過程裝備與控制工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)報告(編輯修改稿)
2024-12-13 04:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制造過程中生成的，也有變換反應(yīng)過程中產(chǎn)生的。脫碳工序就是采用物理或化學(xué)方法脫除去原料氣中的大部分二氧化碳，并回收二氧化碳作為工業(yè)原料。 精煉工段 合成氨原料氣經(jīng)變換和脫碳后仍含有少量的 CO 和 CO2，它們的存在將構(gòu)成對氨合成催化劑的影響。精煉工段的任務(wù)就是脫 除少量的 CO 和 CO2，以及微量的 、 等，此外，還有一些氣體，如 、 雖然對催化劑無毒，但會影響合成氨的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，在可能的條件下，也要除去，得到符合氨合成要求的潔凈氨、氮混合氣，清除雜質(zhì)的方法常用的有三種。 銅氨液吸收法吸收 CO、 CO2 和 等氣體。 轉(zhuǎn)化法使 CO、 CO2 在較低溫下轉(zhuǎn)化為 。 液氮洗滌法讓氣體在低溫下，使雜質(zhì)氣體逐一液化，最后用液氮洗滌，這可以比較徹底地清除有害氣體。 以煤為原料的合成氨工藝流程 我國以煤為原料的中型合成氨廠多數(shù)采用 20 世紀(jì) 60 年代開發(fā)的三催化劑凈 化流程，即采用脫硫、變換和甲醇化三中催化劑氣體，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅氨液洗滌工藝，以煤為原料的小型氨廠則采用碳化工藝，用農(nóng)氨水吸收二氧化碳，得到碳酸氫銨產(chǎn)品，將脫碳過程與產(chǎn)品生產(chǎn)過程結(jié)合起來。 以無煙煤為原料的中型合成氨廠，將粒度為 25~100mm的無煙煤加到固定床煤氣發(fā)生爐中，交替地想爐內(nèi)通入空氣和水蒸氣，氣化所產(chǎn)生的半水煤氣經(jīng)燃燒室，廢熱鋼爐回收熱量后，送到氣柜儲存，半水煤氣經(jīng)典除塵去除其中固體小顆粒后，通過風(fēng)機送到半水煤氣脫硫塔中，用栲膠脫硫，以出去氣體中的硫化氫；一滴進入原料氣壓縮機的前三段，加壓到 ~，然后氣體進入飽和塔，用熱水使氣體變成飽和水蒸氣，經(jīng)熱交換器被由變換爐來的變換氣加熱后，進入變換爐，用蒸汽式氣體中一氧化碳變成氫氣，變換后的氣體返回換熱器與半水煤氣換熱后，再經(jīng)熱水塔使氣體冷卻，進入變換氣脫硫塔用栲膠溶液脫硫，以脫除變換時有機硫轉(zhuǎn)換而成的硫化氫。伺候，氣體進入原料氣壓縮機的后兩段，加壓到 12~13Mpa，一次進入銅洗塔和堿洗塔中，最后一段，壓縮到 30~32Mpa，進入油分離器，再次與循環(huán)氣壓縮機來的循環(huán)氣混合并除去其中油霧后，進入冷凝塔和氨冷器的管內(nèi)，再進入冷凝塔上部的管間，與管內(nèi)的氣體換熱后，進入氨合成塔，在高溫高壓和催化劑存在的條件下，氫、氮氣合成為氨，出塔氣中含氨 10%~16%，經(jīng)水冷器與氨分離器分離出液氨后，進入循環(huán)氣壓縮機循環(huán)使用。分離出來的液氨進入液氨儲槽。 氨的合成 氨合成工藝條件 溫度： 合成塔壁≤ 150℃ 進塔主氣流 175℃ 185℃ 分流氣出塔 150℃ 160℃ 零米 360℃ 380℃ 一段熱點 460℃ 470℃ 二段進口 400℃ 430℃ 廢鍋進口 310℃ 340℃ 廢鍋出口 190℃ 200℃ 水冷進口≤ 75℃ 水冷出口≤ 30℃ 氨冷出口 0— 5℃ 壓力： 系統(tǒng)壓力 ≤ Mpa 輸氨壓力 ≤ Mpa 放氨壓力 ≤ MPa 氨蒸發(fā)壓力≤ Mpa 廢鍋蒸汽壓力≤ Mpa 總回收壓力： Mpa 氣體成分： 補充氣 CO+CO2 ≤ 20PPm 進塔 H2/ 進塔 CH4+Ar20% 進塔 NH3%：≤ % 將符合要求的氫、氮混合氣壓縮到一定壓力下，在高溫、高壓及催化劑存在的條件下，將氫氮氣合成為氨。一般由壓縮 、合成、冷凍等崗位組成。氨的合成氨是一個體積小的，有催化劑參與的可逆放熱反應(yīng)。 工藝條件的擇優(yōu)是以最大的經(jīng)濟效益為目標(biāo)的。實踐證明，用以鐵為主的催化劑，在 32Mpa、450℃、催化劑粒度為 ~，原料氣的氫氮比為 循環(huán)氣的氫氮比為 ，出口氣體中的氨的濃度較高。壓力越大，反應(yīng)速率也越快。 氨合成催化劑采用以鐵為主的催化劑，它有多種型號。我國生產(chǎn)使用的 A10 型催化劑，起燃溫度為 370℃，耐熱溫度為 500℃，活性最高的溫度為 450℃左右。 分流進塔：反應(yīng)氣分成兩部分進塔，一部分 經(jīng)塔外換熱器預(yù)熱，依次進入塔內(nèi)換熱管、中心管，送到催化劑第一床層，另一部分經(jīng)環(huán)隙直接進入冷管束，兩部分氣體在菱形分布器內(nèi)匯合，繼續(xù)反應(yīng)，這樣使低溫未反應(yīng)氣直接竟如冷管束，稍加熱后，作為一、二段間的冷激氣，從而減少冷管面積和占用空間，提高了催化劑筐的有效容積，并強化了床層溫度的可調(diào)性。同時僅有
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