合成氨回路分子筛的选择
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合成氨的工艺流程1. 空气分离:首先,空气中的氮气和氧气需要被分离。
这可以通过空气压缩和冷却,然后用分子筛或液化分离技术将氮气和氧气分离出来。
2. 氮气制备:通过空气分离得到的氮气需要被进一步提纯。
这可以通过低温分馏或其他技术将氮气提纯到适当的纯度。
3. 氢气制备:氢气可以通过天然气蒸汽重整反应或者电解水得到。
4. 催化剂制备:制备出合成氨反应所需的催化剂,通常是以铁为主要成分的铁钼镍催化剂。
5. 合成氨反应:将氮气和氢气在高压高温的条件下通过催化剂进行反应,生成合成氨。
6. 分离纯化:将合成氨经过冷却和减压,然后通过吸收剂、冷却和压缩等工艺步骤来分离纯化合成氨。
7. 储存和运输:将合成氨储存于合适的储罐中,并通过管道或其他运输方式将其运输到需要的地点。
以上就是合成氨的工艺流程,通过这个工艺流程可以高效地制备出高纯度的合成氨,供给各种化工生产需要。
合成氨的工艺流程是一个复杂而精细的过程,其中的每一步都需要严格控制,以确保产出的合成氨的纯度和质量能够满足工业需求。
在合成氨的工艺中,采用了一系列先进的化工技术和设备,以下将进一步细说合成氨的工艺流程过程。
8. 催化剂再生:在合成氨反应中使用的催化剂需要不断地被再生。
随着反应进行,催化剂表面会积聚一定量的杂质物质,从而影响催化剂的活性和选择性。
因此,通过热气流或蒸汽来清洁催化剂表面,以恢复催化剂的活性和选择性。
9. 热力学控制:合成氨的反应是放热反应,因此需保持适宜的温度。
以确保反应不至于过热,影响产品的选择性及催化剂的稳定性。
使用适当的冷却系统来维持反应温度,是非常关键的。
10. 蒸汽重整制氢:氢气是合成氨反应的一种重要原料。
而氢气通常是通过天然气蒸汽重整反应得到的。
在这个过程中,通过加热天然气并与水蒸气反应,生成氢气和二氧化碳。
11. 压缩系统:由于合成氨反应需要高压,所以需要使用高效的压缩系统,来将氮气和氢气压缩至合适的反应压力。
一般情况下,合成氨反应的压力约为100至200大气压。
各类分子筛的用途分子筛是一类结晶的硅铝酸盐,由于它具有均一的孔径和极高的比表面积,所以具有许多优异的特点。
(1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。
(2)对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能,极性越大,不饱和度越高,其选择吸附性越强。
(3)具有强烈的吸水性。
哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。
1) 3A分子筛裂解气中一般含有400-700PPm的水份,这些水份在深冷分离操作时会结成冰,另外在高压和低温条件下,水还能与低碳烷烃(如:CH4、C2H6及C3H8等)生成白色结晶的烃水合物。
而冰与烃水合物的晶体均可导致辞管道及设备堵塞,以至造成停车。
因此,石油裂解气在深冷分离之前必须进行深度脱水干燥,使裂解气中的水含量降低到小于5PPm(即其露点低于--60℃)。
目前国内处公认并普通采用的最为理想的深度干燥吸附剂为3A沸石分子筛,由于它只吸附裂解气中的水落石出,不吸附较大的烃类分子(如:C2H6、C2H4、C3H8及C3H6等),因而可以避免烯烃化合物在分子筛孔道内部结焦,从而延长吸附剂的使用寿命。
2) 4A分子筛用途:用于氟里昂制冷剂的干燥及其它分子尺寸大于4.8 的物质的脱水干燥。
3) 5A制(富)氧分子筛用途:用于空分制氧工业上做高效的氧氮分离吸附剂,其生产的氧纯度可根据需要控制在50-90%之间。
广泛用于石油及其馏份中分离正构烷烃(即脱蜡)。
