合成氨生产尿素装置试运行总结.docx

新疆鸿基焦化有限责任公司焦炉煤气综合利用项目
（年产12万吨合成氨/21万吨尿素建设工程）

试生产总结

新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司
二〇一一年十一月二十日

一．试生产的依据
1、 法律、法规
《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日）
《中华人民共和国劳动法》（2008年1月1日）
《中华人民共和国消防法》（2008年10月28日修订，2009年5月1日起施行）
《中华人民共和国职业病防治法》（2002年5月1日起施行）
《危险化学品安全管理条例》国务院第344号令（2002年3月15日施行）
《特种设备安全监察条例》国务院第549号令（2009年5月1日）
《易制毒化学品管理条例》国务院445号令
《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》（国务院令第352号）
2、 部门规章及有关规定
《劳动防护用品监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令（第1号）
《生产经营单位安全培训规定》国家安全生产监督管理总局令（第3号）
《生产安全事故应急预案管理办法》国家安监总局（第17号令）
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（劳部发（1996）276号）
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004—2009
《压力管道安全管理与监察规定》（劳部发（1996）140号）
《易燃、易爆化学品消防安全监督管理办法》（公安部18号令）
《危险化学品名录》2002版（国家安全生产监督管理局公告2003年 第1号）
《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全生产监督管理总局 第8号）
《国家安全监管总局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》（安监总危化[2007]121号）
《新疆自治区安全监管局关于危险化学品建设项目安全许可工作有关问题的通知》（新安监管二[2007]32号）
《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办〔2008〕26号）
《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）
《危险化学品重大危险源辨识》 (GB18218-2009)
《液体无水液氨》(GB 536 -88)
3、 工程项目有关文件、资料
《新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司焦炉煤气综合利用项目安全设施设计专篇》（东华工程科技股份有限公司）；
《新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司焦炉煤气综合利用项目安全预评价报告》（新疆玖安劳动安全评价检测中心）。
二、建设项目基本情况
1、建设单位简介
新疆大黄山鸿基焦化有限公司（以下简称鸿基焦化）是新疆兵团农六师所属的国有控股企业集团，目前已成为全疆最大的独立焦化厂，是兵团集煤－焦－化－电为一体的产业链龙头。
公司由兵团农六师国资公司、兵团投资有限责任公司、兵团勘测设计研究院、大黄山煤矿四家股东出资设立，现有注册资本金1.5亿元。公司现下设12个车间，12个部门，一个技术中心，一个后勤服务中心，现有人员1702人。
公司根据国家产业政策，按照国家行业准入要求已完成一期80万吨/年焦化项目，形成了年产焦炭80万吨、焦油5万吨、粗苯1万吨和2.4亿M3富余煤气。为进一步延伸煤焦化产业链，优化产业结构，创造更大的经济和社会效益，公司建设了煤气综合利用和热电项目。公司与乌石化、上海吴泾化工建立技术合作关系，化肥项目投资7.88亿元，利用80万吨/年焦化产生的2.4亿m3/富余煤气，将形成年产尿素21.5万吨规模，产值3.6亿元。
公司将用3－5年完成二期总体发展目标，预计总投资48亿元，可实现年销售收入40亿元左右，增加值10亿元，年利润额5亿元，逐步实现兵团党委五届十次全委(扩大)会议提出的“以鸿基焦化为龙头，建设全国重点煤化工产业基地”的宏伟目标。
2、建设项目基本情况
年产12万吨合成氨/21万吨尿素建设工程项目位于新疆阜康市自治区重化工业园区鸿基焦化有限责任公司厂区东北部，项目总投资7.88亿元，建设用地面积76580㎡。
12万吨/年合成氨/21万吨/年尿素工程项目是由合成氨装置、空分装置、尿素装置及附属工程组成。该项目于2007年2月14日由兵团发展和改革委员会批复（兵发改原料[2007]456号），同意建设该项目。该项目由新疆玖安劳动安全评价检测中心（资质证书编号：甲级APJ-（国）-0287-2006）承担了安全预评价，东华工程科技股份有限公司（工程设计资质证书号：甲级110005—sj）承担了安全设施设计和施工图设计，安全预评价和安全设施设计分别于2007年10月16日、2010年2月25日通过了兵团安监局组织的专家审查和行政许可（设立备案号：兵安监危化项目审字[2010]006号）。
本项目由东华工程科技股份有限公司负责总承包施工。(资质证书编号：承建甲字4204号)
项目监理由乌鲁木齐石油化工工程建设监理公司承担。(资质证书编号：【建】工监企第（981074）号)
3.建设项目施工完成情况
本工程装置自2008年 6月18 日开始土建，至2009 年9 月30日完成土建工程。于2009年10月1日开始设备及管道安装，至2010年6月30日安装完毕。2010年3月进行自控系统的安装，2010年8月份进行自控系统的安装调试，系统正常，达到运行要求。2010年7月进行管道的吹扫试压，对泄漏点进行及时处理，使管道系统各项指标达到设计及使用要求。
循环水系统安装于2008年6月至2010年3月全部完成；于2010年5月15日开始管道试压，5月23日开始预膜，6月5日投入运行。
空分装置于2008年6月开工，至2010年5月设备安装完毕，6月2日开始试车（空压机、增压机、氮压机）
压力管道于2009年10月24日经过射线探伤检测；特种设备及压力容器由安装单位出具了安装质量证明书，并报送技术监督部门检验检测，经检测合格，取得了检测合格证书。
供配电站于2008年6月初开始建设，该变电站为鸿基焦化热电站10KV配电室，项目设301合成氨变电所和302尿素及公用工程变电所，另粗脱硫装置和CO2回收装置距主线装置较远，单独设303变电所，直接由焦化热电站10KV供两回路10KV电源。至2010年3月完成供配电站的建设，调试后供电正常。
消防依托焦化消防站，该站于2009年2月16日通过了新疆消防总队司令部的验收。文号：新公消验收[2009]1号。
污水回收及污水处理设施依托焦化酚氰废水处理站，该站于2007年验收合格并交付使用。
4、项目定员
新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司焦炉煤气综合利用项目为新建装置，根据新的组织机构改革，目前归属鸿基焦化公司下设的净化车间、合成车间、尿素车间、成品车间四大车间，本工程是新建工程，鸿基焦化公司已建有完善的组织机构，可以满足日常的生产、经营管理要求，因此本工程的管理机构按照扁平式设置，主要有生产管理部、技术部、设备部、安环消防部、生产车间、辅助生产车间等组成，由鸿基焦化公司统一领导。
生产车间分为合成车间、尿素车间、净化车间、成品车间、计控车间、电气车间和机修车间等，其中合成车间、尿素车间、净化车间、成品车间为主要生产车间。岗位人员素质按照装置操作运行要求，除在新疆工业高等专科学校、新疆化工学校招收约350名中专及部分专科毕业生外，其余选择少数具有专业技术水平的专业人员。
公司生产岗位拟采用四班三运转作业模式，项目总定员数为450人。
附：化肥各车间劳动定员表
序号
部门名称
定员数量
备注
1
合成车间
90
含中控室
2
尿素车间
85

