天津2000年大一課程_合成氨各工段參數(shù)說(shuō)明_3

1、 合成氨各工段合成氨各工段關(guān)鍵控制參數(shù)說(shuō)明關(guān)鍵控制參數(shù)說(shuō)明合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除合成氨備煤工段造氣工段合成氨工段脫硫一氧化碳變換二氧化碳脫除少量一氧化碳的清除備煤工段：原料煤l煤中水分：為了保證正常的氣化狀態(tài)，要求煤中的水分含量應(yīng)遠(yuǎn)

2、遠(yuǎn)低于臨界水分，否則氣化指標(biāo)將會(huì)受到嚴(yán)重影響。l揮發(fā)分：一般煤的揮發(fā)分含量不允許超過(guò)6%。用高揮發(fā)分的煤制取的半水煤氣中甲烷含量很高，既消耗動(dòng)力又浪費(fèi)原料，并且降低爐子的生產(chǎn)能力。l灰分：塊煤入料必須低灰，16%以下，原因?yàn)楸３謫螤t的造氣量，灰分高反而影響經(jīng)濟(jì)效益。制造型煤會(huì)使灰分增加。l硫分含量：含硫化合物腐蝕金屬，并且導(dǎo)致催化劑中毒，因此要求對(duì)含硫量有一定的要求。陰魂借子 陰魂借子黑巖 http:/ 陰魂借子最新章節(jié)陰魂借子 陰魂借子黑巖 http:/ 陰魂借子最新章節(jié)l晉煤的原煤灰分變化比較大，灰分最高可以達(dá)到40%50%，產(chǎn)品區(qū)域分布差別也比較大，硫分高的可以達(dá)到2.5%6%。同一礦井

3、、同一采面開(kāi)采的原煤，灰分也會(huì)出現(xiàn)高低不等的現(xiàn)象。l對(duì)原煤的直接利用存在問(wèn)題，需要進(jìn)行表面洗選加工，主要是洗掉黃鐵礦硫。根據(jù)不同礦區(qū)的比較，存在硫分隨灰分變化的趨勢(shì)，如隨著灰分的降低硫分也降低。l塊煤目前控制水分10%，硫分2%。如果控制較高，灰分在1718%，硫分不會(huì)超過(guò)2.5%。故試驗(yàn)用煤硫分控制在2.5%以?xún)?nèi)，是可以保證的。l末煤目前的灰分為26%，如果單純的15#煤，硫分2.5%是不能保證的?；曳衷?6%以?xún)?nèi)，硫分3%是可以控制的。如果對(duì)末煤進(jìn)行洗煤，其中的煤泥被浪費(fèi)掉了，灰分控制在20%以?xún)?nèi)認(rèn)為是比較經(jīng)濟(jì)的。塊煤也一樣，洗灰分控制在1718%，太高不好控制，比較經(jīng)濟(jì)。l試驗(yàn)用煤的設(shè)置

4、要考察當(dāng)?shù)氐膶?shí)際產(chǎn)品。備煤工段：原料煤造氣工段：脫硫l以煤為原料的半水煤氣一般含有有機(jī)硫0.1-0.8g/Nm3和無(wú)機(jī)硫硫化氫1-6 g/Nm3。硫化物的存在加劇了管道和設(shè)備的腐蝕，而且能引起催化劑中毒，必須予以除去。l針對(duì)晉城高硫煤，推薦采用的脫硫法為濕法脫硫，一般為栲膠法。栲膠法脫硫?qū)俅呋趸摿颉?第一步：吸收Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS第二步：析硫（硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng)生產(chǎn)焦釩酸鈉，并析出單質(zhì)硫）2NaHS + 4NaVO3 + H2O = NaV4O9 + 4NaOH + 2S第三步：氧化NaV4O9+ 2TQ （醌態(tài)栲膠）+ 2 NaOH+H2O=4 NaVO3

5、+THQ（酚態(tài)栲膠）NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O第四步：再生2 THQ+1/2O2=2TQ+H2O造氣工段：脫硫主要反應(yīng) 副反應(yīng)： 2NaHS+2O2=NaS2O3 +H2O Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 Na2CO3+2HCN=2NaCN+ CO2+ H2O 2NaCN+5 O2=Na2SO4+CO2 +SO2 + N2 副反應(yīng)消耗了Na2CO3,降低了溶液脫硫的能力，使溶液的性下降，因此生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制副反應(yīng)。造氣工段：脫硫主要反應(yīng)造氣工段：脫硫過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素 l總堿度和PH值l偏釩酸鈉（NaVO3）含量l栲膠含量lNa2CO3含量l脫硫液循環(huán)量l富液

6、再生溫度l再生時(shí)間十二天劫 十二天劫馬六甲(馬追豬) http:/ 十二天劫馬六甲(馬追豬) http:/ 對(duì)于處理H2S含量小于1.0g/m3（標(biāo)態(tài)）的低硫原料氣時(shí)，溶液的總堿度（以Na2CO3計(jì)時(shí)，1N53g）可控制在2.02.5g/L（0.40.5N）；當(dāng)處理H2S含量大于1.5g/m3（標(biāo)態(tài)）以上的中、高硫原料氣時(shí)，溶液的總堿度可控制在3.05.0g/L（0.61.0N）。溶液的PH值不易低于9，但溶液的PH值越大，Na2S2O3與NaHCO3的生成率也越高，對(duì)脫硫產(chǎn)生不利影響。 偏釩酸鈉（偏釩酸鈉（NaVONaVO3 3）含量：）含量： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，配置好的脫硫液比較適宜的膠釩比（栲膠