脱蜡后的油品质量具有低冰点的航空煤油的优良性能,分离出的正构烷烃(石蜡)可作为合成洗涤剂的化工原料。
4) 13X分子筛用途:用于石油气与天然气的脱硫(H2S,SO2,硫醇及噻吩),同时又是一种极好的干燥剂注:对 1 .5-1.7mm条形分子筛额定长度指条长为1-6mm样品;对 3.0-3.3mm条形分子筛额定长度指条长为2-9mm 样品。
5) 13X空分分子筛用途:用于空分行业纯化空气中氧氮原料气具有极高的效能,它能把空气中影响氧氮分离性能的少量CO2及H2O杂质彻底脱除,是空分行业配套的专用吸附剂。
合成氨各工序工艺详细流程合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于合成各类农药、肥料、化学品等。
下面将详细介绍合成氨的工序和流程。
合成氨的工艺主要分为三个步骤:气体净化、气体压缩和反应制氨。
1.气体净化:合成氨的原料气体主要有空气和甲烷。
在进入反应装置之前,需要进行气体净化处理。
空气首先经过过滤装置去除微小杂质、灰尘和固体颗粒物。
然后通过制冷装置降低气体温度,使其中的水蒸气凝结成液体,然后被排放。
甲烷通过碳分子筛吸附去除杂质。
这样可以保证反应装置中气体的纯度和稳定性。
2.气体压缩:经过气体净化后的空气和甲烷被分别压缩到一定压力,以满足反应器中的需求。
通常使用压缩机进行压缩,然后将压缩后的气体分别输送到反应器中。
3.反应制氨:反应制氨是整个过程的关键步骤。
通常采用哈柏法(Haber-Bosch)来实现反应制氨。
反应器中,高温高压的空气与甲烷的混合气体通过催化剂床进行催化反应。
常用的催化剂是铁与铁-铝的混合物,也可以加入少量的钾、镁等元素。
反应是一个放热反应,反应温度一般在380-550°C 之间,压力一般在1.7-3.5 MPa之间。
催化剂的存在可以提高反应速率,但也会增加反应的等离子体强度,导致了碳催化剂和蒸汽的选择性降低,产生非氮气杂质。
反应过程中,氮气与氢气进行反应生成氨气。
原料气体经过催化剂床后,反应转化率不高,需要多次通过催化剂床进行反应。
一般采用多级反应器和中间冷却装置,提高氨气的产率和纯度。
经过多级反应后,氨气还需要进行冷却和净化处理,以达到合成氨的纯度要求。
以上是合成氨的工序和流程的详细介绍。
合成氨的过程需要进行气体净化、气体压缩和催化反应制氨。
这个过程需要确保原料气体的纯度和稳定性,通过压缩提高原料气体的压力,催化剂的存在可以提高反应速率和转化率。
经过多级反应,最终得到高纯度的合成氨。
合成氨工艺的不断优化和改进,可以提高合成氨的生产效率和氨气的纯度,降低生产成本。
3A4A分子筛5A13X分子筛特性介绍与用途3A/4A分子筛/5A/13X分子筛特性介绍与用途(一) 我们鑫瓷生产的分子筛分子筛是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它具有均一的孔径和极高的比表面积、热稳定性好、吸附性能强、内表面积大、强度高等特点。
分子筛由于其用途的不同,因此分为:吸附脱水:3A、4A、5A、13X气体吸附分离: 4A、5A、13X制氮制氧:碳分子筛、13-HP分子筛、锂分子筛中空玻璃:中空玻璃分子筛聚氨酯胶/塑料类脱水添加剂:分子筛活化粉(二) 分子筛的主要特性(1)分子筛对水或各种气,液态化合物可重复吸附和脱附。
(2)分子筛可以实现选择性吸附,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。
(3)对于小的不饱和极性分子,具有优异的选择吸附性能。
不饱和度越高,极性越大,其吸附性越强。
(4)具有强烈的吸水性。
哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。