3
净化车间
92

4
成品车间
29

5
计控车间
33
不含焦化
6
电气车间
38
不含焦化
7
检修车间
35
不含焦化
8
检化验车间
38
不含焦化
9
生产管理部
8
含倒班调度
10
技术部
6

11
合 计
450

5、生产、储存的危险化学品品种和设计能力
本装置设计能力为年产12万吨合成氨/21万吨尿素。涉及主要原辅材料有焦炉煤气、氧气、氮气、二氧化碳、联氨、磷酸盐、氧化铁粗脱硫剂及各种催化剂；产品为液氨、尿素、硫磺。其中液氨、硫磺、煤气、氢气、一氧化碳、甲烷、氧气、硫化氢、氮气列入《危险化学品名录》（2002版）。
（1）产品生产能力一览表
产品、中间产品及副产品的年产量及规格
序号
名称
规格
日产量
年产量
备注
1
尿素
GB2440-2001（一级品）
630吨
2.1×105吨
最终产品
2
液氨
GB536-1988（优级品）
330吨
1.1×105吨
中间产品
3
硫磺
GB2449-1992（优级品）
0.735吨
245吨
副产品

（2）、危险化学品储存设施一览表
序号
名 称
数量规格
最大储存能力（吨）
储存介质
备注
1
液氨储罐
1×2000 m3
1×7 m3
1297
液氨
液氨球罐1个、一级氨分离器1个
2
干式气柜
1×20000 m3
8
焦炉气

（3）主要装置组成一览表
装置组成及规模一览表

装置名称
装置规模

工艺装置
1
合成氨装置
12万吨合成氨装置一套
2
焦炉气气柜装置
12万吨合成氨配套20000 m3气柜装置一套
3
焦炉气粗脱硫装置
12万吨合成氨配套粗脱硫装置一套
4
焦炉气精脱硫装置
12万吨合成氨配套精脱硫装置一套
5
焦炉气转化装置
12万吨合成氨配套焦炉气转化装置一套
6
变换装置
12万吨合成氨配套焦炉气变换装置一套
7
脱碳装置
12万吨合成氨配套脱碳装置一套
8
甲烷化装置
12万吨合成氨配套甲烷化装置一套
9
焦炉气压缩装置
12万吨合成氨配套焦炉气压缩装置一套
10
合成气压缩装置
12万吨合成氨配套合成气压缩装置一套
11
冰机装置
12万吨合成氨配套冰机装置一套
12
氨合成装置
12万吨氨合成装置一套
13
空分装置
氧气6000Nm3/h，氮气13000 Nm3/h装置一套
14
尿素装置
21万吨尿素装置一套

