尿素合成天然气的净化工艺
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天然气、焦炉气制合成氨尿素行业清洁生产水平分级标准下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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合成尿素工艺流程合成尿素是一种广泛应用于农业和化工领域的重要化学品,下面将介绍尿素的工艺流程。
第一步是制备氨气。
氨气可以通过多种方式制备,最常用的是哈伯-Bosch法。
该法是利用高温高压条件下,通过将氢气和氮气通过铁催化剂反应生成氨气。
首先将氮气从空气中提取出来,之后将氮气与氢气在一定的温度和压力下通入高温区的反应器中,反应器内部放置有铁催化剂,经过一系列的催化反应,生成氨气。
第二步是尿素合成。
将制备好的氨气与二氧化碳反应生成尿素。
尿素合成反应通常采用堆垛式或挤压式尿素合成塔。
通过在合成塔中利用多级反应器进行反应,完成氨气和二氧化碳的转化,最终生成尿素。
反应过程中需要将氨气和二氧化碳按一定比例加入,控制合适的温度和压力。
同时,反应产生的高温高压氨气需要经过冷却和净化处理,以便进一步利用或排放废气。
第三步是尿素结晶。
合成的尿素液体需要通过结晶过程将其转化为固体结晶体。
结晶可以通过两种方式进行,一种是自然结晶,即将合成的尿素溶液在常温下静置一段时间,使其自然结晶;另一种是冷却结晶,即通过控制温度的下降使其快速结晶。
结晶过程中,溶液中的杂质会沉淀下来,最终得到纯度较高的尿素晶体。
结晶后的尿素晶体需要通过过滤、洗涤和干燥等工艺步骤,最终得到成品尿素。
最后一步是包装和贮存。
成品尿素需要进行包装和贮存以便销售和使用。
一般采用袋装或散装的形式进行包装,同时需要确保包装的密封性,以防止尿素吸湿和与外界空气接触。
存放时需要避免高温、潮湿和阳光直射等不良环境,以保持尿素的质量和品质。
综上所述,尿素的工艺流程包括制备氨气、尿素合成、尿素结晶和包装贮存等步骤。
通过合理控制工艺参数和采用适当的设备和装置,可以高效地生产出优质的尿素产品。
合成氨、尿素的生产工艺合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
别名氨气,分子式为NH3,英文名:synthetic ammonia。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外,绝大部分是合成的氨。
目录基本简介构成发现工艺流程催化机理研究现状基本简介生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化合成氨碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤(焦炭)制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
构成发现德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气合成氨合成塔直接合成氨。
于1908年申请专利,即“循环法”,在此基础上,他继续研究,于1909年改进了合成,氨的含量达到6%以上。
尿素生产的这些工艺,你都知道了吗?本文导读由于尿素生产工艺简单、生产设备容易制造、投资较省;施肥后见效快,增产显著等特点,销量在化肥行业暗淡的情况下仍持高不下。
但是产能已严重过剩,优胜劣汰的步伐已经加快,拥有先进工艺、创新技术的尿素企业才能冲破重围,下面小七为大家盘点各种尿素生产工艺并分析他们的优劣。
按未反应物的循环利用程度,尿素生产方法可分为不循环法、半循环法和全循环法三种。
不循环法是指从合成塔出来的物料,经减压至常压并用蒸汽加热,将氨和二氧化碳分离出来,尿液送去后加工系统,氨用于生产其他的铵盐;半循环法是把从甲铵分解器内分解出来的部分氨和二氧化碳,以甲铵水溶液的形式循环回合成塔;全循环法是把未转化成尿素的氨和二氧化碳,经分离后全部循环返回尿素合成系统。
不循环法和半循环法虽然投资较省、操作费用也较低,但是要附设庞大的铵盐加工系统,经济上不合理,新的尿素厂大多采用全循环法,下面小七就重点介绍一下全循环法。
根据分离回收方法的不同全循环法可分为水溶液全循环法和气提法,目前使用的主流气提法为意大利斯娜姆公司的Snamprogetti氨气提法、荷兰斯塔米卡邦公司的Stamicarbon二氧化碳气提法、日本东洋工程公司的ACES二氧化碳气提法。
水溶液全循环法工艺原理:水溶液全循环法是将未反应的氨和二氧化碳经减压加热分解分离后,用水吸收生成甲铵或碳酸水溶液再循环返回合成系统。
优缺点:水溶液全循环法是20世纪60年代以来的经典生产工艺,主要应用在中、小氮肥企业。
水溶液全循环尿素工艺生产装置的静止高压设备较少,工艺可靠、设备材料要求不高、投资较低。
但是水溶液全循环法能耗、物耗高,放空损失大,规模小问题十分突出,改造增产潜力较大。
气提法工艺原理:气提法是利用某一气体在与合成等压的条件下分解甲铵并将分解物返回合成系统的一种方法。
气提法是全循环法的发展,具有热量回收完全,氨和二氧化碳处理量较少的优点。
下面对三种气提法进行比较:小七总结:进行比较发现,水溶液全循环法,高压设备少,投资低,但是能耗、物耗大、规模小的问题有待解决。
