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合成氨原料氣脫硫裝置設計

發布時間:2022-09-10 20:31:02

㈠ 合成氨工藝流程圖

合成氨是以碳氨為主要原料, 我司可承包的 合成氨生成成套項目, 規模有 4×104 噸/年, 6×104 噸/年, 10×104 噸/年, 30×104 噸/年, 其產品質量符合中國國家標准.
1. 工藝路線:
以無煙煤為原料生成合成氨常見過程是:

造氣 -> 半水煤氣脫硫 -> 壓縮機1,2工段 -> 變換 -> 變換氣脫硫 ->壓縮機3段 -> 脫硫 ->壓縮機4,5工段 -> 銅洗 -> 壓縮機6段 -> 氨合成 -> 產品NH3
採用甲烷化法脫硫除原料氣中CO. CO2 時, 合成氨工藝流程圖如下:

造氣 ->半水煤氣脫硫 ->壓縮機1,2段 ->變換 -> 變換氣脫硫 -> 壓縮機3段 ->脫碳 -> 精脫硫 ->甲烷化 ->壓縮機4,5,6段 ->氨合成 ->產品NH3
2. 技術指標:

(1) 原料煤: 無煙煤: 粒度15-25mm 或25-100mm
固定75%蒸汽: 壓力0.4MPa, 1-3MPa
(2) 產品: 合成氨:氨含量(99.8%) 殘留物含量(0.2%)

3. 消耗定額: ( 以4×104 噸/年計算)

(1) 無煙煤( 入爐) : 1,300kg
(2) 電: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脫碳流程)
(3) 循環水: 100M3
(4) 佔地: 29,000M2
4. 主要設備:
(1) 造氣爐
(2) 壓縮機
(3) 銅洗
(4) 合成塔
http://www.weisheng.com.cn/jjfa_show.asp?id=7