公用工程及辅助设施
1
锅炉给水及除氧槽
额定能力75t/h热力喷雾除氧器及水箱
2
中压蒸汽系统
3.8Mpa中压蒸汽56.98t/h由热电锅炉提供
3
消防站
消防水池一座3000 m3
4
污水处理站
处理能力：60 m3 /h
5
仓库
备品备件库一座、尿素成品仓库一座
6
变配电室
3座变配电室
（4）主要原辅材料
原料消耗表
序号
名 称
单位
消耗定额
(t-1氨)
小时耗量
年耗量
备 注
1
焦炉煤气
Nm3
1725
26430
2.114×108
来自焦化
2
氧气（折纯氧）
Nm3
313.7
4808
3.846×107
来自空分装置
3
氮气（折纯氮）
Nm3
614.3
9414
7.531×107
来自空分装置
燃料消耗：合成氨装置需要的燃料主要是用于原料加热、蒸汽过热炉（即联合加热炉），可以利用氨合成回路副产的驰放气作为燃料，不足部分用焦炉煤气补充。
燃料消耗见表
序号
名 称
单位
消耗定额
(t-1氨)
小时耗量
年耗量
备 注
1
焦炉煤气
Nm3
187.2
3380
2.7×107

2
驰放气
Nm3
69.5
1158
8.52×106
来自合成工段
催化剂和化学品消耗
催化剂和化学品消耗量
序号
名 称
规格
单位
首次填装量
年消耗量

备 注
1
氧化铁粗脱硫剂
T703
m3
62
31
使用寿命：1年
2
铁钼加氢催化剂
JT-8
m3
2×8.6
17.2
使用寿命：1年
3
铁钼加氢催化剂
JT-8
m3
26
13
使用寿命：2年
4
钴钼加氢催化剂
JT-1
m3
17
8.5
使用寿命：3年
5
中温氧化锌脱硫剂
氧化锌脱硫剂
T-306
T306
m3

m3
2×56
2×32.5
56
16.3
使用寿命：2年
使用寿命：4年
7
纯氧转化催化剂
Z205/CN-20
m3
20
4
使用寿命：5年
8
高温变换催化剂
B113-2
m3
20
10
使用寿命：2年
9
低温变换催化剂
B205-1
m3
25
8.3
使用寿命：3年
10
甲烷化催化剂
J103
m3
10
2
使用寿命：5年
11
氨合成催化剂
A301
m3
36
4.5
使用寿命：8年

脱氢催化剂
分子筛吸附剂
活性氧化铝
CO2气脱硫剂
TH-3

EAC-4
m3
吨
吨
m3
0.65
15
10
50

0.33
3
2
50

使用寿命：2年
使用寿命：5年
使用寿命：5年
使用寿命：1年
公用物料和能量规格及消耗定额
动力消耗定额及消耗量
序
号
名 称
规 格
单位
消耗
定额
(t-1氨)
消耗量
备 注
每小时
每 年

1
新鲜水
0.4MPa（g）40℃
吨
14.62
214.1
1.793×106
含循环水补充水

2
脱盐水
0.5MPa（g）40℃
m3
4.57

64.3
5.144×105

3
循环水
0.4MPa（g）Δt=10℃

m3
579.0
8874
7.10×107
装置自建
4
电
10kV 50Hz
kWh
1039.5
15930.6
7.223×107

5
蒸汽冷凝液
0.6MPa（g） 40℃
m3
-4.14
-63.4

-5.072×105
表示输出
6
蒸汽
3.8 MPa（g） 450℃

t
1.34
20.6
1.65×105

7
仪表空气
0.6 MPa（g） 常温
无油无尘
Nm3
45.67
700
5.6×105
来自空分装置
8
氮气
0.6 MPa（g） 常温
Nm3
19.57
300
2.4×105
来自空分装置
9
服务空气
0.6 MPa（g） 常温
Nm3
19.57
300
2.4×105
来自空分装置

三、工艺流程简介
焦炉气用来生产合成氨并加工成尿素的流程较长，主要由以下工序组成：
Ø 焦炉气湿法脱硫
Ø 焦炉气气柜
Ø 焦炉气压缩
Ø 焦炉气干法脱硫
Ø 空分装置
Ø 焦炉气富氧转化
Ø CO变换
Ø 热法脱碳
Ø 甲烷化及补氮
Ø 合成气压缩
Ø 氨合成及冰机
Ø 氢回收
Ø 尿素
其中前四个工序是属于焦炉气的净化，主要目的是除去焦炉气中所含有的焦油、萘和硫等杂质，将焦油和萘脱除到1ppm以下，总硫脱除到0.1ppm，满足转化和合成催化剂的要求。
1. 流程简述及工艺特点

