過程裝備與控制工程專業(yè)生產(chǎn)實習報告(編輯修改稿)
2024-12-13 04:17 本頁面
【文章內容簡介】 制造過程中生成的，也有變換反應過程中產(chǎn)生的。脫碳工序就是采用物理或化學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，它們的存在將構成對氨合成催化劑的影響。精煉工段的任務就是脫 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速率和轉化率，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，清除雜質的方法常用的有三種。 銅氨液吸收法吸收 CO、 CO2 和 等氣體。 轉化法使 CO、 CO2 在較低溫下轉化為 。 液氮洗滌法讓氣體在低溫下，使雜質氣體逐一液化，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 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，再進入冷凝塔上部的管間，與管內的氣體換熱后，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。 工藝條件的擇優(yōu)是以最大的經(jīng)濟效益為目標的。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：反應氣分成兩部分進塔，一部分 經(jīng)塔外換熱器預熱，依次進入塔內換熱管、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匯合，繼續(xù)反應，這樣使低溫未反應氣直接竟如冷管束，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性。同時僅有
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