㈡ 合成氨和制鹼生產工藝及相關設備的介紹

工藝流程
1.合成氨的工藝流程
(1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料製成含氫和氮的粗原料氣。對於固體原料煤和焦炭,通常採用氣化的方法製取合成氣;渣油可採用非催化部分氧化的方法獲得合成氣;對氣態烴類和石腦油,工業中利用二段蒸汽轉化法製取合成氣。
(2)凈化 對粗原料氣進行凈化處理,除去氫氣和氮氣以外的雜質,主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精製過程。
① 一氧化碳變換過程
在合成氨生產中,各種方法製取的原料氣都含有CO,其體積分數一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2,因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下:
CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ
由於CO變換過程是強放熱過程,必須分段進行以利於回收反應熱,並控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換,使大部分CO轉變為CO2和H2;第二步是低溫變換,將CO含量降至0.3%左右。因此,CO變換反應既是原料氣製造的繼續,又是凈化的過程,為後續脫碳過程創造條件。
② 脫硫脫碳過程
各種原料製取的粗原料氣,都含有一些硫和碳的氧化物,為了防止合成氨生產過程催化劑的中毒,必須在氨合成工序前加以脫除,以天然氣為原料的蒸汽轉化法,第一道工序是脫硫,用以保護轉化催化劑,以重油和煤為原料的部分氧化法,根據一氧化碳變換是否採用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業脫硫方法種類很多,通常是採用物理或化學吸收的方法,常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
粗原料氣經CO變換以後,變換氣中除H2外,還有CO2、CO和CH4等組分,其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物,又是製造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。
一般採用溶液吸收法脫除CO2。根據吸收劑性能的不同,可分為兩大類。一類是物理吸收法,如低溫甲醇洗法(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(Selexol),碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法,如熱鉀鹼法,低熱耗本菲爾法,活化MDEA法,MEA法等。 4
③ 氣體精製過程
經CO變換和CO2脫除後的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害,規定CO和CO2總含量不得大於10cm3/m3(體積分數)。因此,原料氣在進入合成工序前,必須進行原料氣的最終凈化,即精製過程。
目前在工業生產中,最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法,是在深度冷凍(<-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO,而且也能脫除甲烷和大部分氬,這樣可以獲得只含有惰性氣體100cm3/m3以下的氫氮混合氣,深冷凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應生成CH4和H2O的一種凈化工藝,要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分數)一般應小於0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧化物(CO+CO2)含量脫除到10cm3/m3以下,但是需要消耗有效成分H2,並且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應如下:
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成 將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓,在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產品的工序,是整個合成氨生產過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行,由於反應後氣體中氨含量不高,一般只有10%~20%,故採用未反應氫氮氣循環的流程。氨合成反應式如下:
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol
2.合成氨的催化機理
熱力學計算表明,低溫、高壓對合成氨反應是有利的,但無催化劑時,反應的活化能很高,反應幾乎不發生。當採用鐵催化劑時,由於改變了反應歷程,降低了反應的活化能,使反應以顯著的速率進行。目前認為,合成氨反應的一種可能機理,首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附,使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用,在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3,最後氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。上述反應途徑可簡單地表示為:
xFe + N2→FexN
FexN +〔H〕吸→FexNH
FexNH +〔H〕吸→FexNH2
FexNH2 +〔H〕吸FexNH3xFe+NH3
在無催化劑時,氨的合成反應的活化能很高,大約335 kJ/mol。加入鐵催化劑後,反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126 kJ/mol~167 kJ/mol,第二階段的反應活化能為13 kJ/mol。由於反應途徑的改變(生成不穩定的中間化合物),降低了反應的活化能,因而反應速率加快了。
3.催化劑的中毒
催化劑的催化能力一般稱為催化活性。有人認為:由於催化劑在反應前後的化學性質和質量不變,一旦製成一批催化劑之後,便可以永遠使用下去。實際上許多催化劑在使用過程中,其活性從小到大,逐漸達到正常水平,這就是催化劑的成熟期。接著,催化劑活性在一段時間里保持穩定,然後再下降,一直到衰老而不能再使用。活性保持穩定的時間即為催化劑的壽命,其長短因催化劑的制備方法和使用條件而異。
催化劑在穩定活性期間,往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至被破壞,這種現象稱為催化劑的中毒。一般認為是由於催化劑表面的活性中心被雜質占據而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如,對於合成氨反應中的鐵催化劑,O2、CO、CO2和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時,催化劑的活性又能恢復,因此這種中毒是暫時性中毒。相反,含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒後,往往完全失去活性,這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理,活性也很難恢復。催化劑中毒會嚴重影響生產的正常進行。工業上為了防止催化劑中毒,要把反應物原料加以凈化,以除去毒物,這樣就要增加設備,提高成本。因此,研製具有較強抗毒能力的新型催化劑,是一個重要的課題。
4.我國合成氨工業的發展情況
解放前我國只有兩家規模不大的合成氨廠,解放後合成氨工業有了迅速發展。1949年全國氮肥產量僅0.6萬噸,而1982年達到1021.9萬噸,成為世界上產量最高的國家之一。
近幾年來,我國引進了一批年產30萬噸氮肥的大型化肥廠設備。我國自行設計和建造的上海吳涇化工廠也是年產30萬噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料,生產中能量損耗低、產量高,技術和設備都很先進。
5.化學模擬生物固氮的研究
目前,化學模擬生物固氮的重要研究課題之一,是固氮酶活性中心結構的研究。固氮酶由鐵蛋白和鉬鐵蛋白這兩種含過渡金屬的蛋白質組合而成。鐵蛋白主要起著電子傳遞輸送的作用,而含二個鉬原子和二三十個鐵和硫原子的鉬鐵蛋白是絡合N2或其他反應物(底物)分子,並進行反應的活性中心所在之處。關於活性中心的結構有多種看法,目前尚無定論。從各種底物結合物活化和還原加氫試驗來看,含雙鉬核的活性中心較為合理。我國有兩個研究組於1973—1974年間,不約而同地提出了含鉬鐵的三核、四核活性中心模型,能較好地解釋固氮酶的一系列性能,但其結構細節還有待根據新的實驗結果精確化。
國際上有關的研究成果認為,溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個環節:
①絡合過程。它是用某些過渡金屬的有機絡合物去絡合N2,使它的化學鍵削弱;②還原過程。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的N2,來拆開N2中的N—N鍵;③加氫過程。它是提供H+來和負價的N結合,生成NH3。
目前,化學模擬生物固氮工作的一個主要困難是,N2絡合了但基本上沒有活化,或絡合活化了,但活化得很不夠。所以,穩定的雙氮基絡合物一般在溫和條件下通過化學還原劑的作用只能析出N2,從不穩定的雙氮絡合物還原制出的NH3的量相當微少。因此迫切需要從理論上深入分析,以便找出突破的途徑。
固氮酶的生物化學和化學模擬工作已取得一定的進展,這必將有力地推動絡合催化的研究,特別是對尋找催化效率高的合成氨催化劑,將是一個有力的促進。
[編輯本段]生產方法
生產合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤(或焦炭)等。
①天然氣制氨。天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,製得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路,製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。
②重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法製得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化,氮作為氨合成原料外,液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展,以煤(焦炭)為原料製取氨的方式在世界上已很少採用,但隨著能源格局的變化,現在煤制氨又被重視起來,外國主要是粉煤氣化技術發展很快,國內則轉向型煤制氣技術已非常成熟。
用途 氨主要用於製造氮肥和復合肥料,氨作為工業原料和氨化飼料,用量約佔世界產量的12%。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作製冷劑。
貯運 商品氨中有一部分是以液態由製造廠運往外地。此外,為保證製造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡,防止因短期事故而停產,需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同,有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運。