1.1 粗脱硫工段（1002）
粗脱硫装置是化肥的 “龙头”， 不仅为化肥装置提供焦炉气更是环保装置，焦炉和焦化加热炉的燃料气都是经粗脱硫脱硫后的焦炉气，如以含硫量1.7 g/Nm3计算，每天减少SO2排放800 m3,并能回收1吨/天的副产品硫磺。首先采取湿法脱硫对焦炉气进行粗脱硫，采用PDS脱硫剂（一种聚合物，主要成分为双核酞箐钴六磺酸铵，还能脱出部分有机硫），为了最大限度地脱除H2S，降低后续工序中精脱硫剂的用量，在湿法脱硫后增加两个廉价的氧化铁脱硫槽。
1.2气柜工段（V0101）
来自粗脱硫装置硫含量低于20mg/Nm3压力为6.5kPa(G)左右的焦炉气经管道输送至干式20000 m3焦炉气气柜（V0101）内进行均质稳压，稳压后的焦炉气再经焦炉气压缩机加压后送精脱硫工段。
为了保证储罐的安全，焦炉气柜设有高、低气位报警的气位计，和高高、低低气位报警联锁开关，达到高高或低低气位时，DCS报警并自动关闭焦炉气柜进出口阀门，以保证焦炉气柜及装置安全。
1.3焦炉气压缩工段（1009A）
焦炉气压缩采用六列四级往复式压缩机，焦炉气经过焦炉气压缩机一级压缩后进入粗脱硫脱硫（氧化铁脱硫槽）脱硫，脱硫后的气体再进入压缩机二级、三级、四级压缩。最终压缩到3.75MPa(G)，供下游工序使用。为保证压缩机安全运行，在压缩机设一回一回路和四回一回路。压缩机的驱动机采用防爆电机。为保证生产连续，焦炉气压缩机采用两开一备。
1.4焦炉气精脱硫工段（1003）
干法脱硫是将有机硫转化为H2S再用氧化锌法脱除，以达到氨合成的精度（总硫含量≤0.1ppm）。因焦炉煤气中的的焦油、萘、灰尘等杂质较多且氧含量较高，为了保护后续钴钼加氢催化剂前段加了铁钼预加氢脱硫槽，精脱硫分为两段加氢，都为转化加氢串氧化锌，都采用国产新型加氢脱硫催化剂，具有较高的加氢活性，同时适用于含高浓度CO和CO2气氛下焦炉气的加氢转化，且转化率高，副反应小。
1.5焦炉气转化工段（1004）
本装置采用加压催化部分氧化法。焦炉气送入转化工序，先进入饱和塔被工艺水饱和增湿，然后经加热炉，再进入转化炉，在此引入来自空分的氧气。出转化炉的焦炉气中残余的CH4已经很少了。经过转化后，转化气中的甲烷含量要求控制在0.4%（干基）以下。甲烷的蒸汽转化反应即使在1000℃以上进行，其反应速度也很缓慢，因此为了保证转化率采用了两种催化剂来提高转化反应速度，即：
上层 Z205（耐热催化剂） 下层 CN-20
这是因为转化炉温度很高，上部燃烧区1200～1250℃，下部催化剂层900～1100℃，因此催化剂床层上部装填一层耐热性催化剂（即热保护剂），用量约占25％。同时采用饱和塔，将原料气增湿，有效回收低位能及工艺冷凝液，并减少工艺蒸汽用量，消除大量工艺冷凝液的排放和处理；利用采用富氧部分催化氧化法转化工艺，转化炉烧嘴拟采用国产化烧嘴，转化废锅采用进口设备，副产4.2MPa(G)的中压蒸汽，经加热炉过热后进入中压蒸汽管网，不仅可以充分利用高位能，而且还可减少外供蒸汽量；
1.6 变换工段（1006）
变换的目的是获得具有广泛用途的氢气，由于一氧化碳变换反应属于可逆的放热反应，其化学反应受质量作用定律和化学反应热力学平衡的制约，即过量的水蒸气和适当低的温度（必须满足催化剂活性温度要求）将有利于使尽可能多的一氧化碳转化成为氢气，但多耗蒸汽又会增加生产成本，因此本装置用型号B113-2的铁铬系中变催化剂和B205-1铜锌系低变催化剂。
1.7脱碳工段（1007）
本装置使用了南化集团研究院副总工程师张学模教授研发的多胺法（改良MDEA）脱碳工艺，多胺法（改良MDEA）是采用双活化剂，克服BASF工艺中存在的单一活化剂浓度高、蒸汽分压高，净化气及再生CO2需用水洗涤来回收活化剂，和活化剂浓度超高时会使碳钢腐蚀等问题。双活化剂采用双低浓度，远离腐蚀区。气体含硫较高时，它还具备对硫化物吸收速度快的性能。因此该法是一种高效低能耗的脱碳工艺。
1.8甲烷化工段（1008）