实验表明分子筛对于水、氨气、硫化氢、二氧化碳等极性强分子具有很强的吸附力。
特别对于水,在低分压、低浓度,高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附量。
1、低压或低浓度下的吸附在相对湿度30% 时分子筛的吸水量比硅胶 ,活性氧化铝都高。
随着相对湿度的降低,分子筛的优越性越发显著。
而硅胶,活性氧化铝随着湿度的降低,吸附量快速下降。
2、高温吸附在较高的温度下,活性氧化铝,特别是硅胶,会几乎丧失吸附能力。
分子筛是唯一可用的高温吸附剂。
在 100度和相对湿度1.3%时,分子筛吸水量还能达到 15%,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大 10倍。
(三)分子筛的催化特性分子筛具有均匀的孔结构,形成很大的表面积,而且表面极性很高,一些具有催化活性的金属可以,以极高的分散度还原为元素状态。
同时分子筛骨架结构的稳定性很高,使分子筛不仅成为优良的吸附剂,而且成为有效的催化剂和催化剂载体。
如何选择质量好的分子筛营口中宝分子筛有限公司总经理刘建平一、分子筛在中空玻璃中作用我们都知道过去的门窗即使是双层的,那么在冬季(北方)门窗都会出现冰霜现象。
它的产生,是由于温度变化降低时空气中饱和含水量成水。
这样解析出的水分子就着附到窗内侧形成冰霜。
那么当中空玻璃放入分子筛后,经过打胶封闭后,分子筛就将玻璃夹层中的水分子吸附掉(可达几个ppm)。
这样,就不会有冰霜形成。
同时,由于介子的减少,也能更好的起到保温隔热的作用。
二、关于分子筛的选择根据第一部分的叙述,我们知道,由于合片后,中空玻璃是由组份胶(丁基、聚硫)密封。
而无论何种胶空气都是有一定的渗透力,这样我们选择就一定要选择吸附值高的分子筛。
也就是说,即使是空气渗透进来,分子筛也能吸附掉更多的水分子。
使其达到一定的露点。
而当分子筛吸附达到一定值时,露点随着空气的进入而降低达一定时,中空玻璃就会结露。
这段时间就是所说的中空玻璃使用寿命,所以选择分子筛时一定要选择吸附值高的产品。
而分子筛吸附值和落粉是本身双方是矛盾的,而粉大同样会使中空玻璃透明度受到影响。
三、关于分子筛的检测吸附热(升温)取25ml水测温度。
取25g分子筛放入水中测温度。
两者的温度差即为温升,标准为30度。
一般温升高说明吸附值就高。
1、落粉度:取5g分子筛放入100ml水中,均匀摇动,放入浊度仪内检测。
读取数字为浊度。
要求小于50ppm。
如无浊度仪,可将分子筛拿到一定高度冲阳光扬洒,无粉尘为好。
所以选择分子筛时就要看落粉度小的为好。
那么以上所说的好分子筛就是吸附值大、落粉度小。
另外,中空玻璃分子筛有3A和4A(因4A价格低),3A分子筛的孔径大约为3.2-3.3A。
(1A=810 cm)。
而4A孔径为4.2-4.7A。
其中:水分子直径为2.8A。
那么对于吸附水分子3A、4A都能起到作用。
而空气中的氮气分子直径为3.6A,这样3A就不会吸附氮气;而4A能吸附氮气。
那么由于分子筛的特点遇冷吸附,遇热再生。
分子筛制氧机中分子筛材料
分子筛制氧机中常用的分子筛材料包括13X分子筛、5A分子筛
和4A分子筛。
这些分子筛材料都是以无机物为主要成分,具有特定
的孔径和表面化学性质,适合用于气体分离和纯化过程。
首先,13X分子筛是一种具有较大孔径的分子筛材料,通常用
于分离和纯化氧气。
它的孔径大小约为10埃,能够有效地吸附和分
离空气中的氮气和水分子,从而提高氧气的纯度。
其次,5A和4A分子筛也是常见的分子筛材料,它们的孔径分
别为5埃和4埃。
它们通常用于去除空气中的水分子和二氧化碳分子,从而提高氧气的纯度和制备干燥的氧气。
除了孔径大小外,分子筛材料的选择还取决于其对不同气体分
子的选择性和吸附能力。
这些分子筛材料都具有良好的吸附性能和