制鹼法 一、聯合制鹼法
(侯氏制鹼法)
NH3+CO2+H20+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3 因溶解度較小,故為沉澱,使反應得以進行)
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O ("="上應有加熱的符號)
其要點是在索爾維制鹼法的濾液中加入食鹽固體,並在30 ℃~40 ℃下往濾液中通入氨氣和二氧化碳氣,使它達到飽和,然後冷卻到10℃以下,根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,結晶出氯化銨(一種化肥),其母液又可重新作為索爾維制鹼法的制鹼原料。
此法優點:保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序。
碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們曾先後從鹽鹼地和鹽湖中獲得碳酸鈉,但仍不能滿足工業生產的需要。
1862年,比利時人索爾維(Ernest Solvay 1838—1922)發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取碳酸鈉的「索爾維制鹼法」(又稱氨鹼法)。此後,英、法、德、美等國相繼建立了大規模生產純鹼的工廠,並組織了索爾維公會,對會員以外的國家實行技術封鎖。
第一次世界大戰期間,歐亞交通梗塞。由於我國所需純鹼都是從英國進口的,一時間,純鹼非常缺乏,一些以純鹼為原料的民族工業難以生存。1917年,愛國實業家范旭東在天津塘沽創辦了永利鹼業公司,決心打破洋人的壟斷,生產出中國的純鹼。他聘請正在美國留學的侯德榜先生出任總工程師。
1920年,侯德榜先生毅然回國任職。他全身心地投入制鹼工藝和設備的改進上,終於摸索出了索爾維法的各項生產技術。1924年8月,塘沽鹼廠正式投產。1926年,中國生產的「紅三角」牌純鹼在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。產品不但暢銷國內,而且遠銷日本和東南亞。
針對索爾維法生產純鹼時食鹽利用率低,制鹼成本高,廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足,侯德榜先生經過上千次試驗,在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產,提高了食鹽利用率,縮短了生產流程,減少了對環境的污染,降低了純鹼的成本。聯合制鹼法很快為世界所採用。
侯氏制鹼法的原理是依據離子反應發生的原理進行的,離子反應會向著離子濃度減小的方向進行。也就是很多初中高中教材所說的復分解反應應有沉澱,氣體和難電離的物質生成。他要制純鹼(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小,所以先製得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩定性分解得到純鹼。要製得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子,所以就在飽和食鹽水中通入氨氣,形成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的鈉離子,銨根離子,氯離子和碳酸氫根離子,這其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其餘產品處理後可作肥料或循環使用。
二、氨鹼法
1862年,比利時人索爾維(Ernest Solvay,1832-1922)以食鹽、氨、二氧化碳為原料,製得了碳酸鈉,是為氨鹼法(ammomia soda process)。
反應分三步進行:
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3===Na2CO3+CO2 +H2O
反應生成的CO2可以回收再用,而NH4Cl又可以與生石灰反應,產生NH3,重新作為原料使用:2NH4Cl+CaO===2NH3+CaCl2+H2O
氨鹼法使生產實現了連續性生產,食鹽的利用率得到提高,產品質量純凈,因而被稱為純鹼,但最大的優點還在於成本低廉。1867年索爾維設廠製造的產品在巴黎世界博覽會上獲得銅制獎章,此法被正式命名為索爾維法。此時,純鹼的價格大大下降。消息傳到英國,正在從事路布蘭法制鹼的英國哈琴森公司取得了兩年獨占索爾維法的權利。1873年哈琴森公司改組為卜內門公司,建立了大規模生產純鹼的工廠,後來,法、德、美等國相繼建廠。這些國家發起組織索爾維公會,設計圖紙只向會員國公開,對外絕對保守秘密。凡有改良或新發現,會員國之間彼此通氣,並相約不申請專利,以防泄露。除了技術之外,營業也有限制,他們採取分區售貨的辦法,例如中國市場由英國卜內門公司獨占。由於如此嚴密的組織方式,凡是不得索爾維公會特許權者,根本無從問津氨鹼法生產詳情。多少年來,許多國家要想探索索爾維法奧秘的廠商,無不以失敗而告終。消息傳到英國,正在從事路布蘭法制鹼的英國哈琴森公司取得了兩年獨占索爾維法的權利。1873年哈琴森公司改組為卜內門公司,建立了大規模生產純鹼的工廠,後來,法、德、美等國相繼建廠。