尿素生产工艺流程详解英文回答:Urea Production Process Walkthrough.Urea is a versatile compound with a wide range of applications in agriculture, industry, and automotive sectors. Its production process involves a series of chemical reactions and physical transformations, which can be summarized as follows:1. Synthesis Gas Preparation: The initial step is the preparation of synthesis gas (syngas), which is a mixture of hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2). This syngas is typically obtained by reforming natural gas or coal.2. Ammonia Production: In this step, syngas undergoes a reaction called the Haber process, which combines H2 and N2 to produce ammonia (NH3). This reaction is exothermic, releasing heat and requiring high pressure and temperatureconditions.3. Urea Synthesis: Urea is formed by reacting ammonia with carbon dioxide (CO2) under high pressure and temperature conditions. This reaction is catalyzed by an enzyme called urease.4. Purification: The crude urea solution obtained from the synthesis step contains impurities and excess solvents. These impurities are removed through a series ofpurification processes, such as evaporation, crystallization, and drying.5. Finishing: The purified urea is then subjected to finishing processes, such as granulation, prilling, or flaking, to enhance its physical properties and facilitate handling and storage.中文回答:尿素生产工艺流程详解。
天然气净化厂工艺咱今天就来唠唠天然气净化厂工艺这回事儿。
我先跟您说啊,我之前去参观过一个天然气净化厂,那场面,真是让我开了眼!一进去,就能听到各种机器轰隆隆运转的声音,还能闻到一股特别的气味。
天然气从地下开采出来的时候,可不像咱们家里用的那么干净纯粹。
里面有好多杂质,像是硫化氢、二氧化碳、水分等等。
这时候,天然气净化厂的工艺就派上用场啦!首先是脱硫脱碳这一步。
就像咱们洗衣服要把污渍洗掉一样,得把天然气里的硫化氢和二氧化碳这些“脏东西”弄出去。
一般会用化学溶剂来吸收它们,比如说醇胺溶液。
这溶液就像个神奇的海绵,把有害气体吸进去,让天然气变得干净一些。
然后是脱水。
您想想,如果天然气里水分太多,在运输过程中就可能结冰,堵塞管道,那可就麻烦啦!所以得用干燥剂把水分吸走,常见的有分子筛啥的。
还有脱汞这个环节,汞这玩意儿可危险了,对环境和人体都不好。
这时候就会有专门的设备和吸附剂把汞给抓住。
在净化厂里面,那些巨大的储罐、错综复杂的管道,还有各种仪表和阀门,让人感觉既神秘又震撼。
工人们穿着整齐的工作服,在各个岗位上忙碌着。
我看到一个师傅,眼睛紧紧盯着仪表盘上的数据,手里还拿着对讲机不停地说着什么,神情特别专注。
经过一系列的净化工艺之后,天然气终于变得纯净、安全,可以输送到千家万户,给我们做饭、取暖、发电。
您看,这天然气净化厂的工艺虽然复杂,但每一步都至关重要。
它就像是一个神奇的魔法工厂,把原本脏兮兮的天然气变成了宝贝。
而且啊,这工艺还在不断改进和优化呢。
随着技术的发展,新的方法和设备不断涌现,让净化的效率更高、效果更好。
总之,天然气净化厂的工艺是个非常了不起的东西,它默默地为我们的生活提供着保障,让我们能享受到清洁、便利的能源。
希望您通过我的这番描述,对天然气净化厂工艺能有更多的了解!。
天然气净化工艺及原理同学们,今天咱们来探索一下天然气净化工艺及原理,这可是个很有趣的话题哟!咱们得知道为啥要对天然气进行净化呢?其实啊,从地下开采出来的天然气,可不总是那么“干净”。
里面可能会有各种各样的杂质,比如硫化氢、二氧化碳、水分,还有一些其他的有害物质。
如果不把这些杂质去掉,直接使用天然气,那可会带来很多问题呢!那天然气净化工艺都有哪些步骤呢?第一步通常是脱硫。
