合成氨厂净化工段工艺讲解
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合成氨净化工段工艺流程英文回答:The purification process in the ammonia synthesis section is crucial for ensuring the production of high-quality ammonia. This process involves the removal of impurities, such as carbon dioxide, water, and hydrogen sulfide, from the synthesized ammonia gas.The first step in the purification process is the removal of carbon dioxide. This is typically done using an absorption column, where the ammonia gas is brought into contact with a solvent, such as monoethanolamine (MEA). The carbon dioxide in the gas reacts with the MEA to form a soluble compound, which can then be separated from the ammonia gas.After the removal of carbon dioxide, the next step is the removal of water. Water is a common impurity in the ammonia gas and can have detrimental effects on downstreamprocesses. To remove water, the ammonia gas is passed through a series of adsorption beds containing a desiccant, such as molecular sieves. The desiccant selectively adsorbs the water molecules, allowing the dry ammonia gas to pass through.The final step in the purification process is the removal of hydrogen sulfide. Hydrogen sulfide is a toxic and corrosive impurity that needs to be removed to meet product specifications. This is typically done using a chemical reaction with a scavenger, such as iron oxide or zinc oxide. The scavenger reacts with hydrogen sulfide to form a solid compound, which can then be separated from the ammonia gas.Overall, the purification process in the ammonia synthesis section involves the removal of carbon dioxide, water, and hydrogen sulfide from the synthesized ammonia gas. This ensures the production of high-quality ammonia that can be used in various industrial applications.中文回答:合成氨净化工段的工艺流程对于确保高质量氨的生产至关重要。
年产三万吨合成氨厂变换工段工艺设计一、工艺流程概述1.原料准备:将天然气(主要是甲烷)与空气作为主要原料,通过气体净化系统去除其中的杂质、硫化物和水分。
2.原料配送:将净化后的天然气和空气分别输送至气体净化系统进行进一步的处理和分析。
3.变换反应槽:将净化后的天然气和空气通过压缩机压缩至一定压力后,经过暖气交换器加热至高温(约500-600℃),再进入变换反应槽。
4.变换催化剂:在变换反应槽中,使用催化剂(通常是高温高压下的铁-钴催化剂)促进N2和H2的反应。
反应生成的合成氨会随气流从反应槽中流出。
5.除气系统:将反应槽中的气体通过除尘器,冷却器和吸附剂等设备进行处理,去除其中的固体颗粒、水分和其他杂质。
6.合成氨回收:经过除气系统处理后的气体中仍含有未反应的氮气和氢气,通过压缩机再次压缩进入蒸馏塔。
在蒸馏塔中,根据不同的沸点,将氨气和氮气分离开来,再通过冷凝器冷凝为液态氨。
7.废水处理:在工艺过程中产生的废水会经过处理系统去除其中的有机物和杂质,以保证排放的废水符合环保要求。
二、设备布置和操作要点1.变换反应槽的设计要考虑到温度、压力和气体流动速度的控制。
同时,需要定期更换催化剂,以维持优良的反应性能。
2.除气系统中的设备要进行定期维护和清洁,确保其正常工作和去除气体中的杂质、固体颗粒和水分。
3.合成氨回收装置要根据产品质量要求设置合适的操作参数,例如蒸馏塔的温度和压力。
此外,冷凝器的冷却水流需要保持稳定,以确保气体顺利冷凝为液态氨。
4.废水处理系统应配置适当的物理和化学处理单元,如过滤器、沉淀池和生物处理等,以达到废水排放标准。
5.需要建立相应的安全措施,如设立监测系统,确保气体和液体在整个工艺中的安全运输和使用。
三、工艺控制和性能优化1.在变换反应槽中,可以通过调节供气比例、压力和温度等参数来控制合成氨的产率和选择性。
同时,也可以根据反馈控制系统监测和调整催化剂的性能。
2.除气系统中的设备可以通过监测气体的组成和温度、压力等参数,来调整操作参数,以达到满足产品质量要求的除气效果。
合成氨净化工段工艺流程英文回答:The process flow of ammonia purification in the synthesis ammonia plant involves several key steps. Firstly, the raw synthesis gas, which contains impurities such as carbon dioxide, water vapor, and hydrogen sulfide, is fed into the desulfurization unit. In this unit, the hydrogen sulfide is removed through a chemical reaction with an absorbent, such as amine solution, resulting in a purified gas stream. This purified gas then enters the carbondioxide removal unit, where the carbon dioxide isselectively absorbed by a solvent, such as monoethanolamine. The remaining gas stream, now free of hydrogen sulfide and carbon dioxide, is further cooled and compressed before entering the methanation unit.In the methanation unit, any remaining traces of carbon monoxide are converted to methane through a catalytic reaction. This step is crucial to ensure the purity of thesynthesis gas, as carbon monoxide can poison the catalysts used in the subsequent steps. The methane-rich gas stream then proceeds to the final purification step, which involves the removal of any remaining trace impurities, such as nitrogen and oxygen.To remove nitrogen, the gas stream is passed through a cryogenic distillation unit, where it is cooled to extremely low temperatures. This causes nitrogen to condense and separate from the gas stream, resulting in a purified gas stream with reduced nitrogen content. Oxygen removal is typically achieved through the use of a pressure swing adsorption (PSA) unit. In this unit, a specialized adsorbent material selectively adsorbs oxygen, allowing the purified gas stream to exit with minimal oxygen content.The final purified gas stream, now consisting mainly of hydrogen and nitrogen, is then ready for further processing in the ammonia synthesis reactor. In this reactor, nitrogen and hydrogen undergo a catalytic reaction to produce ammonia. The ammonia-rich gas stream is then cooled and condensed to liquid form, which is collected and stored forfurther use or transportation.中文回答:合成氨净化工段的工艺流程包括几个关键步骤。