㈢ 誰有合成氨的設備平立面布置圖、部分管道布置圖,有的發我[email protected],謝謝!!

合成氨的設備平立面圖(設備、管道)是相當復雜的,首先確定其年生產能力、確定回原料(油、氣還是煤)、再由答工藝確定其各工段的生產流程(如造氣、脫硫、變換、二氧化碳清除、精練、合成)與方法,及各段的壓力確定壓縮機等,還應根據當地地形與取水方式(水的用量是很大的),這些確定後確定設備的形式、結構與大小,所有這些確定後,根據其流程、風向、安全等因素才能確定設備的具體布置,設備間的關系必須很清楚,宜去同規模的廠去考察,才能做到布局合理。原材料、產品進出方便,設備布局確定後(同時確定建築),才能把管道布置按工藝流程進行布置,一般在設計過程中需要經常調整。
這是個大型的系統工程,不可能在網上能解決問題的,如是作業需要,則參考相關書籍,閉門造車即可!
說實在的,我是個40多年的老合成氨設計者,我也確覺得無能為力幫助你!

㈣ 合成氨原料氣的脫硫方法有哪些

您好,原料氣中的硫化物不僅能腐蝕設備和管道,而且能使催化劑中毒。合成氨生產過程中所用的催化劑,對原料氣中硫化物的含量都有一定的要求。 脫硫的方法較多,按照脫硫劑的物理形態,可分為干法脫硫和濕法脫硫兩大類。干法脫硫是用固體脫硫劑脫除原料氣中少量硫化氫和有機硫化物。濕法脫硫主要用於脫除氣體中的硫化氫。 希望我的回答能夠為您提供幫助。

㈤ 合成氨工藝流程

不要意思,我不能把流程圖畫出來。學了四年的大學化學,現把一些理論寫下來,希望對你有點幫助。
在200MPa的高壓和500℃的高溫和催化劑作用下,N2+3H2====2NH3,經過壓縮冷凝後,將余料在送回反應器進行反應,
合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量從焦爐氣中回收副產外,絕大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷凍劑和化工原料。
生產方法 生產合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤(或焦炭)等。
①天然氣制氨。天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,製得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路,製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。
②重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法製得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化,氮作為氨合成原料外,液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展,以煤(焦炭)為原料製取氨的方式在世界上已很少採用。
用途 氨主要用於製造氮肥和復合肥料,氨作為工業原料和氨化飼料,用量約佔世界產量的12%。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作製冷劑。
貯運 商品氨中有一部分是以液態由製造廠運往外地。此外,為保證製造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡,防止因短期事故而停產,需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同,有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運
合成氨是以碳氨為主要原料, 我司可承包的 合成氨生成成套項目, 規模有 4×104 噸/年, 6×104 噸/年, 10×104 噸/年, 30×104 噸/年, 其產品質量符合中國國家標准.
1. 工藝路線:
以無煙煤為原料生成合成氨常見過程是:
造氣 -> 半水煤氣脫硫 -> 壓縮機1,2工段 -> 變換 -> 變換氣脫硫 ->壓縮機3段 -> 脫硫 ->壓縮機4,5工段 -> 銅洗 -> 壓縮機6段 -> 氨合成 -> 產品NH3

採用甲烷化法脫硫除原料氣中CO. CO2 時, 合成氨工藝流程圖如下:
造氣 ->半水煤氣脫硫 ->壓縮機1,2段 ->變換 -> 變換氣脫硫 -> 壓縮機3段 ->脫碳 -> 精脫硫 ->甲烷化 ->壓縮機4,5,6段 ->氨合成 ->產品NH3

