合成氨工艺总结.doc

合成氨发展的三个典型特色：1.生产规模大型化2.能量的合理利用。用过程余热自产蒸 汽推进蒸汽机供动力，基本不用电能3.高度自动化 Chp2.原料气的制取 2.1固体燃料气化法 氢气的主要根源有：气态烃类转变、固体燃料气化和重质烃类转变。 煤气化技术装置的分类：（1）固定床气化（2）流化床气化（3）气流床气化 固定床气化：UGI炉，鲁奇（Lurgi）炉和液态排渣的鲁奇炉 流化床气化：Winkler气化炉；Lurgi循环流化床气化炉；U-Gas灰聚会流化床气化炉 气流床气化：常压气流床粉煤气化即Koppers-Totzek（柯柏斯-托切克，简称K-T）炉；水煤 浆加压气化，即Texaco（德士古）炉和Destec（现E-Gas）炉；粉煤加压气化，即SCGP（Shell 煤气化工艺）。 固定床间歇制气：采纳间歇法造气时，空气和蒸汽交替通入煤气发生炉。通入空气的过程 称为吹风，制得的煤气叫空气煤气；通入水蒸气的过程称为制气，制得的煤气叫水煤气；空 气煤气与水煤气的混淆物称为半水煤气。 间歇式制半水煤气流程：a．空气吹风b．上吹制气c．下吹制气d．二次上吹e．空气吹 净 德士古气化妆置包含煤浆制备、气化、灰水办理。煤浆气化采纳德士古水煤浆加压气化的激冷流程。 气化工段重点设施 气化炉（拜见p56图1-2-39） 气化炉分上下两部分，上部为焚烧室，焚烧室内安装三层耐火砖用来防备炉壁烧坏；下部为 激冷室。从焚烧室出来的工艺气经过降落管进入激冷室，激冷室上部有激冷环，下部降落管 浸入水中，工艺气在水中冷激。气化炉是德士古装置核心设施。 碳洗塔的作用是清洗从气化炉来的粗煤气，除掉粗煤气中的含杂的灰分以及可容水的反响 副产物，保证洁净、含灰分少的粗煤气送到下一工段进履行用。 碳洗塔下部主要作用是清洗，碳洗塔合成气进口管线伸入水下，粗煤气进入碳洗塔水下后， 经过塔内灰水的清洗再进入上部；碳洗塔上部有塔盘，采纳筛板构造，用来对合成气进行可 溶性气体以及灰分进行汲取。 碳洗塔是德士古气化妆置中，一个特别重要的中间过程装置。 1 从气化炉出来的粗煤气经过碳洗塔的清洗送到变换岗位，进行变换反响，或许送到火炬管线 进行放空，所有这就对碳洗塔液位的稳固要求很高，碳洗塔液位高了，简单将水带到火炬 管线中去；碳洗塔液位低，就会影响粗煤气的清洗成效，会影响到变换炉的运转。所有对碳 洗塔的液位控制是尤其的重要，特别是开泊车的时候，液位控制高会将水带入火炬系统，会 致使火炬喷水甚至火炬管线以及火炬的坍毁。 工艺烧嘴是三层环隙构造，从高压煤浆泵送来的煤浆走中间环隙进入气化炉，从空分送来的 氧气从外环隙和中心环隙进入气化炉。烧嘴将这两种介质送入气化炉并将它们雾化，提升反 应效率和原料的利用率。 2.2烃类蒸汽转变法 烃类蒸汽转变法应用最多的是加压两段催化转变法。 天然气转变前一定先脱硫。 往常水碳比大于2可保证不析碳。 催化剂构成：NiO为最主要活性成份。实质加快反响的活性成份是Ni，所以使用前一定进 行复原反响，使氧化态变为复原态Ni。 转变催化剂的有害成份：S，As,卤素等。转变反响前一定脱硫。往常反响温度在1000℃左右， 所以硫砷及卤素含量要小于0.5ppm。 甲烷蒸汽转变的生产方式 为何用二段转变方式？ 转变率高一定转变温度高，所有用很高温度，设施和过程控制都不利，设施花费和操作花费 都高。采纳二段方式，一段温度只在800°C左右，对合金钢管要求低，资料花费降低。在二 段才通入空气，使与一段的H2反响产生高温，保证二段中转变较为完整。 凯洛格法典型流程以下图。剖析特色和热充分利用、能量质量合理安排等。 主要设施一段转变炉 是烃类蒸汽转变的重点设施之一。它由对流段和辐射段构成。二段转变炉 焚烧以前，转变气与空气一定充分混淆，以防止局部过热而破坏炉体。因此通入的空气先要经一空气散布器。 2 Chp3原料气的净化 原料气的净化包含脱硫，变换，脱碳,气体的精制。 脱硫 工业脱硫方法好多，分为干法和湿法两种。前者是用固体脱硫剂(如氧化锌、活性炭、分子 筛等)将气体中的硫化物除掉；后者用碱性物质或氧化剂的水溶液即脱硫剂(如氨水法、碳酸 盐法、乙醇胺法、蒽醌二磺酸钠法及砷碱法等)汲取气体中的硫化物。 干法脱硫长处是既能脱无机硫，又能脱有机硫，可把硫脱至极微量。弊端是脱硫剂不可以再 生，故只好周期性操作，不适于脱除大批硫化物。 湿法采纳液体脱硫，便于重生并能回收硫，易于构成连续脱硫循环系统，可用较小的设施 脱大批硫化物。弊端是对有机硫脱除能力差，净化度不如干法高。 脱碳 脱除CO2的方法好多，工业上常用的是溶液汲取法，分为物理汲取法、化学汲取法和物理化 学汲取法。 物理汲取是利用CO2能溶于水和有机溶剂的特色。常用的有 加压水洗、低温甲醇清洗 等。 化学汲取是用氨水、有机胺或碳