来自脱碳的工艺气，首先按氢氮比约为3：1配入来自空分的氮气，然后进入甲烷化工序。经过变换和脱碳后的工艺气尚有微量的CO和CO2，为防止对氨合成催化剂的中毒，在送往合成系统前，必须作最后的净化处理，在催化剂存在的条件下，CO、CO2与H2反应生成水蒸气和甲烷，水蒸气经过冷凝排出，而CH4对后续工序是无害的惰性气体。控制工艺气中CO和CO2总量小于10ppm，本装置用J103型甲烷化催化剂，
1.9合成气压缩工段（1009B）
合成气压缩采用三缸四段18级离心压缩机，新鲜气经过高压缸压缩到14.0MPa(G)后直接去氨合成工段，与一级氨冷器出口的合成气汇合后进入二级氨冷器。来自合成的循环气进入压缩机的循环段，经过压缩到14.7MPa(G)后供氨合成工段使用。为保证压缩机安全运行，在压缩机出口设防喘振回路。压缩机的驱动机采用蒸汽透平，汽轮机型式为凝汽式。
1.10冰机工段（1009C）
冰机采用8级离心压缩机。为保证压缩机安全运行，在压缩机出口设防喘振回路。在氨冷凝系统设液氨过冷器，过冷后的液氨供下工序使用。压缩机的驱动方式采用电机。
1.11氨合成工段（1010）
氨的合成是整个合成氨流程中的核心部分，是在高温、高压及催化剂存在的条件下将精制后氢氮比为3:1的工艺气合成为氨，反应后气体中一般氨含量只有10~20%，通过对反应后气体中氨和其它气体组分分离，提供液氨产品，氨分离后的未反应气体循环反应，因此氨合成工艺通常采用循环流程。本装置合成塔采用国内具有自主知识产权的低压氨合成塔技术，合成塔床层温度分布均匀，接近最佳合成温度，氨净值高，同时合成气压缩机采用单台带循环段的离心式压缩机，利用热电车间的中压蒸汽透平驱动，提高装置的运行率，减少维修工作量；本装置使用的是浙江工业大学化工厂的A301型氨合成催化剂。
1.12液氨罐区工段（1011）
从氨合成工段送来的压力0.6MPa(G)、温度10℃液氨进入液氨球罐（V1101）中，球罐中的液氨通过液氨输送泵（P1101A/B）送到尿素装置。如尿素装置停产，液氨也可作为中间产品，用液氨装车泵装汽车槽车外售。
为了保证球罐的安全，液氨球罐设有高低液位报警液位计，同时还设有高高和低低液位报警联锁开关。达到高高液位或低低液位时，DCS报警并自动关闭储罐进口总阀门，以保证成品罐区及整个工厂的安全。事故解除后，由DCS发出指令打开储罐进口总控制阀门，恢复正常工作状态。
液氨球罐还设有压力控制装置。当压力高高报警时，联锁开启氨压缩冷凝机组（K1101），将液氨球罐中的气体压缩后用循环水冷却为液氨，再返回到液氨球罐中。
1.13火炬工段（1012）
火炬放空时，火炬筒体上的流量计作为点火触发信号，流量计差压变送器送信号到控制台，控制台进行声光报警。然后控制台控制开启氮气控制阀吹扫火炬筒10秒后打开引火筒、长明灯燃料气阀，启动高空点火器，点燃引火筒，引燃长明灯和主火炬，热电偶火检和紫外线火检检测到火炬火焰，将信号送至控制台，控制台控制关断引火筒燃料气阀、高空点火器，长明灯一直伴烧，主火炬保持燃烧状态；
若火炬气排放过程中主火炬意外熄灭，热电偶和紫外火检可立即检测到火焰熄灭，并将信号送至远程点火控制台，控制台可控制进行重新高空点火。
当流量计信号检测到排放结束（流量信号和压力信号低于设定值），控制台关闭长明灯燃料气，自动打开氮气控制阀吹扫密封（30S）后关闭。整个系统处于待机状态。
2.流程特点
2.1焦炉气压缩采用往复式压缩机对焦炉气进行二级压缩，该压缩机具有以下优点：造价低、有备机，采取高效除油分离气脱除气体中夹带的液体，可保持气体的干净无油；
2.2用PDS湿法脱硫，H2S的脱除效率可以保证在90%以上，同时可以脱除部分有机硫、焦油和HCN；
2.3采用国产新型加氢脱硫催化剂，具有较高的加氢活性，同时适用于含高浓度CO和CO2气氛下焦炉气的加氢转化，且转化率高，副反应小；
2.4采用饱和塔，将原料气增湿，有效回收低位能及工艺冷凝液，并减少工艺蒸汽用量，消除大量工艺冷凝液的排放和处理；