化学稳定性,能够在制氧机中稳定地进行气体分离和纯化过程。
总的来说,分子筛制氧机中常用的分子筛材料包括13X分子筛、5A分子筛和4A分子筛,它们具有不同的孔径大小和吸附特性,能
够有效地提高氧气的纯度和干燥效果。
这些分子筛材料在制氧机中发挥着重要的作用,确保了制得的氧气符合医用和工业标准。
合成氨工艺流程详解
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、塑料、医药等领域。
本文将详细介绍合成氨的工艺流程。
合成氨的工艺流程主要包括加气制氢、氨合成反应和氨的分离纯化三个步骤。
第一步是加气制氢。
制氢是合成氨过程中的关键步骤,常用的方法是通过蒸汽重整法或者煤气制氢法进行。
蒸汽重整法是将天然气或液化石油气与水蒸汽进行催化反应,生成含有一氧化碳和氢气的合成气。
而煤气制氢法则是利用煤炭、石油焦等作为原料,通过燃烧生成一氧化碳和氢气的混合气体。
制氢过程中需要注意控制反应温度和催化剂的选择,以提高氢气的产率和纯度。
第二步是氨合成反应。
氨合成反应是将制得的合成气经过催化剂床层,与氮气进行反应生成氨气。
常用的催化剂有铁、铑、镍等金属催化剂,反应温度一般在350-550℃之间。
反应过程中需要控制压力、温度和空速的条件,以提高氨气的产率和选择性。
第三步是氨的分离纯化。
合成氨中常含有一氧化碳、二氧化碳、甲烷等杂质,需要进行分离和纯化。
常用的方法是通过吸附剂吸附和脱附的方式进行。
吸附剂通常选择活性炭或分子筛等材料,通过控制温度和压力来实现氨的吸附和脱附。
吸附脱附过程中需要周期性地对吸附剂进行再生和活化,以保证吸附效果和氨气的纯度。
合成氨的工艺流程包括加气制氢、氨合成反应和氨的分离纯化三个步骤。
通过合理控制各个步骤的条件和催化剂的选择,可以提高氨气的产率和纯度,满足不同领域的需求。
合成氨工艺的优化和改进,对于提高工业生产效率和减少能源消耗具有重要意义。
希望本文对读者了解合成氨的工艺流程有所帮助。
合成氨工艺流程简述合成氨是一种重要的工业原料,广泛应用于化肥、制药和塑料等领域。
下面将简述合成氨的工艺流程。
合成氨的工艺流程主要包括空气分离、合成气制备、氨合成和氨分离四个步骤。
首先是空气分离。
空气中主要是78%的氮气和21%的氧气,其余是稀有气体和水蒸气。
为了获得高纯度的氢气和氮气,需要进行空气分离。
常用的方法是利用分子筛吸附剂将水蒸气去除后,通过等温膜分离或低温分馏将氧气和氮气分离。
接下来是合成气制备。
合成气主要是一氧化碳和氢气的混合气体。
合成气可以由多种原料制备,常用的方法是通过燃烧天然气或煤气产生一氧化碳和二氧化碳,然后通过水蒸气重整反应将一氧化碳转化为二氧化碳和氢气,再通过变换反应将二氧化碳还原为一氧化碳和氢气。
另外,也可以利用生物质或石油等原料通过气化反应产生合成气。
然后是氨合成。
氨合成是将合成气经过一系列催化反应转化为氨气的过程。
通常采用的是哈-布斯法,即在一定的温度和压力下,将合成气经过催化剂床层,催化剂通常是铁或铑以及促进剂,使一氧化碳和氢气发生反应生成氨气。
该反应是一个放热反应,需要控制温度和压力使反应达到最佳状态。
最后是氨分离。
氨合成反应产生的氨气通常含有一定的氮气和水蒸气等杂质,需要经过分离和净化处理。
常用的方法是通过冷凝和吸附等手段将气相中的水蒸气和杂质去除,得到高纯度的氨气。
以上是合成氨的工艺流程简述。
合成氨工艺需要密切控制各个步骤的条件,如温度、压力和催化剂等,以提高氨气的产率和纯度。
合成氨工艺的发展不仅推动了化肥领域的进步,也对其他相关行业的发展产生了积极的推动作用。
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工和医药等领域。
合成氨的生产过程是一个复杂而精密的工艺流程,包括多个主要步骤。
