年產(chǎn)36萬噸合成氨一氧化碳變換工段工藝設計

3在合成氨的生產(chǎn)過程的原料中存在著有害的一氧化碳成分，因此22反應生成有效氣體氫氣與二氧化碳。在各個大中小型企業(yè)中發(fā)揮了至關重要的作在這里采取中串低變的方法，中串低變這一概念是從上世紀80年代流的。中變串低變是在B109,B1113,B114,B115等作為催化劑的前提下，以鐵-鉻系催化劑為主要添加物，然后再串進鈷-鉬系寬變催化劑的工藝。這一工藝使反應所需的條件中變段間的熱回收方式最主要有3種：煤氣冷激、中變爐內(nèi)噴冷激和中變爐外噴①節(jié)能效果：段間噴水熱回收率高，直接將段間高位能轉(zhuǎn)化為蒸氣，增加了汽氣比，降低了蒸汽消耗，節(jié)能效果比段間煤氣冷激要好。②設備：段間噴水冷激需在中變爐內(nèi)設置蒸發(fā)層和噴頭，這樣與煤氣冷激相第二章工藝原理和流程整個生產(chǎn)過程主要分為三部分，分別是一二段的轉(zhuǎn)化和中-低變串聯(lián)流程。如圖2-1所示，首先經(jīng)過天然氣加氫脫硫，在一定溫度和壓力下使水碳比為3.5，然后進入一段轉(zhuǎn)化爐對流加熱反應，在集氣管中的溫度升到850℃左右，在輸氣總管表3-1原料氣組成Te第三章工藝計算及流程模擬CO2H2N24O2合計%表3-2中變爐進口氣組分（干基）N2含量，%中變爐進口氣體溫度為330℃,中變爐出口氣體溫度為360.74℃。進中變爐干氣壓力P=1.75Mpa.中表3-3中變爐進口氣組分（濕基）N222含量%aa則反應掉的CO的量為：5.96%×74％=4.41%HO％=47.77％-4.41％+0.4％=43.76%2CO％=5.96％-4.41％=1.55%H％=29.09％+4.41％-0.4％=33.1%2CO％=5.01％+4.41％=9.42%2K=（H%×CO/（HO%×CO=4.6表3-4中變爐一段催化劑床層進口氣組成（濕基）N222含量%60%×692.052=415.23kmol2表3-5一段催化劑床層出口氣（干基）組分N2含量%2276.82+996.99+3751.254+132表3-6出中變爐一段催化床層的變換氣（濕基）組分N22含量%由：K=(H%×CO％)/（HO%×CO％)得K=2.26則可設平均溫差為30℃,則一段催化劑床層出口氣溫度：表3-7進二段催化床層的變換氣組分N22含量%圖3-2中變爐二段進料與出料ASPEN模擬數(shù)據(jù)表3-8出中變爐二段催化床層的變換氣干組分N2含量%2表3-9出中變爐的濕組分N22含量%根據(jù)：K=（H%×CO/（HO%×CO%)pp設平均溫距為40℃,則出中變爐二段催化床層的變換氣溫度為：N22含量%N2含量%Xp222=4.28+4057.005+4863.021+1262.739+1367.136+23.022H2N24O2含量%95=1218.448+55.364+4012.714+1367.136+23.028+19.998+4869.02=11604kmol2H2N24HO2O2含量%9562根據(jù)：K=（H%×CO/（HO%×CO%)p22由上述方程計算得催化劑理論用量為5m3-6fG1.9E3p設催化劑床層直徑為4.0m,則計算可得E=0.4;G=23829.86kg/.mh);L=3.00m帶入公式可得ΔP=6.3KPa＜7.0KPa11mm)=1489.56m3ηη內(nèi)pMMiiyΣiiiiN22umΣΣyiMyiiiN22λλ.MΣλ.Mii.Mλ=Σii.Miii2N2pp內(nèi)=413.24kJ/(m.h.℃)查得水的物性數(shù)據(jù)：溫度T=55℃;導熱系數(shù)λ=65.04x10一5kcal/(m.h.℃)pe則可計算得殼側(cè)對流傳熱系數(shù)C=6423kcal/(m2.h.℃)外1-計算得K=331.01kJ/(m2.h.℃)mm1PENG-ROB對電解質(zhì)使用真實組分法330011000000表4-6對E101、E102、E104、E105-2模名稱E101PENG-ROBPENG-ROBPENG-ROBPENG-ROB法3333PENG-ROBPENG-ROBPENG-ROBPENG-ROB法3333CCCC111100000000111111111100110011111111流流Henry組分PENG-ROBPENG-ROB法330000分110000量量法率PENG-ROB33分3頭行物性方法PENG-ROBPENG-ROBP3003003003003法分369.191901369.191901360.40105220001001001134838.958253113.200262834838.958253113.2002628量53113.200262859.462764808.753113.200262859.462764808.7量PENG-ROB