【正文】 含量為17%）低變氣從碳化主塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，氣體由下而上與塔頂加入的副塔液逆流鼓泡吸收大部分CO2，含CO25%～10%的尾氣從塔頂導(dǎo)出，經(jīng)碳化副塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水 12 進(jìn)一步逆流吸收，使CO2含量降至≤%，尾氣由塔頂導(dǎo)出，有固定副塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂加入的濃氨水或回收塔稀氨水進(jìn)一步逆流吸收，%，NH3≤20g/m3氣體從尾氣管導(dǎo)出再?gòu)幕厥斩蔚撞窟M(jìn)入回收清洗塔，與由清洗塔頂部加入或回收塔加入的軟水再次逆流吸收，去除氣體中所含的NH3和CO2使CO2含量≤，經(jīng)汽水分離器出去后，然后送壓縮機(jī)三段壓縮。由于反應(yīng)時(shí)放出大量熱量，碳化塔內(nèi)設(shè)冷水箱。清洗回收固定副塔出口氣中的NH3和CO2后，生成的稀氨水一部分由回收塔底部抽出，～，由固定副塔頂部加入塔內(nèi)吸收副塔出氣中的NH3和CO2后，稀氨水壓往吸收。在碳化工段中，主塔與副塔是相對(duì)的。而在副塔中，有濃氨水噴入，因而對(duì)換后，主塔變?yōu)楦彼谄渲杏蓾獍彼?，可以清洗壁上的沉淀。工作原理是伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收過(guò)程，在塔內(nèi)氨水吸收變換氣中二氧化碳生成碳酸氫銨——氮肥。目前加壓碳化系統(tǒng)所采用的均為鋼制。下部溫度2028℃較好：利于碳化反應(yīng)的平衡；提高氨轉(zhuǎn)化率；利于結(jié)晶析出，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量；得到的碳化母液碳 14 化度低，利于循環(huán)使用。因而，可以用少量軟水連續(xù)操作，自上至下，氨水漸濃，既有利于氨的吸收又可以保證原料氣中二氧化碳含量合格。達(dá)兩點(diǎn)都很適合于碳化工段氨的回收。它解決碳化塔取出與離心機(jī)分離之間的不平衡而起緩沖作用。稠厚器頂部有碳酸氫銨懸浮液入口。圓錐體下部有懸浮液出口與離心機(jī)連接。主要部分是一可以旋轉(zhuǎn)的圓筒，叫“轉(zhuǎn)鼓”。玉龍化工廠使用的應(yīng)該是壁上無(wú)空的轉(zhuǎn)鼓，操作時(shí)固體被甩出而附于內(nèi)壁，液體則由中央導(dǎo)管連續(xù)排出。綜上表述為天然氣合成與凈化的大致工序，概括如下：由天然氣制備粗合成氣分四個(gè)主要步驟： 1，原料天然氣脫硫2，脫硫后的天然氣在一段轉(zhuǎn)化爐中進(jìn)行烴類(lèi)的部分轉(zhuǎn)化3，二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)化。C。工藝火在上升管內(nèi)溫度繼續(xù)升高，出一段轉(zhuǎn)化爐的工藝火溫度約為820176。二段轉(zhuǎn)化爐燃燒所需工藝空氣由離心式空壓機(jī)101J提供。C的熱排放氣送至一段轉(zhuǎn)化爐輻射段用作燃料空氣，提供一段轉(zhuǎn)化爐輻射段所需燃燒空氣量的65%左右。C、在低變給水預(yù)熱器131G中加熱鍋爐給水，然后在再生塔噴射蒸汽發(fā)生器111C中產(chǎn)生低壓蒸汽用于二氧化碳再生塔噴射器，接著在再沸器105C中再沸苯菲爾溶液，在熱交換器106C中 15 預(yù)熱低壓鍋爐給水，最后工藝氣被冷卻至81176。經(jīng)冷卻的工藝氣在分離器的中下將上述熱交換器內(nèi)冷凝出來(lái)的冷凝液從工藝氣中分離掉。采用改良苯菲爾脫碳工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)帶半貧液四級(jí)閃蒸，從而使外部供熱減至最少。5凈化合成氣的壓縮與氨的合成：凈化后的合成氣中含有氫氣和氨氣，176。