2. 技術指標:
(1) 原料煤: 無煙煤: 粒度15-25mm 或25-100mm
固定75%蒸汽: 壓力0.4MPa, 1-3MPa
(2) 產品: 合成氨:氨含量(99.8%) 殘留物含量(0.2%)

3. 消耗定額: ( 以4×104 噸/年計算)
(1) 無煙煤( 入爐) : 1,300kg
(2) 電: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脫碳流程)
(3) 循環水: 100M3
(4) 佔地: 29,000M2

4. 主要設備:
(1) 造氣爐
(2) 壓縮機
(3) 銅洗
(4) 合成塔

㈥ 合成氨脫碳的方法有哪些

化學吸收法
化學吸收法即利用CO2是酸性氣體的特點,採用含有化學活性物質的溶液對合成氣進行洗滌,CO2與之反應生成介穩化合物或者加合物,然後在減壓條件下通過加熱使生成物分解並釋放CO2,解吸後的溶液循環使用。化學吸收法脫碳工藝中,有兩類溶劑佔主導地位,即烷鏈醇胺和碳酸鉀。化學吸收法常用於CO2分壓較低的原料氣處理。 (l)烷鏈醇胺類的脫碳工藝有: ①-乙醇胺(monoethanolamine,H2NCH2CH2OH,MEA)法; ②甲基二乙醇胺(methyl diethanolamine,CH3N(CH2CH2OH)2,MDEA)法; ③活化MDEA法(即aMDEA工藝)。 (2)碳酸鉀溶液作吸收劑的脫碳工藝,即熱鉀鹼脫碳工藝有: ①無毒G-V法;②苯菲爾法;③催化熱鉀鹼(Cata carb)法;④Flexsorb法。

MEA法
MEA法是一種比較老的脫碳方法。吸收過程中,MEA與CO2發生反應生成碳酸化合物,經過加熱即可將CO2分解出來。該法的最大優點是可以在一個十分簡單的裝置中,把合成氣中的CO2脫除到可以接受的程度。 但它本身存在兩個缺點:(1) CO2能與吸收反應生成的碳酸化合物發生進一步反應生成酸式碳酸鹽,該鹽較穩定,不易再生;(2) CO2能與MEA發生副反應,生成腐蝕性較強的氨基甲酸醋,容易形成污垢。
甲基二乙醇胺MDEA
MDEA法脫碳過程中,CO2與甲基二乙醇胺(MDEA,一種叔胺)生成的碳酸鹽穩定性較差,分解溫度低,且無腐蝕性。相對其它工藝,MDEA法有以下優點:(1)能耗和生產費用低;(2)脫碳效率高,凈化氣中CO2含量可小於100ppm;(3)使用范圍廣,可用於大、中、小各型合成氨廠;(4)溶劑穩定性好;(5)溶劑無毒、腐蝕性極小;(6)能同時脫硫。由於MDEA具有以上優點,所以不需要毒性防腐劑,設備管道允許採用廉價碳鋼材料,不需要鈍化過程,耗熱低,設備管道不需要伴熱盤管,能達到很好的節能效果[3]。 在MDEA溶液中添加少量活化劑即為aMDEA法,活化劑為眯哇、甲基咪哇等,濃度約為2-5%。活性MDEA工藝開發於20世紀60年代末,第一套活化MDEA脫碳工藝裝置是1971年在德國BAFS公司氨三廠投入使用在此後的幾年裡,另有8套裝置採用了活化MDEA,這些裝置的成功使用,使得aMDEA工藝自1982年後備受歡迎。我國在大型裝置中使用MDEA脫碳工藝,烏魯木齊石化公司化肥廠屬於首例[4]。BAFS公司推出的aMDEA脫碳工藝,主要用於對原來MEA工藝的改造,近幾年我國一些研究單位正在對這方面進行積極的研究。

㈦ 精脫硫工藝流程圖

脫硫工藝流程圖,煙氣脫硫技術主要利用各種鹼性的吸收劑或吸附劑捕集煙氣中的二氧化硫,將之轉化為較為穩定且易機械分離的硫化合物或單質硫,從而達到脫硫的目的。FGD的方法按脫硫劑和脫硫產物含水量的多少可分為兩類:①濕法,即採用液體吸收劑如水或鹼性溶液(或漿液)等洗滌以除去二氧化硫。②干法,用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去二氧化硫。按脫硫產物是否回用可分為回收法和拋棄法。按照吸收二氧化硫後吸收劑的處理方式可分為再生法和非再生法(拋棄法)。

