Honeywell气体探测器在合成氨厂房的应用

一、行业简介

氨的合成使人类从自然界制取含氮化合物的最重要方法。氮则是进一步合成含氮化合物的最重要原料，
而含氮化合物在人民生活中都是必不可少的。
氨除了本身可以作为肥料外，它是进一步制取各种氮肥的原料。氮肥是现代农业生产比不可少的，目
前有氨制成的氮肥，最重要的是尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵等。
氨可用来制造硝酸、硝酸盐、铵盐、氰化物等无机物，也可用来制造胺、磺胺、腈等有机物。氨和这
些含氮化合物是生产燃料、炸药、医药、合成纤维、塑料等的原料。
氨是用氢、氮合成的，所以合成氨的直接原料为氢和氮
合成氨一般以天然气，油田气为原料的工厂占60% 以上。其次是与天然气接近的轻油和炼厂气。以煤
为原料的只不过10%

二、工艺流程：

氨的生产过程，粗略的讲可分成四步：原料的生产；原料气的净化；氨的合成；氨的分离。除氨的合成外，
其它过程的转化率和分离率都比较高。由于氨合成的转化率较低，反应后的气体经氨分离后循环返回合成塔。
氨生产的原则流程：

三、环境特点

氨合成的原料无论是煤，天然气还是油田气一旦发生泄漏都会引起火灾，爆炸。
氨合成时采用以铁为主体的催化剂，催化剂比较容易中毒，少量氧和氧化物的存在将使活性铁氧化而
失去活性。但当氧或氧化物清除后，活性仍可恢复，因此这叫做暂时中毒。硫（H2S）、磷( 如PH3) 等引
起的催化剂中毒是不可恢复的，故叫做永久中毒。由原料制成的原料气中含有能导致催化剂中毒的组分，
主要是含硫化合物和碳的氧化物。它们需经历脱硫和脱碳的净化过程。这个过程会产生二氧化碳，一氧化碳，
硫化氢等有毒气体。
以煤、焦为原料的造气循环过程中生产的半水煤气含氢气，一氧化碳，氮气，二氧化碳，除此以外还
含少量甲烷、氧气、硫化氢、硫等。
轻质烃原料主要是天然气、油田气、炼厂气、轻油等。应用最多的是天然气，其主要成分是甲烷。
以天然气为原料的氨合成从二段转化炉出来的气体，其组成为甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气、氮气。
且轻质烃原料气含少量硫，它们对镍催化剂有毒，除去硫时需加入氢气反应以生成硫化氢。
以重质烃为原料的氨合成使用部分氧化法是让氧、水蒸气、重质烃在气化炉中燃烧放热，使物系升温，
同时气化的油发生裂化与重整。之后，燃烧物再发生转化反应，最终获得以氢气和一氧化碳为主的合成氨
原料气。副反应产物中会含有一氧化碳，二氧化碳，氢气。

·原料储运需检测的气体：碳氢化合物可燃气体。
·脱碳，脱硫过程需检测的气体：一氧化碳，二氧化碳，硫化氢，氧气。
·氨合成和分离过程需检测的气体：一氧化碳，硫化氢，氢气，二氧化硫，氧气等有毒气体，碳氢化
合物可燃气体。

四、气体检测系统介绍：

监控系统功能简介:
当现场探测器检测到相应气体浓度超标，会马上输出相应的报警开关量到相应的声光报警器以触发不
同级别的报警信号来告知现场人员。同时控制器收到超过报警上限浓度的数值会触发相关继电器动作并上
传到DCS 以引发联动。
Optima Plus 可燃气体探测器：
Optima Plus 可燃气体探测器采用“双光源，双光束”的红外补偿检测原理，具有响应速度快，精度高，
维护量小，使用寿命长( 典型使用寿命15 年) 等优点。Optima Plus 采用全316 不锈钢材质，耐腐蚀性好。
Optima Plus 还具有SIL2 安全等级认证，以及BV, ABS 等多国船级社认证，是一款高安全等级的免维护的
仪表。
XCD 可燃/ 有毒气体探测器：
XCD 作为Honeywell 新一代的通用气体探测器平台，具有多种检测与原理的智能传感器，可用于检测
各种可燃性气体和有毒有害气体。XCD 具有铝合金和316 不锈钢2 种材质的外壳，独特的三色背光LCD
显示功能，标配的继电器信号输出，专利的“SurecellTM” 技术，使得XCD 能适用于任何工作环境。同时，
XCD 的高性价比使得XCD 成为尤其适合炼油厂这类密集型企业的更经济的气体探测解决方案。

System57 控制器：
安装在中控室安全区域报警机柜中的System57 控制器可兼容所有固定式霍尼韦尔工业气体探测器的
控制器，其具体功能如下：
为现场的探测器提供24V 电源。
接收现场探测器的4-20ma 电流模拟信号，并准确转换成相应气体浓度反映到显示面板上。
其单通道独立回路的设计可为每个与之相连接的探测器单独提供A1,A2 及故障三种报警上传。
上传模拟信号，Modbus 信号及三种报警开关量输出到DCS。

五、Honeywell 适用的产品有：

XCD 可燃/ 有毒气体探测器( 详见第39 页)
Optima Plus 可燃气体探测器( 详见第42 页)
System57 控制器( 详见第45 页)