此合成氣壓縮機(jī)是一蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的二缸，段間冷卻離心式壓縮機(jī)，二段缸內(nèi)有一分隔開(kāi)的循環(huán)葉輪。分離器底有一根管線可以把合成氣中分離出來(lái)的水返回至合成氣壓縮機(jī)進(jìn)口罐104F，以調(diào)節(jié)其液位。6脫碳工藝： MDEA(NMethyldiethanolamine)即N甲基二乙醇胺，分子式為：CH3N(CH2CH2OH)，沸點(diǎn)246℃248℃，閃點(diǎn)260℃，凝固點(diǎn)21℃，能與水和醇混溶，微溶于醚。純MDEA溶液與CO2不發(fā)生反應(yīng)，但其水溶液與CO2可按下式反應(yīng)：CO2+H2O=H++HCO3① ②H++R2CH3N=R2CH3NH+式①受液膜控制，反應(yīng)速率極慢，式②則為瞬間可逆反應(yīng)，因此式①為MDEA吸收CO2的控制步驟，為加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1%5%的活化劑DEA（16 39。39。R39。39。NCH+H39。 Mpa，溫度小于40℃，由進(jìn)口閥導(dǎo)入，經(jīng)變換氣分離器分離油水后進(jìn)入吸收塔低部。出塔頂?shù)臍怏w被凈化器冷卻器冷卻，再經(jīng)凈化器分離器分離出水分，溫度小于40℃，氣體中CO2≤%，經(jīng)凈化器出口閥到甲烷化工序。過(guò)濾完機(jī)械雜質(zhì)后流入溶液換熱器管內(nèi)，出溶液換熱器（94℃）進(jìn)入氣提塔上部，解析出部分CO2后溶液從中部出來(lái)流入溶液再沸器，在蒸汽作用下，出再沸器溫度升高到113℃的氣液混合物，再次進(jìn)入氣提塔下部，溶液中CO2幾乎全部解析，從氣提塔底部出來(lái)的溶液被稱(chēng)為貧液，溫度為113℃進(jìn)入溶液換熱器管間與半貧液換熱，降溫到93℃進(jìn)入貧液冷卻器管間，被水冷卻后的貧液控制在60℃， Mpa經(jīng)調(diào)節(jié)閥送到吸收塔頂部吸收CO2。再生氣進(jìn)入再生氣冷卻塔后冷卻后，在進(jìn)入再生氣分離器分離水分，分離后的再生氣CO2≥98%溫度≤40℃壓力510kpa，送入尿素生產(chǎn)車(chē)間做為尿素的原料。H2CO3H2CO3+K2CO3174。經(jīng)變換后的變換氣，CO2含量通常在18％～ 19 35％。變壓吸附法脫除變換氣中CO2是利用吸附劑對(duì)CO2的吸附力很強(qiáng)，而對(duì)HNCO等的吸附力相對(duì)較弱的特性，壓力狀態(tài)下(～)吸附CO2以及吸附力更強(qiáng)的H2O、硫化物等雜質(zhì)，在真空狀態(tài)下脫附這些雜質(zhì)，使CO2與HN2等組分得以有效的分離，同時(shí)使吸附劑獲得再生。PSA干法脫碳技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：（1）操作方便，流程簡(jiǎn)單，無(wú)設(shè)備腐蝕問(wèn)題，能耗低，操作中不消耗蒸汽，裝置運(yùn)行費(fèi)用低。（3）以煤為原料的氨廠變換氣中一般H2S約為50～200mg/m3，有機(jī)硫?yàn)?0～50ppm，其主要組分為COS、CS硫醇、硫醚等，有機(jī)硫除COS外可全部除去。由于氣體凈化度高，硫化物、NH3等雜質(zhì)均為ppm級(jí)，使有聯(lián)醇工序的合成氨廠甲醇質(zhì)量大大提高，且將延長(zhǎng)甲醇催化劑使用壽命。配甲醇生產(chǎn)的PSA脫碳工藝。玉龍化工廠主要是用來(lái)替代碳化以增產(chǎn)液氨為目的的PSA脫碳工藝。整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)述如下，由造氣車(chē)間送來(lái)的半水煤氣經(jīng)過(guò)濕法脫硫，加壓后進(jìn)入中低變系統(tǒng)，變換氣組成：CO2 %、CO %、H2 %、CH2 %、N2 %。