合成氨廠流程原理

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1、合成氨廠學(xué)習總結(jié)在領(lǐng)導(dǎo)的幫助下，再學(xué)習了解了氨原料氣的生產(chǎn)后，繼續(xù)來到了合成氨廠學(xué)習。在這里，謝謝幫助我的部領(lǐng)導(dǎo)、各分廠領(lǐng)導(dǎo)以及教會我許許多多知識的師傅們。謝謝你們。在學(xué)習過程中，我了解了氨合成系統(tǒng)的生產(chǎn)流程，了解了各種生產(chǎn)設(shè)備，掌握了初步的操作知識，同時也讓我了解了氨合成的原理和初步的生氨合成產(chǎn)模型。我想這些對我以后的工作中一定有很重要的幫助。在學(xué)習掌握知識過程中，有很多設(shè)備和工藝使我的感觸很深，但印象最深的應(yīng)該是熱交換器?？吹綗峤粨Q器的時候，我想起了我第一個學(xué)習的地方煤氣發(fā)生爐長達一分鐘的吹風放空時間。我覺得如果能讓半水煤氣與吹風空氣換熱，這樣不

2、但回收了熱量，減少了煤氣發(fā)生爐的吹風時間，也減少了放空時間，而且可以把多余的吹風時間用在制氣上增加生產(chǎn)能力。除此之外還可以減少了冷卻水的使用，降低環(huán)境的污染。具體措施是：在煤氣發(fā)生爐上氣道上使用換熱器，使高溫的半水煤氣與吹風氣換熱。降低半水煤氣的出口溫度，提高吹風氣溫度。但得煤氣發(fā)生爐吹風氣和其他煤氣發(fā)生爐的上氣道出口半水煤氣換熱（吹風和制氣有時間差）。如1#的上氣道出口的半水煤氣與2#的吹風氣換熱。學(xué)習人：魏啟澤學(xué)習時間：2007年11月8日～2008年3月1日第一部分合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)1.1合成氨系統(tǒng)造氣生產(chǎn)的半水煤氣中除了含有合成氨所需的H2、N2

3、外，還有大量的H2S、CO、CO2。這些氣體不但不是合成氨有效氣體，而且對設(shè)備、管道有腐蝕作用，對催化劑有毒作用和能污染銅液。所以進入合成塔前一定要將其脫出。于是利用半脫崗位的脫硫塔脫除H2S，變化崗位的變換爐將CO轉(zhuǎn)換成CO2，脫碳崗位脫除CO2、粗甲、銅洗脫除凈化脫除不完全的H2S、CO、CO2。在動力方面，除了半脫的脫硫塔和一段總管所需的動力是煤氣風機提供外，其它各個工序的動力由壓縮機提供。壓縮機是合成氨系統(tǒng)的動力核心。1.2煤氣風機和半脫造氣生產(chǎn)的半水煤氣經(jīng)過氣柜的混合穩(wěn)定，再經(jīng)電捕焦油器分離出部分焦油后，一部分被羅茨風機加壓送往新系統(tǒng)作為復(fù)

4、肥系統(tǒng)的燃料氣，另一部分被一次煤氣風機送到凈化的半脫崗位的脫硫塔脫除大量的H2S。使H2S含量變?yōu)?0～150mg/Nm3，再由二次煤氣風機加壓后送到壓縮機。1.3變換二次煤氣風機送來的半脫氣進入壓縮一段加壓后再進入二段加壓后送到變換崗位，把含量為30～38%CO與鍋爐或熱電送來的水蒸氣反應(yīng)，使變?yōu)镃O含量為3～6%的變換氣。變換氣又被壓縮機的三段抽走后送入四段加壓后再送往脫碳。1.4脫碳四段送來的變換氣經(jīng)過變脫除去了影響后面工序正常運行的H2S后進入脫碳工段，運用NHD脫碳法和EDTA熱鉀堿溶液脫碳法脫除CO2后被壓縮五段抽走加壓后送入六段。六段再

5、把凈化氣送到粗甲工段和銅洗工段。1.5粗甲與銅洗六段送來的凈化氣中仍然有脫除不完全的CO2、CO、H2S。于是引入了粗甲的聯(lián)醇工藝和銅洗，以達到微量的基本徹底的脫除，便于合成工藝的有效進行。此時精煉氣中的CO2＋CO≤25ppm、H2S≤5ppm。精煉氣被壓縮七段抽走后送入合成工段用于合成氨生產(chǎn)。1.7合成七段送來的新鮮氣與合成塔反應(yīng)不完全的循環(huán)氣進入合成塔反應(yīng)。3H2＋N2≒2NH3。在合成塔反應(yīng)不完全的原料氣又被循環(huán)機抽走后再送入合成工段進入下一步的循環(huán)。合成氨系統(tǒng)的工藝流程圖如圖1-1第二部分凈化2.1半脫2.1.1H2S的危害合成氨原料氣中的

6、硫以不同形式的硫化物存在。其中大部分是以H2S的形式存在的。這以造氣的原料有關(guān)。我公司的硫化物主要的就是H2S。由于原料氣中的硫化物對合成氨的生產(chǎn)是十分的有害的，它會增加氣體對金屬設(shè)備的腐蝕、使催化劑（觸媒）中毒、污染溶液、污染環(huán)境。而且在另一方面，硫作為工業(yè)生產(chǎn)的一種重要原料，因此必須對硫化物進行脫除和回收。在腐蝕設(shè)備方面，H2S易溶于水生成硫氫酸，能與設(shè)備、管道生成相應(yīng)的金屬硫化物從而造成腐蝕。甚至與氧反應(yīng)生成更為原重的硫酸和連多硫酸，而連多硫酸是不銹鋼設(shè)備與焊縫區(qū)腐蝕破裂的重要因素；在催化劑中毒方面，由于H2S能與變換、合成催化劑的活性部分反應(yīng)

7、生成金屬硫化物，從而使催化劑的活性下降，原重時會影響了催化劑的壽命，影響生產(chǎn)；在污染溶液方面，H2S能與銅洗液中的Cu+、Cu++反應(yīng)生成沉淀，破壞溶液組分，降低銅液對CO的吸收，原重時會造成設(shè)備堵塞、精煉氣帶液；在環(huán)境污染上，H2S是劇毒物質(zhì)，吸入會使人中毒。2.1.2半脫的原理與操作合成氨工業(yè)中，脫硫的方法有很多，但一般分為濕法脫硫和干法脫硫兩類。我公司采用的是濕式脫硫法中的氧化法之一的栲膠脫硫法。脫硫原理是利用純堿吸收H2S后，再利用NaVO3的氧化性將NaHS氧化并析出單質(zhì)S，而富液利用栲膠的栽秧能力和氧化性將溶液還原再生。栲膠對設(shè)備的腐蝕速

8、度慢，生產(chǎn)成本較低。栲膠中的大丹寧分子經(jīng)過加熱熟化降解成丹寧小分子，使其的活性增強，成為具有較強載氧能力和具