7、/偏釩酸鈉）應(yīng)為1.11.4。脫硫過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素 栲膠含量：栲膠含量： 對(duì)于處理H2S含量小于1.0g/m3（標(biāo)態(tài)）的低硫原料氣時(shí)，溶液中栲膠濃度可控制在1.01.5g/L；當(dāng)原料氣中的H2S含量大于1.0g/m3（標(biāo)態(tài)）時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整栲膠濃度；H2S含量在1.52.5 g/m3（標(biāo)態(tài)）時(shí)，栲膠濃度可控制在1.83.0 g/L。 NaNa2 2COCO3 3含量：含量： 為保證PH值不低于9，半水煤氣脫硫液中Na2CO3含量應(yīng)控制在612 g/L為宜。脫硫過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素 脫硫液循環(huán)量：脫硫液循環(huán)量： 實(shí)踐表明，無(wú)論用何種液相催化氧化法脫硫，脫硫塔單位截面積的溶液噴淋量不應(yīng)小

8、于35m3/（m2.h），或液氣比不應(yīng)低于15L/m3（標(biāo)態(tài)）。 富液再生溫度：富液再生溫度： 富液再生溫度宜控制在40左右。 再生時(shí)間：再生時(shí)間： 溶液在再生槽內(nèi)的停留時(shí)間一般以2030分鐘為宜。造氣工段：一氧化碳變換l溫度：變換反應(yīng)是可逆的放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率影響很大。反應(yīng)開(kāi)始溫度一般為320-380，最高使用溫度為530-550。l操作壓力：目前，大中型合成氨廠(chǎng)變換操作壓力位1.2-3.0MPa。最高為8.2MPa，小型合成氨廠(chǎng)操作壓力為0.6-1.2MPa。l水蒸汽比例：中溫變換的水蒸汽比例為3-5。l空間速度：常壓變換的空間速度一般為300-550h-1，加壓變換的空間速度為

9、600-1500 h-1。造氣工段：二氧化碳脫除 當(dāng)采用以高碳?xì)浔鹊臅x城煤為原料，對(duì)大型合成氨裝置而言，可以選用低溫甲醇洗等物理吸收法較為合適，即采用“冷發(fā)凈化”流程。因?yàn)楦咛細(xì)浔鹊脑?，需脫除的二氧化碳量較多，而低溫甲醇洗滌法在低溫加壓的條件下，可以達(dá)到比其他任何熱法都大的吸收能力，而且在系統(tǒng)能量利用上也比較經(jīng)濟(jì)。 （1）溫度：40 （2）壓力：2.8MPa造氣工段： 少量的一氧化碳的清除 l操作溫度：該吸收反應(yīng)為放熱反應(yīng)，選擇較低的溫度可增加銅氨溶液吸收能力，提高凈化度。因此，操作溫度為8-15為宜。l操作壓力：10-15MPa。l銅氨液的配制 銅氨液再生條件： 溫度 回流塔溫度為45-5

10、5，再生塔溫度為75-78，還原器溫度60-68。 壓力 再生壓力維持在3.0-8.0kPa。 再生時(shí)間 銅氨液在再生器中停留時(shí)間一般為30-40min。 氨加入量 生成一噸合成氨，需銅氨液中補(bǔ)7-10kg。氨的合成工段 氨的合成是合成氨生產(chǎn)的最后一道工序，其任務(wù)是將經(jīng)過(guò)精制的氫氮混合氣合成為氨。目前我國(guó)一般采用15-32MPa壓力進(jìn)行合成氨生產(chǎn)。決定生產(chǎn)條件最重要的因素是：氣體成分、溫度、壓力、空間速度和催化劑的選擇。 氨的合成是合成氨生產(chǎn)的最后一道工序，其任務(wù)是將經(jīng)過(guò)精制的氫氮混合氣合成為氨。目前我國(guó)一般采用15-32MPa壓力進(jìn)行合成氨生產(chǎn)。決定生產(chǎn)條件最重要的因素是：氣體成分、溫度、壓力、空間速度和催化劑的選擇。氨的合成工段l氣體成分：生產(chǎn)中一般規(guī)定進(jìn)入合成系統(tǒng)的混合氣中CO+CO215-20ppm以下。生產(chǎn)中認(rèn)為，新鮮氣中惰性氣體含量為0.5-1%的情況下，控制循環(huán)氣中惰性氣體的含量在10-15%之間最為經(jīng)濟(jì)。l空間速度：增加空速可以提高氨的產(chǎn)量，也就是提高了催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度，因此當(dāng)條件許可時(shí)，應(yīng)盡量加大空速。l壓力：由于催化劑活性的限制，普遍采用15-32MPa的中壓循環(huán)法氨合成流程。氨的合成工段l溫度