純CO2經(jīng)壓縮后去脫除，再壓縮后去尿素生產(chǎn)。由于采用兩段吸收，進(jìn)入上塔的溶液量?jī)H為整個(gè)溶液量的四分之一到五分之一，同時(shí)氣體中大部分二氧化碳又都在塔下部被吸收掉，因此全塔分成上下兩段：上塔直徑較小而下塔直徑較大。為了使溶液均勻的潤(rùn)濕填料表面，除了在填料層上部裝有液體分布器以外，上下塔的填料又多分成兩層，每層中間沒(méi)有液體再分布器。支撐板里波紋狀，上面開(kāi)有長(zhǎng)條圓形孔，其截面積可與塔的截面積相當(dāng)，氣體由波形上面和側(cè)而的小孔進(jìn)入填料而液體由波形下部的小孔流出。在下塔底部的存液段中設(shè)有消泡器，以消除由填料層流出的液體中所形成的泡沫。（2）解析塔 解析塔的結(jié)構(gòu)和吸收塔的結(jié)構(gòu)差不多，也分為兩段也是填料塔。而且是個(gè)常壓設(shè)備沒(méi)有其他的吸收的的要求高。進(jìn)系統(tǒng)變換氣壓力 ≤ 出系統(tǒng)凈化氣溫度 ≤40℃出系統(tǒng)凈化氣CO2 %~% 再生氣壓力 410kpa 出系統(tǒng)再生氣溫度 ≤35℃出系統(tǒng)再生氣CO2 ≥98% 進(jìn)吸收塔半貧液溫度 80177。會(huì)灼傷皮膚、眼睛，刺激呼吸器官粘膜。()．7C,，臨界壓力ll．28MPa．、?L‘。氣化熱較大。氨水溶液呈弱堿性，易揮發(fā)。對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕性。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內(nèi)能夠發(fā)生爆炸，常壓，%~28%%~82% 氨的化學(xué)性質(zhì)較活潑，能與堿反應(yīng)生成鹽。同時(shí)僅有65~70%的冷氣進(jìn)入塔內(nèi)換熱器和中心管，減輕了換熱器負(fù)荷，因而減少了換熱面積，相對(duì)增加了有效的高壓容積，也使出塔反應(yīng)氣溫度提高（310~340℃），即回收熱品位提高。進(jìn)塔外換熱器的冷氣不經(jīng)環(huán)隙，這樣溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低（約75℃左右），提高了合成反應(yīng)熱的利用率，降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。塔后放空置于水冷、冷交后，氣體經(jīng)連續(xù)冷卻，冷凝量多，因此氣體中氨含量低，惰氣含量高，故放空量少，降低了原料氣消耗。設(shè)備選用結(jié)構(gòu)合理，使消耗低，運(yùn)行平穩(wěn)，檢修量減少，工藝趨于完善。7．4氨合成工藝條件（1）溫度：合成塔壁≤150℃進(jìn)塔主氣流175℃185℃ 分流氣出塔150℃160℃ 零米360℃380℃ 一段熱點(diǎn)二段進(jìn)口廢鍋進(jìn)口廢鍋出口水冷進(jìn)口水冷出口氨冷出口2）壓力：系統(tǒng)壓力輸氨壓力放氨壓力氨蒸發(fā)壓力廢鍋蒸汽壓力總回收壓力：3）氣體成分：460℃470℃ 400℃430℃ 310℃340℃ 190℃200℃ ≤75℃ ≤30℃ 0—5℃≤ Mpa≤ Mpa≤ Mpa≤ Mpa≤ Mpa Mpa（（補(bǔ)充氣CO+CO2≤20PPm 進(jìn)塔H2/N2 進(jìn)塔CH4+Ar20% 進(jìn)塔NH3%：≤%由合成車(chē)間液氨倉(cāng)庫(kù)經(jīng)液氨升壓泵加壓后的原料液氨，壓力大于20kg/cm2（表壓），溫度約來(lái)自一段循環(huán)系統(tǒng)冷凝器回收的液氨，自氨冷凝器A、B流入液氨緩沖槽的回流室，其中一部分液氨正常為60%，作為一段吸收塔回流液氨用，而其余液氨經(jīng)過(guò)液氨緩沖槽的中部溢流隔板，進(jìn)入原料室與新鮮原料液氨混合后一起至高壓氨泵，這樣可使液氨保持較低的溫度以減少高壓氨泵進(jìn)口氨氣化。