2.5采用富氧部分催化氧化法转化工艺，转化炉烧嘴拟采用国产化烧嘴，转化废锅采用进口设备，副产4.2MPa(G)的中压蒸汽，经加热炉过热后进入中压蒸汽管网，不仅可以充分利用高位能，而且还可减少外供蒸汽量；
2.6脱碳采用多胺法（改良MDEA）热法工艺，具有溶液循环量低、净化度高和再生热耗低的特点；
2.7合成气压缩机采用单台带循环段的离心式压缩机，中压蒸汽透平驱动，提高装置的运行率，减少维修工作量；
2.8合成塔采用国内具有自主知识产权的低压氨合成塔技术，合成塔床层温度分布均匀，接近最佳合成温度，氨净值高；
2.9空分装置氧气采用内压缩流程，增大装置运行的安全性能；
2.10本装置自动控制系统采用DCS集散控制，使得全厂操作控制稳定，便利迅捷。同时采用一套安全仪表系统（SIS），为全装置关键的设备和系统提供安全保证。
2.11装置正常生产过程中，无有毒、有害的废水及废气排放，做到清洁生产。
2.12.单系列生产。关键的设备都只有一台，节省了投资，简化了操作。
2.13.功率最大的合成气压缩机采用高速运转的离心式压缩机，代替原来的往复式压缩机，并用装置内自产的蒸汽驱动透平。这样的机组输气量大、易损部件少、运行周期长，又降低了合成氨能耗。
2.14.具有一套较完整的热回收系统，把工艺过程的余热充分利用起来，产生中、低蒸汽，既提供了转动设备所需要的动力，又作为工艺蒸汽和加热介质，降低合成氨成本。
3.空分装置（2000）
空分装置是河南开原空气气体有限公司产品，采用分子筛净化空气、带增压风机制动透平膨胀机、采用填料型上塔氧气内压缩流程。
空分装置设计能力为氧气6000Nm3/h，氮气13000Nm3/h。空分工段附设的空压站设计能力为压缩空气200Nm3/h，仪表空气800Nm3/h。
4.尿素装置 （3000）
本套装置采用二氧化碳汽提法，突破了传统水溶液全循环法的未反应物回收方式，使尿素生产的辅助能耗大幅度降低。其工艺的特点如下：
4.1二氧化碳汽提法克服了传统水溶液全循环工艺的一些缺点：
4.1.1克服了在较低压力下分解，在较低压力、较低温度下进行冷凝吸收，而不能回收利用甲铵生成热的缺点；
4.1.2二氧化碳汽提法在高压下冷凝吸收氨和二氧化碳，回收利用甲铵生成热并节省冷却水；
4.1.3克服了由于逐级降压分解、逐级冷凝吸收而设置的庞大的循环系统的缺点。减少了设备，简化了流程，节省了投资；
4.1.4克服了由于高浓度、高压力和较高温度的甲铵液返回合成塔所造成的高压甲铵泵填料和缸头腐蚀劳动开裂等较难解决的缺点；
4.1.5克服了返回合成塔甲铵液H2O/CO2较高的缺点。
4.2减少了设备，简化了流程。高压系统的尿素合成塔、气提塔和高压甲铵冷凝器等三个设备的物料，靠重力自行循环，从而减少了设备，简化了流程；
4.3提高了热能和塔的利用率。二氧化碳汽提法实质上是采用两段合成，即液氨和气体二氧化碳生成甲铵的放热反应是在高压甲铵冷凝器中进行的。可回收热量以副产蒸汽。氨基甲酸铵脱水生成尿素是在合成塔中进行的。由于甲铵生成热在高压冷凝器中已被导出，从而合成塔的自热平衡，不需要加入更多的过量氨来维持。入合成塔物料的减少，使合成塔的容积得到充分利用；
4.4热利用好。全厂蒸汽按压力分为三个等级。由于蒸汽分级使用，并尽量利用各级冷凝液的闪蒸蒸汽，热利用好，体现了按质用能的原则。
5.尿素包装及库房（3009工段）
尿素包装及库房工段是年产22万吨尿素装置的配套设施，散装尿素的处理量为660吨/日，根据尿素装置年产22万吨的生产规模按《化工粉粒体产品计量、包装及码垛系统设计规定》（HG/T20663-1999）规定：包装系统的日生产能力按日产量的1.2倍计算。按每包40公斤计，每日需包装成品袋装尿素19800包。主要生产任务是将来自尿素工段的散装颗粒尿素进行转运、包装、储存、装汽车外运。
6.锅炉给水及除氧槽工段（4001工段）
