合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀及節(jié)能技術(shù)(編輯修改稿)
2024-12-10 23:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 重質(zhì)油主要是指常壓或者減壓蒸餾 后的渣油以及利用原油深度加工后的燃料油。利用重質(zhì)油生產(chǎn)合成氨的工藝為首先重油與水蒸氣反應(yīng)值得含氫氣體。通過將部分重油燃燒以為反應(yīng)轉(zhuǎn)化吸熱提供足夠的熱量以及足夠的反應(yīng)溫度，進(jìn)而通過重油制氫為合成氨的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)原料。 采用天然氣生產(chǎn)合成氨主要工序?yàn)槊摿?、二次轉(zhuǎn)換、一氧化碳轉(zhuǎn)換以及去除二氧化碳等工序，在上述工序完成后即可得到氮?dú)浠旌蠚猓倮眉淄榛夹g(shù)去除少量殘余的一氧化碳以及二氧化碳，并經(jīng)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮處理，即可得到合成氨產(chǎn)品。 以煤作為原料制取氫氣的工藝流程主要包括煤的 高溫干餾焦化以及煤的氣化兩種，煤的焦化主要是將煤處于空氣隔絕的高溫條件下制取焦?fàn)t煤氣，通常情況下焦?fàn)t煤氣中含有 60%左右的氫氣，作為合成氨生產(chǎn)的原料。而煤的氣化，將煤在高溫條件下，通過常壓或者加壓的方式與水蒸氣或者氧氣反應(yīng)，得到含氫的氣體產(chǎn)物，以此為制作合成氨的原料。 二、合成氨生產(chǎn)工藝指標(biāo) 對(duì)于一段爐的溫度，一般控制在 760～ 800℃左右，這主要是由于一段爐設(shè)備價(jià)值高，而且主要為合金鋼管，合金鋼管的特點(diǎn)在于溫度過高容易造成使用壽命大幅度降低。對(duì)于二段爐溫度，主要根據(jù)甲烷控制指標(biāo)來確定。在合成 氨的生產(chǎn)壓力以及水碳比得出后，應(yīng)該根據(jù)平衡甲烷的濃度來確定合成氨的生產(chǎn)溫度。通常情況下要求yCH4，出口溫度應(yīng)為 1000176。 C 左右。實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)化爐出口溫度比達(dá)到出口氣體濃度指標(biāo)對(duì)應(yīng)的平衡溫度高 . 通常情況下將壓力控制在 3～ 4MPa 左右，這主要是由于采取加壓的條件可以降低能耗，保證能量的合理利用，而且采取加壓的方式還可以提高反應(yīng)余熱的利用。 由于水碳比高的條件下，殘余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此一般采用較高的水碳比，約 ～ 。 三、合成 氨生產(chǎn)節(jié)能措施研究 合成氨的生產(chǎn)作為需要大量能好的工業(yè)，對(duì)于合成氨生產(chǎn)工藝進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造已經(jīng)成為合成氨工業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。降低合成氨生產(chǎn)過程中的能耗，可以采取以下措施： 生產(chǎn)規(guī)模的大型化在于可以綜合利用能量，并且可以采用離心壓縮機(jī)，在降低成本投入的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能。大型化的合成氨生產(chǎn)可以建立完善的熱回收系統(tǒng)，進(jìn)而降低能量的消耗，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。此外，大型化的合成氨生產(chǎn)工藝由于采用了高速離心壓縮機(jī)，減少了合成氨的設(shè)備，并實(shí)現(xiàn) 了合成氨生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。 從馳放氣體中回收含氫氣體。從馳放氣體中回收有氫氣體主要有以下幾種方式：第一，將馳放氣體低溫液化，進(jìn)而通過蒸餾進(jìn)行進(jìn)一步的分離，通過這種方式不僅可以回收有氫氣體，同時(shí)可以回收部分稀有氣體。第二，采取分子篩在高壓條件下吸附的方式，進(jìn)而在減壓下進(jìn)行解吸的方法分離得到有氫氣體。第三，采用多極膜分離方法，由于氫氣透過膜的速率相比其他氣體較高，并通過多極膜進(jìn)行分離而獲得純度較高的氫氣。 合成氨的生產(chǎn)主要集中在制氣環(huán)節(jié)，制氣環(huán)節(jié)的能耗達(dá)到 成產(chǎn)工藝的 70%以上，因此實(shí)現(xiàn)合成氨的節(jié)能，必須提高轉(zhuǎn)化率降低燃料消耗。 對(duì)于利用天然氣生產(chǎn)合成氨的工藝，可以采取以下幾種措施：結(jié)合用于生產(chǎn)合成氨的天然氣的密度以及其他信息，判斷天然氣碳含量，并及時(shí)調(diào)整蒸汽，并通過適當(dāng)降低水碳比來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的節(jié)能；嚴(yán)格控制合成氨過程中的煙氣氧含量，并盡可能的減少其 波動(dòng)，將其控制在較低的數(shù)值；在生產(chǎn)過程中除滿足氫氣與氮?dú)獗?、二段爐出口的甲烷含量以及溫度的條件外，應(yīng)盡可能降低一段爐負(fù)荷；對(duì)于類似于
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