氨緩沖槽原料室的液氨，進(jìn)入高壓氨泵（單動(dòng)臥式三聯(lián)柱塞泵、打液能力為每臺(tái)24M3/hr，反復(fù)次數(shù)180次/分、電動(dòng)機(jī)250KW、三臺(tái)高壓氨泵一臺(tái)備用）將液氨加壓（1）合成塔進(jìn)入合成塔的其他主要由兩部分組成，一部分是占?xì)怏w總量65%70%的主反應(yīng)氣，從塔底進(jìn)入位于塔內(nèi)最底層的換熱器和中心管進(jìn)行加熱，升溫至360℃370℃，進(jìn)入第一催化劑床層反應(yīng)，反應(yīng)溫度達(dá)到470℃480℃，另外一部分為為熱護(hù)氣和冷護(hù)氣的混合氣體，約占總氣體量的30%35%，由下而上進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層的環(huán)隙，從塔頂頂部進(jìn)入催化劑層冷管束，被管外熱氣加熱至250℃，上 27 升至冷激分氣盒進(jìn)入催化劑第二床層。進(jìn)入合成塔內(nèi)件與殼層環(huán)隙的氣體主要起保護(hù)作用：因?yàn)楹铣砂钡姆磻?yīng)條件為高溫高壓，而塔設(shè)備的材料決定了其只能在反應(yīng)時(shí)承受高溫或者高壓，而不能同時(shí)承受高溫高壓，進(jìn)入環(huán)隙的保護(hù)氣在加壓后壓力和塔內(nèi)的壓力相當(dāng)，避免了塔內(nèi)件承受高壓而只承受高溫，同時(shí)氣體處于低溫狀態(tài)可以吸收反應(yīng)放出的熱量，避免了塔的殼層承受高溫而只承受高壓。（2）一段轉(zhuǎn)化爐一段轉(zhuǎn)化爐為方格式爐子，整個(gè)爐子由輻射段、過(guò)渡段、對(duì)流段、出口煙道、引風(fēng)機(jī)組成。原料氣脫硫后，則希望以比較經(jīng)濟(jì)的方法將原料氣轉(zhuǎn)化生成氫氣。該反應(yīng)是一吸熱反應(yīng)，需要一段爐供給恒定的熱量以維持適合一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度。CO+3H2和一氧化碳的變換反應(yīng)：CO+H2O174。CO2+4H2如果兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的很完全，則總反應(yīng)為： 但事實(shí)上不是這樣的，二段爐出口氣中含有大量的CO，大部分未變換的CO再變換中氧化成CO2從而提高產(chǎn)氫率。如果某根轉(zhuǎn)化管的壓降不正常，則可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱或轉(zhuǎn)化不充分，造成操作不正常。受壓主體為碳鋼制圓筒殼，兩端為錐形封頭，由于內(nèi)部溫度高，在殼外部有水夾套，這樣既可降低殼體溫度，也可是殼體受熱均勻。轉(zhuǎn)化爐下部為帶孔的耐火金剛玉磚拼成的球形承重拱。C。這個(gè)任務(wù)在內(nèi)熱式二段爐里完成。C，因此，殘余的CH4繼 30 續(xù)轉(zhuǎn)化。C左右。（4）熱交換器熱交換器為管式換熱器，進(jìn)熱交換器的冷氣不經(jīng)過(guò)合成塔的間隙，這樣使溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低，提高了合成反應(yīng)熱利用，同時(shí)也降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。氣體在設(shè)備中流動(dòng)和反應(yīng)都會(huì)使得整個(gè)體系的壓力降低，循環(huán)機(jī)起到補(bǔ)充系統(tǒng)壓力的作用近年來(lái),氨合成工藝技術(shù)已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。