本工段采用热力喷雾除氧加化学除氧工艺。热力除氧是将水雾化并通过填料与低压蒸汽充分接触加热，使其在一定压力下沸腾，脱除溶解于水中的氧。为消除热力除氧后残留在水中的溶解氧，还需要利用化学除氧剂——联氨进行补充处理，
生成的碱性磷酸钙和蛇纹石是一种松软的水渣，易随锅炉排污而排除掉，且不会黏附在锅炉内形成二次水垢。
7.公用系统（4002工段）
本装置蒸汽热力系统分为3.8MPa(G)中压蒸汽系统和0.4MPa(G)低压蒸汽系统。化肥装置的中压蒸汽用量56.98t/h，其中装置正常生产时转化废锅和合成废锅的副产4.2MPa(G)中压饱和蒸汽45.93t/h，经加热炉过热至450℃后送中压蒸汽管网作为自用，不足的11.05t/h部分由界外热电站提供。
化肥装置正常生产时脱碳工段的低压蒸汽废锅和尿素工段副产低压蒸汽15.69t/h，由管网外供焦化装置。同时由热电站引入1.0MPa(G)、270℃低压过热蒸汽7.673t/h，减温减压至0.4MPa(G)、168℃作为低压蒸汽管网用汽。来自各工段的蒸汽冷凝液和合成气压缩机的透平表面冷凝器的蒸汽冷凝液收集至蒸汽冷凝液罐（V4201），由蒸汽冷凝液泵（P4201A/B）加压经冷凝液换热器（E4201）冷却至40℃后送至热电站。
四.试车前的准备
1.系统检查
本装置为新建的生产装置，所以在竣工后，为确保装置化工投料开车的安全和顺利投产，在开车前在装置建设安装竣工后，组织工艺、设备、电气、仪表等有关车间和部门人员会同安装人员，根据设计图纸、说明书及有关规范及设计施工要求，对装置整个系统进行全面细致的检查。检查的主要内容有：
1) 工艺流程、管道、阀门、设备、零部件、仪表控制点、分析取样点等是否符合设计要求。
2) 检查安全设施。如消防器材是否齐全好用、操作人员的个人防护用品是否备齐、楼梯平台是否符合安全要求等。
3) 检查环境保护设施。
4) 检查各岗位的工器具是否备齐。
5) 检查电器照明及电讯设备是否好用。
2. 设备、管道清理
2.1为了检查设备、管道的安装质量及材质是否能满足要求，对装置用水做介质作水压试验，检查设备能否承受工艺要求的压力，以确保开车之后安全运行 ，水压试验合格后通过对管道、设备的吹扫，清除其内的焊渣、灰尘、污泥、沙石等杂质以及施工中的遗留物，以保证设备的安全运转，对特殊仪表、调节阀、透平压缩机做了重点保护。
2.2为了清除一些重大的隐患及质量问题，确保一次化工投料成功，不致因系统气密性差，法兰连结处、焊缝等部位发生泄漏，而造成停车或其它意外事故选用空气又做了气密试验。
2.3设备、管道在制作、安装过程中都会产生油脂、铁锈等，这些杂质对装置的安全运行有一定的影响，所以为了除去系统在施工安装时残留于设备、管道内部的油脂、铁锈、砂石、水垢、玻璃纤维等杂质，以免污染PDS脱硫溶液、MDEA脱碳溶液、锅炉给水、蒸汽等对湿法脱硫系统、脱碳系统、锅炉给水系统、蒸汽发生系统、空分至转化炉的管道进行化学清洗。
3.单体、联动试车
动设备的正常运行是装置顺利投料试车的关键。为了增大液体、气体压力和输送液体、气体,以满足工艺需要，合成氨装置界区内安装了数量众多、 规格不同、类型多样的离心泵、往复泵、离心式压缩机、往复式压缩机、引风机、鼓风机等运转设备，为了确保运转设备投入生产后运行正常，控制仪表的报警与连锁（泵 ）调试、岗位操作人员的岗位练兵，组织操作人员、设备人员等对这些机泵逐台进行单体试车和联动试车，通过试车检查各机泵安装是否正确,合理，并测定其最佳运行状态。
4.系统置换
合成氨的原料其中含有H2、CO、CH4等易燃易爆气体，NH3气也是易燃易爆气体，如直接通入系统，与系统内原有的空气混合容易发生爆炸。因此，在向系统通入原料气之前，应该先用氮气将系统内空气置换干净，直至置换气体中O2≤0.5%为止。化工试车的工作质量好坏，对装置能否顺利投产，对今后生产的稳定，都关系十分密切，所以公司组织了化肥试车小组，并整队各个岗位的试车制定了严格的试车方案，为装置投料开车做好准备。
五．投料试车
