合成氨工業(yè)現(xiàn)狀及節(jié)能技術-文庫吧資料
2024-08-18 21:05本頁面
【正文】 節(jié)）與氣體中的H2經(jīng)壓縮機加壓到15MP后，依次經(jīng)過洗氨塔、油分、預熱器、廢熱鍋爐進入合成塔，在催化劑的作用下合成為甲醇，同時起到氣體凈化的作用。然后，付塔的溶液由碳化泵從底部抽出，打入主塔，在主塔內(nèi)進一步吸收變換氣中的二氧化碳，生成含碳酸氫銨結(jié)晶的懸浮液，再由底部取出管壓入分離崗位進行分離。氣體中微量二氧化碳被軟水進一步吸收，最后達到工藝指標經(jīng)水分離后，送往精脫硫塔進一步脫硫后，送往壓縮機三段進口。反應熱由冷卻水箱內(nèi)的冷卻水移走。被吸附劑吸附的雜質(zhì)和少量氫氮氣在減壓和抽真空的狀態(tài)下，將從吸附塔下端釋放出來，這部分氣體稱為解析氣，解析氣分兩步減壓脫附，其中壓力較高的部分在順放階段經(jīng)管道進入氣柜回收，低于常壓的解吸氣經(jīng)阻火器排入大氣。進入水分離器，分離出來的水排到地溝。圖33變換工藝流程圖 變換氣脫硫與脫碳經(jīng)變換后，氣體中的有機硫轉(zhuǎn)化為H2S，需要進行二次脫硫，使氣體中的硫含量在25mg/m3。河南中科化工有限責任公司采用的是中變串低變工藝流程。脫硫液再生后循環(huán)使用。圖31造氣工藝流程示意圖 脫硫工段煤中的硫在造氣過程中大多以H2S的形式進入氣相，它不僅會腐蝕工藝管道和設備，而且會使變換催化劑和合成催化劑中毒，因此脫硫工段的主要目的就是利用DDS脫硫劑脫出氣體中的硫。原料煤間歇送入固定層煤氣發(fā)生爐內(nèi)，先鼓入空氣，提高爐溫，然后加入水蒸氣與加氮空氣進行制氣。 造氣工段造氣實質(zhì)上是碳與氧氣和蒸汽的反應，主要過程為吹風和制氣。整個生產(chǎn)流程總共分為十個工段：1）造氣工段；2）脫硫工段；3）變換工段；4）變換氣脫硫與脫碳；5)碳化工段；6）甲醇合成工段；7）精煉工段；8)壓縮工段；9）氨合成工段；10）冷凍工段。因此，此工藝被認為有可能放大到工業(yè)化生產(chǎn)。此法效率高，有害物質(zhì)少，氣化反應在常壓下進行。此法目前尚處于開發(fā)研究階段，實驗能否成功，關鍵在于氣化爐。（2）覬洛格法此法為—加壓熔浴氣化法。（1）羅米方法此法為常壓粉煤熔渣浴氣法，此法有單簡式和雙簡式兩種爐型。熔浴床有熔渣床、熔鹽床和熔鐵床3類。氣化爐是由美國德平古石油公司所屬德平古開發(fā)公司開發(fā)的氣流床氣化爐。它是1948年德國海因里希柯柏斯和托切克博士提出的一種氣流床氣化粉煤的方法。它與固態(tài)排渣相比，降低了灰渣的碳損失。粗煤氣再進入第二旋風分離器，在此分離出的細顆粒通過密閉的灰鎖系統(tǒng)將灰渣排出，除去煤塵。沒與白云石類添加物在爐內(nèi)與經(jīng)過預熱的氣化劑（氧氣/蒸汽或空氣/蒸汽）發(fā)生氣化反應。（2）高溫溫克勒法將含水分8512%，經(jīng)給煤機加入氣化爐內(nèi)。（1）溫克勒法溫克勒法是最早開發(fā)的流化方法，在常壓下，把煤粒度為08mm的褐煤、弱粘結(jié)性煙煤或焦碳經(jīng)給煤機加入到氣化爐內(nèi)。 流化床氣化流化床氣化又稱沸騰床氣化，它是以小顆粒煤為原料，將氣化劑（蒸汽和富氧或氧氣）送入爐內(nèi)，是煤顆粒的爐內(nèi)呈沸騰狀態(tài)進行氣化反應。它和常壓移動床一樣，也是自熱式逆流反應床。（1）固定床常壓氣化此方法比較簡單，但對煤的類型有一定要求，即要求用塊煤，低灰熔點的煤難以使用常壓方法用空氣或空氣水蒸汽作為氣化劑，制得低熱值煤氣。煤由氣化爐頂部間歇加入，氣化劑由爐底送入，氣化劑與煤逆流接觸，氣化過程進行得很完全，灰渣中殘?zhí)忌?，產(chǎn)物氣體的顯熱中的相當部分供給煤氣化前的干燥和干餾，煤氣出口溫度低，而且灰渣的顯熱又預熱了入爐的氣化劑，因此氣化劑效率高。生成的液氨經(jīng)減壓后送往液氨庫存儲備用。目前合成氨總生產(chǎn)能力為4500萬t/a左右,氮肥工業(yè)已基本滿足了國內(nèi)需求,在與國際接軌后,具備與國際合成氨產(chǎn)品競爭的能力,今后發(fā)展重點是調(diào)整原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進一步改善經(jīng)濟性。經(jīng)過節(jié)能改造后平均能耗已經(jīng)降至3517GJ/t左右。傳統(tǒng)型兩段天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝的主要特點是:1)采用離心式壓機,用蒸汽輪機驅(qū)動,首次實現(xiàn)了工藝過程與動力系統(tǒng)的有機結(jié)合；2)副產(chǎn)高壓蒸汽,并將回收的氨合成反應熱預熱鍋爐給水；3)用一段轉(zhuǎn)化爐煙道氣預熱二段空氣,提高一段轉(zhuǎn)化壓力,將部分轉(zhuǎn)化負荷轉(zhuǎn)移至二段轉(zhuǎn)化；4)采用軸向冷激式氨合成塔和三級氨冷,逐級將氣體降溫至23℃,冷凍系統(tǒng)的液氨亦分為三級閃蒸。這是合成氨工業(yè)歷史上第一次技術變革和飛躍。Kellogg傳統(tǒng)合成氨工藝首次在合成氨裝置中應用了離心式壓縮機,并將裝置中工藝系統(tǒng)與動力系統(tǒng)有機結(jié)合起來,實現(xiàn)了裝置的單系列大型化(無并行裝置)和系統(tǒng)能量自我平衡(即無能量輸入),是傳統(tǒng)型制氨工藝的最顯著特征,成為合成氨工藝的/經(jīng)典之作。 國外傳統(tǒng)型蒸汽轉(zhuǎn)化制氨
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