在此形勢(shì)下,各企業(yè)對(duì)氨合成裝置的要求,逐漸由以前的強(qiáng)化高負(fù)荷生產(chǎn)轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的輕負(fù)荷低消耗運(yùn)行模式上來(lái)。一些Φ1 200、Φ1 500、Φ1 600、Φ1 800、Φ2 000的大直徑塔逐漸被研制出來(lái),并投入到工業(yè)生產(chǎn)中去。低溫低壓氨合成催化劑的應(yīng)用,也是企業(yè)節(jié)能降耗可行途徑之一。企業(yè)勢(shì)必采取各種措施保持裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行,以求得更多的有效生產(chǎn)時(shí)間。積極使用原料氣凈化新技術(shù),實(shí)現(xiàn)原料氣微量(CO+CO2)趨近于“零”,避免銅液、油水入塔,最大限度的減少毒物對(duì)催化劑的影響將會(huì)被人們逐漸重視。熔點(diǎn)：℃重度：20℃40℃,1,335g/cm3（固體），（粒狀）。溫度在30℃以上，尿素在液氨中溶解度較水中的溶解度大。實(shí)驗(yàn)證明，尿素不能在氣相中直接形成，固體的氨基甲酸銨加熱時(shí)尿素的生成速度比較慢，而在液相中反應(yīng)才較快。溫度要高于熔點(diǎn)145155℃，因此，決定了尿素的合成要在高溫下進(jìn) 32 行。C就可以完全分解，制取尿素時(shí)為了使氨基甲酸銨呈液態(tài)，采用了較高溫度，所以必需采用高壓。3尿素合成工藝條件的選擇（1）過(guò)剩氨過(guò)剩氨是比較NH4和CO2化學(xué)反應(yīng)量所多的氨，常以百分率表示，或NH4/CO2表示。過(guò)剩氨也可以合成速度加快，提高尿素產(chǎn)率，過(guò)剩氨的存在，可與系統(tǒng)中的水結(jié)合，從而降低了水的濃度，抑制了副反應(yīng)的發(fā)生。(NH4)2CO2(NH4)2CO174。NH4+CO2+H2O過(guò)剩氨的存在，帶走了一部分氨基甲酸銨的生成熱，不僅有利于反應(yīng)平衡趨向生成尿素的方向，提高尿素產(chǎn)率，而且有利于維持塔內(nèi)反應(yīng)的自熱平衡，簡(jiǎn)化了合成塔的結(jié)構(gòu)，過(guò)剩氨的存在，抑制了氫酸和氫酸氨的生成，降低了對(duì)合成塔的腐蝕。因此，在尿素水溶液全循環(huán)法中NH3/。但是從化學(xué)反應(yīng)平衡考慮，過(guò)量水的存在阻止合成反應(yīng)向著生成尿素的方向移動(dòng)，促進(jìn)氨基甲酸銨水解等付反應(yīng)的進(jìn)行。因此在水溶液全循環(huán)中，正常生產(chǎn)時(shí)避免 33 向合成塔內(nèi)送水，在過(guò)剩氨回收和液相循環(huán)中，也應(yīng)力求減少水分進(jìn)入合成塔，在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行合成塔物料H2O/CO2為1/。因此生產(chǎn)中過(guò)頂二氧化碳的純度要在98%以上。合成塔的操作壓力，必須大于操作條件下的平衡壓力，否則會(huì)使氨基甲酸銨離解，溶液中氨氣化，轉(zhuǎn)化率下降，但操作壓力過(guò)高，會(huì)使動(dòng)力消耗增加，設(shè)備制造強(qiáng)度加大。4未反應(yīng)成尿素物質(zhì)的分離和回收在合成塔中NH3/CO2比為4時(shí)，約有65%的CO2和33%的氨轉(zhuǎn)變成尿素，其余的氨和二氧化碳則以氨基甲酸銨，游離二氧化碳和游離氨的形式存在于合成后尿素熔融物種，這部分物質(zhì)必須同尿素分離，以便循環(huán)利用。為了把分離出來(lái)的NH3和CO2回收，通常是在不同溫度，不同壓力，是用水和氨水，把NH3和CO2吸收，生成甲胺和氨水，然后返回尿素合成塔。因此，尿液蒸發(fā)過(guò)程的操作壓力越低，相應(yīng)飽和尿液濃度就越高，如果達(dá)到相同濃度，蒸發(fā)壓力高，相應(yīng)所需溫度也高。6工藝流程介紹其