合成氨净化工段工艺流程英文回答:The process flow of ammonia purification in the synthesis ammonia plant involves several steps to remove impurities and produce high-purity ammonia. The main steps include gas cooling, water scrubbing, acid gas removal, and final purification.In the gas cooling step, the hot ammonia gas from the synthesis reactor is cooled down to a lower temperature. This is usually done by using a heat exchanger, where thehot gas is cooled by exchanging heat with a cooler gas or liquid. The cooled gas then enters the water scrubbing step.In the water scrubbing step, the cooled ammonia gas is passed through a scrubber tower, where it comes intocontact with a stream of water. The water absorbsimpurities such as carbon dioxide and hydrogen sulfide from the gas, resulting in a cleaner ammonia gas stream.After the water scrubbing step, the gas stream enters the acid gas removal step. In this step, the gas is treated with an acid gas removal agent, such as amine solution or activated carbon, to remove any remaining impurities, including trace amounts of sulfur compounds. This ensures that the final product is of high purity.The final purification step involves furtherpurification of the gas stream to remove any remaining impurities. This can be done by using various techniques such as cryogenic distillation, pressure swing adsorption, or membrane separation. These techniques separate the ammonia gas from other gases and impurities, resulting in a high-purity ammonia product.Overall, the process flow of ammonia purification in the synthesis ammonia plant involves gas cooling, water scrubbing, acid gas removal, and final purification steps. Each step plays a crucial role in removing impurities and producing high-purity ammonia.中文回答:合成氨净化工段的工艺流程包括多个步骤,旨在去除杂质并生产高纯度的氨气。
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。
合成氨工艺流程1. 简介合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农药、涂料、塑料、制冷剂等工业领域。
合成氨工艺是通过催化剂在适当的温度和压力下将氮气和氢气合成氨气的过程。
本文将介绍合成氨工艺的流程及其相关操作步骤。
2. 合成氨工艺流程合成氨工艺流程主要包括气体净化、气体压缩、催化反应、分离纯化等环节。
2.1 气体净化合成氨工艺的第一步是将氮气和氢气进行净化,去除其中的杂质和不纯物质,以保证催化剂的正常使用。
常见的气体净化方法包括吸附、吸收、脱水等。
在吸附过程中,氮气和氢气通过吸附剂床层,吸附剂可以去除其中的水分、氧气、二氧化碳等杂质。
在吸收过程中,气体经过溶剂床层,其中的硫化氢等有毒气体被吸收掉。
同时,还可以使用脱水剂去除气体中的水分。
2.2 气体压缩在气体净化后,将净化后的氮气和氢气进行压缩,提高其压力,以便后续的催化反应。
氮气和氢气分别进入压缩机进行压缩,压缩机通常采用多级压缩,保证气体压力的稳定和可控。
2.3 催化反应经过气体压缩后的氮气和氢气进入催化剂床层,进行合成氨的催化反应。
催化剂通常采用铁、钼或镍等金属催化剂,催化剂在适当的温度和压力下,使氮气和氢气发生反应,生成合成氨气。
催化反应是一个放热反应,需要控制温度以避免过高的温度导致副反应的发生。
2.4 分离纯化经过催化反应生成的合成氨气含有大量的副产物和未反应的氮气、氢气等杂质。
在分离纯化环节中,需要进行吸附、压缩、蒸馏等操作,将合成氨气中的杂质去除,提高纯度。
常见的分离纯化方法包括低温吸附法、压缩法和蒸馏法。
3. 工艺条件和参数合成氨工艺的实施需要满足一定的工艺条件和参数,以确保反应的进行和产出的质量。
常见的工艺条件和参数包括温度、压力、催化剂种类和配比、气体流速等。
3.1 温度催化反应的温度是合成氨工艺中的关键参数之一。
温度过高会导致副反应的发生,影响合成氨气的产量和纯度;温度过低则会降低反应速率。
一般情况下,催化反应的温度在300-500°C之间控制。
低温甲醇洗部分一、概述--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、酸性气体的来源----------------------------------------------------------------------------------------------------2、脱除酸性气体的必要性-------------------------------------------------------------------------------------------3、脱除酸性气体的方法----------------------------------------------------------------------------------------------4、甲醇的物理、化学性质------------------------------------------------------------------------------------------5、低温甲醇洗的优、缺点------------------------------------------------------------------------------------------二、理论基础-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、拉乌尔定律和亨利定律------------------------------------------------------------------------------------------2、各种气体在甲醇中的溶解度------------------------------------------------------------------------------------三、工艺过程及原理--------------------------------------------------------------------------------------------------------1、脱水------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、CO2、H2S的吸收-------------------------------------------------------------------------------------------------3、富甲醇液的再生及H2、CO2、H2S的回收------------------------------------------------------------------(1) 一级减压闪蒸------------------------------------------------------------------------------------------------------(2) 