各種不同的煙氣脫硫技術所用的吸收劑、脫硫副產品,以及脫硫效率和投資成本差別很大。對於某一具體項目,最適用的煙氣脫硫技術一般是根據現場的客觀條件和經濟情況來選擇的,即這種脫硫技術充分利用了現場的有利條件,並在整個使用期間總成本最低。影響總成本的因素有很多,這些因素包括:技術因素;經濟因素(生產成本、投資成本);商業因素等。  

理想的脫硫工藝應該是投資少,佔地小,運行成本低,與主體工程兼容性好,脫硫效率能夠滿足排放標准要求,脫硫副產品容易處理,無二次污染。如果副產品能有較好的銷售市場,所產生的經濟效益可沖抵部分裝置運行費用,甚至有所結余,則是最理想的。

鍋爐煙氣脫硫煙氣,經過乾式等離子體,由脫硫塔體中下部進入,進氣口的布置是精心設計的,以保持向塔內有足夠的向下傾斜坡度,從而保證煙氣的停留時間和均勻分布,有效地避免煙氣的旋流及壁面效應。吸收液由泵打入噴淋母管,經噴嘴從塔體上部均勻噴出。這時,噴出的吸收液和上流向的煙氣充分接觸,鹼液液滴、液霧與煙氣中的SO2發生劇烈碰撞,經反應生成亞硫酸鈉,鈉鹽液體流到塔體底部,繼續循環吸收。脫硫後的凈煙氣,經吸收塔上部的一級除霧器除水後再經過濕式等離子體由塔頂直接排放,塔底排出吸收液送入公司污水處理場。 

脫硫後的煙氣採用國際流行的直排方案,其原因是經過聯合脫硝脫硫的工藝,煙氣內的污染物含量已經非常小,從塔頂加高後直接排出即可確保對周邊環境無影響,符合國家環保標准。 

煙氣直排:塔頂直排方式是在吸收塔上加裝煙氣管道,煙氣經過吸收除霧裝置後直接在塔頂排放,不回原煙道,其總高度滿足煙囪最低允許高度要求。

㈧ 以煤為原料產合成氨的工藝流程和各工序控制要點及主要設備是什麼啊

1、以無煙煤為原料生成合成氨常見過程是:

造氣 -> 半水煤氣脫硫 -> 壓縮機1,2工段 -> 變換 -> 變換氣脫硫 ->壓縮機3段 -> 脫硫 ->壓縮機4,5工段 -> 銅洗 -> 壓縮機6段 -> 氨合成 -> 產品NH3
2. 技術指標:

(1) 原料煤: 無煙煤: 粒度15-25mm 或25-100mm

固定75%蒸汽: 壓力0.4MPa, 1-3MPa

(2) 產品: 合成氨:氨含量(99.8%) 殘留物含量(0.2%)

3. 消耗定額: ( 以4×104 噸/年計算)

(1) 無煙煤( 入爐) : 1,300kg

(2) 電: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脫碳流程)

(3) 循環水: 100M3

(4) 佔地: 29,000M2

4. 主要設備:

(1) 造氣爐

(2) 壓縮機

(3) 銅洗

(4) 合成塔

㈨ 合成氨的工藝流程是什麼

第一步是原料氣的制備。採用合成法生產氨,首先必須制備含氫和氮的原料氣。它可以由分別製得的氫氣和氮氣混合而成,也可同時製得氫氮混合氣。

第二步是原料氣的凈化。製取的氫氮原料氣中都含有硫化合物、一氧化碳、二氧化碳等雜質。這些雜質不僅能腐蝕設備,而且能使氨合成催化劑中毒。因此,把氫氮原料氣送入合成塔之前,必須進行凈化處理,除去各種雜質,獲得純凈的氫氮混合氣。

第三步是原料氣的壓縮和氨的合成。將純凈的氫氮混合氣壓縮到高壓,並在高溫和有催化劑存在的條件下合成為氨。

生產合成氨的原料主要焦炭、煤、天然氣、重油、輕油等燃料,以及水蒸氣和空氣;生產合成氨的主要過程一般如下圖所示。

原料 →原料氣的制備 → 脫 硫→ 一氧化碳的變換→ 脫 碳→ 少量一氧化碳及二氧化碳的清除→壓 縮 →氨的合成→ 產品氨。


(9)合成氨原料氣脫硫裝置設計擴展閱讀:

