转化气中的残余甲烷含量降低到约0.35%(干基)。
二段转化炉出口气温度约1000℃，在转化气废锅(01E0101)和转化气锅炉给水预热器(01E0102)中回收热量后去变换甲烷化工序。
(3) 变换甲烷化工序
转化气进入高温变换炉(01R0201)，高温变换炉中装填了铁系的高温变换触媒，在高温变换触媒中发生变换反应，大部分一氧化碳与蒸汽反应生成二氧化碳和氢气，离开高温变换炉的工艺气中一氧化碳含量降低到约3%。为使变换反应更接近平衡，高温变换炉出口气经高变废锅(01E0203)和高变气锅炉给水预热器(01E0204)回收热量后, 在约200℃进入装有铜触媒的低温变换炉(01R0202)进一步发生变换反应，低温变换炉出口的一氧化碳含量降低到0.3%。来自脱碳工序的净化气经甲二换热器(01E0202)和甲一换热器(01E0201)预热后进入甲烷化炉(01R0203)，甲烷化炉中装填了镍触媒，脱碳气中含有的少量一氧化碳和二氧化碳与氢气发生甲烷化反应被除去。甲烷化炉出口气中除水蒸汽外含有氢气，氮气，及少量甲烷，氩气。
甲烷化炉出口气经甲二换热器(01E0202)回收热量后，再经甲烷化水冷器(01E0205) 冷却到40℃，在甲烷化气分离器(01S0201)中分离冷凝液后送压缩工序。
(4) 脱碳工序
低温变换炉出口气经低变气废锅(01E0301)，低变气再沸器(01E0302)，低变气/脱盐水预热器(01E0304)回收热量后，温度降低到75℃，在低变气分离器(01S0303)中将冷凝液分离下来。分离下来的工艺冷凝液送往工艺冷凝液汽提塔(01T0101)汽提后回收使用。变换气进入CO2吸收塔(01T0302)，在吸收塔中与MDEA溶液逆流接触，分两段完成二氧化碳的吸收。CO2吸收塔顶气体经水冷器冷却、分离掉冷凝液后去甲烷化。吸收二氧化碳后的MDEA溶液（富液）经水力透平(01HT0301)回收能量后，进入富液闪蒸洗涤塔(01T0303)，塔顶的闪蒸气去一段炉作燃料，塔底的MDEA溶液进入CO2再生塔(01T0301)的顶部，水力透平回收的动力用于提供半贫液泵(01P0302)运转所需的部分动力。在CO2再生塔上段，经闪蒸、蒸汽汽提，富液中溶解的CO2被部分再生出来，形成半贫液。一部分半贫液经半贫液泵加压，并经溶液换热器（01E0305）加热后，进入到CO2再生塔的中部再次闪蒸，其余的半贫液经过半贫液水冷器冷却后，再经半贫液泵加压进入到CO2吸收塔的中部循环使用。进入CO2再生塔中部的半贫液经过进一步的闪蒸后，成为贫液，而后依次经过溶液换热器、贫液脱盐水预热器回收热量，经贫液泵加压送至CO2吸收塔上段循环使用。CO2再生塔中再生出来的二氧化碳经CO2气冷却器冷却到约40℃，作为产品送出界区。
(5) 压缩工序
来自天然气配气站的天然气压力约为1.15MPa(A)，分出一部分作燃料天然气，其余天然气作为原料天然气，配入少量来自甲烷化后的返氢气进入天然气压缩机(01C0401)压缩至4.28MPa(G)后送往转化工序、工艺空气进入空气压缩机(01C0402)压缩至3.64MPa(G)后送往转化工序。
来自变换甲烷化工序的氢氮气，配入来氢氨回收工序的低压氢气后，抽出少量送往天然气压缩机的入口作为脱硫的配氢气。其余氢氮气进入合成气压缩机(01C0403a,b,c,d)的氢氮气段压缩至约13.4MPa(G)送往合成工序。正常操作时，合成气压缩机的一段出口分离器前补入来自氢氨回收工序的高压氢气。
合成工序来的循环气经合成气压缩机的循环段压缩至14.1MPa(G) 送往合成工序。
(6) 合成冷冻工序
压缩工序来的合成补充气通过补充气氨冷器(01E0508)冷却到7℃，大部分的水冷凝并在补充气分离器(01S0503)中被分离，分水后的合成补充气与来自1#氨分离器(01S0501)的合成循环气混合，在2#氨冷器(01E0507)中冷却到-6℃，进入2#氨分离器(01S0502)将冷凝的氨分离出来。分氨后的合成气回收冷量后去压缩工序升压。回来的循环气先经过油过滤器（01F0501）除油, 除油后的气体在进出塔换热器（01E0502）中预热后进入氨合成塔(01R0501)发生氨的合成反应。合成塔出口气温度约401℃，经合成废热锅炉(01E0501)，合成锅炉给水预热器(01E0506)，进出塔换热器(01E0502)回收热量后，在合成水冷器(01E0503)中冷却到40℃，然后经冷交换器(01E0504)、1#氨冷器(01E0505)冷却到8℃，大量的氨被冷凝并在1#氨分离器(01S0501)中分离出来，1#氨分离器出口的合成气弛放一部分以控制合成回路中的惰性气体含量，剩余的大部分合成气进入2#氨冷器(01E0507)中冷却到-6℃，在2#氨分离器(01S0502)中进一步分氨后循环使用。合成弛放气送往氢氨回收工序。
1#氨分离器与2#氨分离器分离下来的液氨在液氨排放槽(01V0501)中降压闪蒸，除去大部分溶解的合成气后，在液氨加热器(01E0509)中与来自冷冻系统的液氨换热，加热至约33℃，送出界区。
氨压缩机(01C0501)是一台电动离心式压缩机。来自2#氨冷器的气氨在约0.135 MPa(G)的压力下进入氨压缩机的一段入口进行压缩。在压缩机二段入口补入压力为0.369MPa(G)来自1#氨冷器和补充气氨冷器的气氨，然后一起压缩至约1.583 MPa(G) ，然后进入氨压缩机出口冷却器(01E0511)和氨冷凝器(01E0510)冷凝为液氨，冷凝下来的液氨自流至液氨贮槽(01V0503)，然后送往液氨加热器(01E0509)形成循环
(7) 氢氨回收工序
液氨排放槽(01V0501)出口的闪蒸气和液氨罐区来的贮罐气一起进入低压洗氨塔(01T0602)，用脱盐水将其中的氨洗涤下来，经低压氨水泵(01P0603a,b)送走，来自合成工序的弛放气进高压洗氨塔(01T0603)，用脱盐水将其中的氨洗涤下来，与低压氨水泵来的一起经氨水换热器 (01E0602)换热后，进氨蒸馏塔(01T0601) 蒸馏，回收的液氨去合成工序，出高压洗氨塔的弛放气送膜分离系统，分段提取高压氢气和低压氢气送压缩工序，尾气去燃料气管网作燃料
(8) 罐区
出合成工序的液氨正常情况下直接去尿素装置，当尿素装置短时间停车时，液氨不经加热送直接到液氨贮罐(02V0101)贮存。罐内的液氨经氨输送泵02P0101加压并经液氨加热器02E0101加热后, 送尿素装置; 贮罐气去氢氨回收工序。
2.5 主要设备选型
2.5.1一段转化炉
一段转化炉是合成氨厂的关键设备之一。本装置一段转化炉采用炉型为热底