二级减压闪蒸-----------------------------------------------------------------------------------------------------(3) H2S组份的浓缩---------------------------------------------------------------------------------------------------(4) 加热再生-----------------------------------------------------------------------------------------------------------4、甲醇脱水蒸馏-----------------------------------------------------------------------------------------------------四、我厂及同类型装置曾发生的事故----------------------------------------------------------------------------------五、技术改造及作用-------------------------------------------------------------------------------------------------------液氮洗部分一、概述-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------二、理论基础-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、基本原理2、H2-N2-CO体系的气——液相平衡----------------------------------------------------------------------------三、工艺过程及原理-------------------------------------------------------------------------------------------------------1、原料气的预处理--------------------------------------------------------------------------------------------------2、原料气的冷却-----------------------------------------------------------------------------------------------------3、氮气的液化--------------------------------------------------------------------------------------------------------4、液氮洗涤-----------------------------------------------------------------------------------------------------------5、配氮产冷-----------------------------------------------------------------------------------------------------------6、一氧化碳馏分冷量的回收--------------------------------------------------------------------------------------四、我厂及同类装置曾发生的事故------------------------------------------------------------------------------------1、板翅式换热器堵塞------------------------------------------------------------------------------------------------2、程控混乱、炸塌火炬---------------------------------------------------------------------------------------------五、技术改造及作用-------------------------------------------------------------------------------------------------------1、16-V1吸附器预冷改造-------------------------------------------------------------------------------------------2、配氮管线改造----------------------------------------------------------------------------------------------------3、原料气流量低联锁改造----------------------------------------------------------------------------------------甲烷化部分一、概述------------------------------------------------------------------------------------------------------------------二、基本原理--------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、化学反应----------------------------------------------------------------------------------------------------------2、化学平衡---------------------------------------------------------------------------------------------------------3、副反应------------------------------------------------------------------------------------------------------------三、甲烷化的催化剂----------------------------------------------------------------------------------------------------四、工艺过程-------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、工艺条件--------------------------------------------------------------------------------------------------------2、工艺流程--------------------------------------------------------------------------------------------------------低温甲醇洗部分一、概述1、酸性气体的来源在现代合成氨生产过程中,无论采用何种原料(天然气、轻油、重油等),何种气化方式制气,都会发生下列反应:2CO+O2=2CO2CO+H2O(g)=CO2+H2因此产生大量的CO2气体,同时随着所用原料中硫含量的不同,也有一定数量的硫化物生成(包括无机硫和有机硫),如我厂是以渣油为原料,采用部分氧化法制取原料气,原料气经变换后约有46035Nm3/h的CO2生成,占变换气总量的34.10%;约有328Nm3/h的H2S和COS生成。
合成氨原料气净化脱硫工段合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的,其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物,还有少量的有机硫化物。
具体来说作为原料气的半水煤气中都含有一定数量的硫化氢和有机硫化物(主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等),能导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒,增加液态溶剂的黏度,腐蚀、堵塞设备和管道,影响产品质量。
硫化物对合成氨的生产是十分有害的,燃烧物和工业装置排放的气体进入大气,造成环境污染,危害人体健康。
硫也是工业生产的一种重要原料。
因此为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质量,对半水煤气进行脱硫回收是非常必要的。
合成氨原料气(半水煤气)的净化就是清除原料气中对合成氨无用或有害的物质的过程,原料气的净化大致可以分为“热法净化”和“冷法净化”两种类型,原料气的净化有脱硫,脱碳,铜洗和甲烷化除杂质等,在此进行的气体净化主要是半水煤气的脱硫的净化。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
干法脱硫既可以脱除无机硫,又可以脱除有机硫,而且能脱至极精细的程度,但脱硫剂再生较困难,需周期性生产,设备庞大,不宜用于含硫较高的煤气,一般与湿法脱硫相配合,作为第二级脱硫使用。
湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气,脱硫剂是便于输送的液体物料,可以再生,且可以回收有价值的元素硫,从而构成一个连续脱硫循环系统。
现在工艺上应用较多的湿法脱硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法(A.D.A法)及有机胺法。