氨分子式為NH₃,是一種無色氣體,有強烈的刺激氣味。極易溶於水,常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體,液氨是一種製冷劑。

氨也是製造硝酸、化肥、炸葯的重要原料。氨對地球上的生物相當重要,它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有葯物直接或間接的組成。

氨有很廣泛的用途,同時它還具有腐蝕性等危險性質。由於氨有廣泛的用途,氨是世界上產量最多的無機化合物之一,多於八成的氨被用於製作化肥。由於氨可以提供孤對電子,所以它也是一種路易斯鹼。

㈩ 合成氨脫硫造氣的基本原理

氨法脫硫工藝皆是根據氨與SO2、水反應成脫硫產物的基本機理而進行的,主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡易氨法等。

1、電子束氨法(EBA法)與脈沖電暈氨法(PPCP法)
電子束氨法與脈沖電暈氨法分別是用電子束和脈沖電暈照射噴入水和氨的、已降溫至70℃左右的煙氣,在強電場作用下,部分煙氣分子電離,成為高能電子,高能電子激活、裂解、電離其他煙氣分子,產生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應器里,煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物 SO3、NO2,與煙氣中的H2O相遇後形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其它中和物注入情況下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的氣溶膠,再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應器的電場本身同時具有除塵功能。
這兩種氨法能耗和效率尚要改進,主要設備如大功率的電子束加速器和脈沖電暈發生裝置還在研製階段。
2、簡易氨法
簡易氨法已商業化的有TS、PS氨法脫硫工藝等,主要利用氣相條件下的H2O、NH3與SO2間的快速反應設計的簡易反應裝置,嚴格地講簡易氨法是一種不回收的氨法,其脫硫產物大部分是氣溶膠狀態的不穩定的亞銨鹽,回收十分困難,氨法的經濟性不能體現;且脫硫產物隨煙氣排空後又會有部分分解出SO2,形成二次污染。所以,該工藝只能用在環保要求低、有廢氨水來源、不要求長期運行的裝置上。
3、濕式氨法
濕式氨法是目前較成熟的、已工業化的氨法脫硫工藝,並且濕式氨法既脫硫又脫氮。濕式氨法工藝過程一般分成三大步驟:脫硫吸收、中間產品處理、副產品製造。根據過程和副產物的不同,濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。
(1)吸收過程:
脫硫吸收過程是氨法煙氣脫硫技術的核心,它以水溶液中的SO2和NH3的反應為基礎:
SO2+H2O+xNH3 = (NH4) xH2-XSO3 (1)
得到亞硫酸銨中間產品。其中,x=1.2-1.4。
直接將亞銨製成產品即為亞硫酸銨法
(2)中間產品處理
中間產品的處理主要分為兩大類:直接氧化和酸解。
a) 直接氧化——氨-硫銨肥法
在多功能脫硫塔中,鼓入空氣將亞硫銨氧化成硫銨,其反應為:
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
b) 酸解——氨酸法
用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產物亞硫銨酸解,生成相應的銨鹽和氣體二氧化硫。反應如下:
(NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O (3)
(NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O (4)
(NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4)2HPO4+SO2+H2O (5)
(3)副產品製造
中間產品經處理後形成了銨鹽及氣體二氧化硫。銨鹽送制肥裝置製成成品氮肥或復合肥;氣體二氧化硫既可製造液體二氧化硫又可送硫酸制酸裝置生產硫酸。而生產所得的硫酸又可用於生產磷酸、磷肥等。
4、濕式氨法的脫氮作用
濕式氨法在脫硫的同時又可起一定的脫氮作用。
反應式為:
2NO十02=2N02
2N02十H20=HN03 + HN02
NH3+ HN03 = HN4NO3+H2O
NH3+ HN02 = HN4NO2+H2O
4(HN4)2SO3+ 2N02 = N2 +4(HN4)2SO4
濕式氨法脫硫工藝系統一般組成
氨水洗滌脫硫工藝設備主要由脫硫洗滌系統、煙氣系統、氨貯存系統、硫酸銨生產系統(若非氨-硫銨法則是於其工藝相對應的副產物製造系統)等組成。核心設備是脫硫洗滌塔。

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