1.按照合成氨装置原始开车的程序，原始开车的主要步骤如下：
1、 循环水系统开车
2、 空分开车
3、 锅炉给水系统开车
4、 系统引入界区外蒸汽，建立蒸汽管网
5、 脱硫系统开车
6、 转化系统开车
7、 脱碳系统开车
8、 甲烷化系统开车
9、 转化～甲烷化加负荷
10、 冷冻系统及氨气压缩机开车
11、 合成气压缩机开车
12、 氨合成催化剂还原和合成系统开车
13、 产品氨由冷冻系统向液氨球罐输送
14、 合成系统加负荷至
15、 全系统价负荷至设计值
2.试车情况
2.1.从2010年4月份开始正式进入了试车准备阶段，4月21日循环水风机试车，4月23日开始试循环水泵，5月18日开始试消防水系统，5月27日开始焦炉气压缩机试车。
2.2.6月2日空分系统三台压缩机试车，8月份空分系统试车，在试车过程中由于设备原因机组开停次数较多，空分系统在开元的指导下9月23日产出合格氮、氧。
2.3. 9月10日焦炉气导入粗脱硫系统，9月23日粗脱硫产出合格脱硫气，26日焦炉气送入气柜。
2.4. 8月15开始做气柜升降试验，在油泵调试过程中发现视镜在柜壁读数不准，最终将视镜移到底部油沟出口油管上。
2.5. 8月份开焦炉气压缩机工艺管道进行吹扫，10月1日引入焦炉气开车供精脱硫催化剂预硫化。
2.6. 10月2日精脱硫催化剂预硫化，10月8日合格脱硫气送合成转化系统。
2.7. 9月27日17：45转化工段点火，表明氨装置开车起步，10月1日转化炉、中变氮气升温，10月6日转蒸汽升温、因为精脱硫出口气含硫原因投料时间有些拖延，10月9日转化炉投焦炉气，10月10日投氧气，做到一次成功。
2.8. 10月14日中温变换炉触媒开始导转化气还原，2010年10月15日临晨1：32中变触媒还原结束，转化气导入中变炉。10月23日临晨0：15分低变炉氮气升温，配甲烷化氢气， 10月26日5:00低变开始还原结束。
2.9.脱碳净化系统在东华完成对工艺管线空气吹扫后，车间接手清洗工作。9月11日起，脱碳各塔开始水冲洗，9月16日开始冷水循环洗9月18开始热水循环洗，9月29日开始第一次碱洗，10月4日下午开始第二次碱洗， 10月6日开始漂洗，10月8日、因脱盐水供应一直不稳定，漂洗工作断断续续提前结束。清洗结果是PH=12.25浊度2.61总铁0.08，只有PH不合格。共向溶液大槽进了380桶MDEA共83.6吨脱碳溶液，10月11日脱碳MDEA溶液进入系统，吸收、再生二塔建立液位溶液循环，10月16日脱碳开始导气10月22日甲烷化进工艺气催化剂开始还原，10月23日还原结束。
2.10. 为原始开车注氨及早开尿素需要，10月2日至10月15日，外买液氨送入氨球罐，共1030吨。9月20日合成塔催化剂装填完毕，9月30日合成塔大盖封复位，系统进行全面查漏消漏，在合成压缩机正常启动后，11月13日开始触媒升温还原，在冰机正常启动后，23日10：30合成塔触媒还原结束，氨浓度达93.5～99.7%，合成开始向氨库输送，合成氨装置出氨。
3.在首次投料开车过程中，发生的操作事故
3.1. 8月24日粗脱硫水联运时仪表空气突然中断，导致富液槽跑液，贫液槽抽空。9月5日氮气置换电捕因操作不当，电捕内压力超过33KPa导致电捕防爆板爆破。9月9日脱硫塔液位无法控制造成多次富液槽抽空，后分析原因是，是因脱硫塔底部富液水封顶部的虹吸管太细，将其改为Φ50.
3.2.10月2日R0302硫化时因焦炉气压缩机四段放空量突然加大，气量降低导致R0302催化剂空速降低，催化剂超温。
3.3. K0601润滑油路管线出口单向阀爆裂：在第一次启动后操作人员将润滑油管线出口截止阀关闭，第二次启动时没有发现润滑油管线出截止阀是关闭的，启动辅助油泵，结果使得出口压力超标，将润滑油路管线出口单向阀爆裂。
3.4. 开工加热炉F0601的燃料气管线第二道截止阀内漏，点火前将第一道截止阀打开，引焦炉气至长明灯准备点火。然而在点火过程中由于耽误的时间过