本文将从以下三个主要步骤来详细介绍合成氨的生产过程。
一、氮气和氢气的准备合成氨的生产过程首先需要准备氮气和氢气。
氮气通常从空气中通过分离提炼获得,而氢气则是通过蒸汽重整、水煤气变换或其他方法制备。
这两种气体的准备需要高纯度和高效率,以确保生产后的合成氨质量。
1. 氮气的提炼氮气的提炼通常采用分子筛吸附法或低温分馏法。
在分子筛吸附法中,空气首先经过过滤和去除杂质的处理,然后通过分子筛吸附剂进行分离,从而获得高纯度的氮气。
而低温分馏法则是利用空气中的氮气和氧气的沸点差异,通过低温冷却凝结氮气,然后采用分馏的方法将氮气和氧气分离。
2. 氢气的制备氢气的制备方法多种多样,常见的包括蒸汽重整法和水煤气变换法。
在蒸汽重整法中,石油制品或天然气经过蒸馏和蒸汽重整反应产生氢气;而水煤气变换法则是通过水蒸气与煤气或重油反应得到氢气。
无论是哪种方法,制备氢气都需要高效能的反应装置和精密的控制系统,以确保生产出高纯度的氢气。
二、氮氢混合气的合成当氮气和氢气准备好后,接下来的主要步骤是将两者合成为氨气。
这一步骤通常采用哈布法,通过高温高压下的催化反应将氮气和氢气合成氨气。
1. 反应装置哈布法的反应装置是合成氨过程中最关键的部分。
通常采用的是固定床反应器,反应器内填充有合成氨的催化剂,然后将预热的氮氢混合气以一定的流量输送到反应器中。
反应器的设计和运行需要考虑到高温高压下的工艺安全和高效能的问题,同时还要考虑催化剂的运转和再生等技术性问题。
2. 反应条件在哈布法的反应条件中,温度和压力是两个至关重要的因素。
一般情况下,合成氨的反应温度在350-550℃之间,压力在100-300大气压之间。
还需要考虑反应速率与选择性、热力学与动力学等因素,以保证合成氨的产率和质量。
三、氨气的精馏和提纯合成氨的最后一个主要步骤是氨气的精馏和提纯。
KBR合成氨工艺中分子筛程序对系统的影响中海石油富岛二期合成氨装置(450 kt/a)采用凯洛格-布朗路特公司(简称KBR)组合合成氨工艺技术,它是由著名深冷净化工艺与设备设计的组合。
深冷净化装置是KBR合成氨工艺的核心,为了防止CO2与H2O 在冷箱中低温冻结堵塞管道,在冷箱前设置了分子筛干燥系统,先将CO2与H2O脱除。
分子筛干燥器有两台,一台干燥另一台再生,每台分子筛干燥器设计满足在24小时干燥周期运行,再生设计为12小时一个周期,再生气由净化器来的干放空气完成,再生热量由中压蒸汽提供,再生后废气进入一段炉作为部分燃料气。
由于分子筛干燥器关联了工艺气系统、蒸汽系统、一段炉燃气系统及膨胀机、冷箱等,因此分子筛程序对系统的稳定运行有着较大的影响,在不同的步骤对系统有着不同的影响。
1 流程简介甲烷化炉出口气冷却至4 ℃,冷凝液在分离罐144-D中分离,从分离罐来的冷却气进入装有分子筛的合成气干燥器109-DA/AB。
每个干燥器均设计为满足24小时的干燥周期,以除去NH3、剩余的CO2及H2O,干燥的粗合成气进入冷箱。
分子筛再生周期设计为12小时,以提供一个相当安全的余量。
分子筛的再生和冷却由冷箱来的弛放气完成(弛放气在合成气干燥器再生加热器中由中压蒸汽加热)。
分子筛干燥系统流程如图1所示。
图1 KBR分子筛干燥系统流程简图2 分子筛程序描述109-DA/DB再生的自动程序控制系统包括24个步骤。
下面以109-DB运行109-DA再生为例(1-12步)对每一步进行描述,具体如下。
步骤1 109-DA运行。
109-DB的出口阀MOV-1016先打开,随后入口阀MOV-1018打开。
充压阀PV-1049B 渐关闭,这使109-DA和109-DB平行运行,以使109-DB床层温度与109-DA的相等。
步骤2 109-DA入口阀MOV-1017和出口阀MOV-1015都关闭,109-DB运行,这种状态一直持续到第十二步。