就像我们要把脏衣服洗干净一样,要把天然气里的硫给去掉。
常见的脱硫方法有很多,比如说化学吸收法。
咱们来具体说一说化学吸收法吧。
它就像是一个神奇的“大魔法”,通过让天然气和一种特殊的化学溶液接触,溶液会把里面的硫化氢“抓住”,这样天然气里的硫含量就降低啦。
接下来是脱碳。
二氧化碳在天然气里也是个不受欢迎的“家伙”。
脱碳的方法也有不少,比如物理吸附法。
想象一下,有一种特殊的材料,就像一个超级大的海绵,能够把二氧化碳“吸”进去,留下干净的天然气。
然后是脱水。
大家都知道,水和天然气混在一起可不好,会影响天然气的质量和使用。
脱水的方法常见的有冷冻法,把天然气的温度降低,让水分变成小冰晶,然后分离出去。
再说说天然气净化的原理吧。
其实就是利用各种物质的不同性质,把杂质和天然气分开。
比如说,利用某些化学溶液对硫化氢的亲和力强,就能把它从天然气里“拉”出来;利用某些材料对二氧化碳的吸附能力强,就能把二氧化碳去除掉。
给大家举个例子吧。
假如有一家工厂要用天然气来生产产品,如果天然气没有经过净化,里面有很多硫和二氧化碳,那在生产过程中,可能会腐蚀设备,降低生产效率,甚至会导致产品质量不合格。
但是经过了精心的净化处理,天然气变得纯净又好用,工厂就能顺利生产出高质量的产品啦。
不同地区开采出来的天然气,杂质的含量和种类可能都不一样,所以净化工艺也不是一成不变的,需要根据具体情况进行调整和优化。
天然气净化工艺及原理是一个很复杂但又非常重要的领域。
通过这些工艺和原理,我们能得到干净、优质的天然气,让它更好地为我们的生活和工业生产服务。
天然气净化工艺综述摘要随着经济的发展,人民物质水平的提高,对能源以及环境的要求越来越高,天然气作为一种清洁环保的能源逐渐走近人们的生活。
然而,天然气采出时,含有大量的硫、二氧化碳、水、氮、贡等杂质,易对处理设备造成极大的腐蚀,对环境造成污染。
因此,天然气净化技术发展和优化极为重要。
本文从天然气净化的现状和发展综合介绍,旨在另读者对天然气净化技术有大概的把握。
关键词:天然气净化综述天然气作为重要的清洁能源,对于我国优化我国能源结构,保护生态环境,有着重要的意义,我国经济的迅速发展对清洁能源的需求不断扩大。
净化工艺的发展在天然气生产中尤为重要,其中,又以处理酸性气体特别是含硫气体和脱水作为重点。
1.天然气的净化工艺1.1天然气脱硫天然气中含有的H2S、单质硫、有机硫化合物等,会造成输送过程中管道的腐蚀,燃烧中生成硫化物从而污染环境,作为化工原料时还会导致催化剂中毒,影响产品质量。
脱硫的主要方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接转化法。
分子筛法等。
化学溶剂法常用各种醇胺法。
醇胺类化合物中至少含有一个羟基和一个胺基羟基降低化合物的蒸汽压,并增加化合物在水中的溶解度;胺基则为水溶液提供必要的碱度,促进水溶液对酸性组分的吸收。
常用醇胺有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)二异丙醇胺(DIPA)、二甘醇胺(DGA)。
物理溶剂法在脱除酸性组分过程中不存在化学反应,酸气组分的溶解度和吸收压力成正比,高压下吸收酸气组分,低压解吸,溶剂随之再生。
物理溶剂Selexol(多乙二醇二甲醚)以及Flour Solvent(碳酸丙烯酯)等适合处理酸性分压高而重烃含量低的天然气,Sulfinol(环丁砜)为应用最广的物理溶剂,对于中至高酸性分压的天然气有广泛的适应性,有良好的脱有机硫能力,能耗也较低。
物理化学溶剂法兼有物理溶剂法和化学吸收法的优点,成为天然气脱硫的重要方法。
氧化还原法和分子筛法也有着广泛的应用1.2天然气脱水天然气中存在游离水,降温升压后会形成水合物腐蚀或堵塞设备管道,需要在温度高于水合物生成时将原料气中的水脱除。
尿素工艺流程简述1、尿素的合成CO2压缩机五段出口CO2气体压力约20.69MPa(绝),温度约125℃,进入尿素合成塔的量决定系统生产负荷。
从一吸塔来的氨基甲酸铵溶液温度约90℃左右,经一甲泵加压至约20.69MPa(绝)进入尿素合成塔,一般维持进料H2O/CO2(摩尔比)0.65~0.70。
从氨泵来的液氨经预热器预热至40~70℃进入尿素合成塔,液氨用量根据生产负荷决定,塔顶温度控制在186~190℃,进料NH3/CO2分子比控制3.8~4.2。
尿塔压力由塔顶减压阀PIC204(自调阀)自动控制,一般维持19.6MPa(表)物料在塔内停留时间为40分钟,CO2转化率≥65%。
为防止尿塔停车时管路堵塞,设置高压冲洗泵,将蒸汽冷凝液加压到19.6~25.0MPa送到合成塔进出口物料管线进行冲洗置换。
2、中压分解出合成塔气液混合物减压至1.77MPa(绝)进入预分离器,合成液中的氨大部分被分离闪蒸出来,通过气相管道进入一吸外冷却器,液相进入预蒸馏塔上部,在此分离出闪蒸气后溶液自流至中部蒸馏段,与一分加热器来的热气逆流接触,进行传质、传热,使液相中的部分甲铵与过剩氨分解、蒸出进入气相,同时,气相中的水蒸汽部分冷凝降低了出塔气相带水量。
出预蒸馏塔中部的液体进入一分加热器,经饱和蒸汽加热后,出一分加热器温度控制在155~160℃,保证氨基甲酸铵的分解率达到88%,总氨蒸出率达到90%,加热后物料进入预蒸馏塔下部的分离段进行气液分离,分离段液位由LICA302摇控控制,物料减压后送至二分塔。
在一分加热器液相入口用空压机补加空气,防止一段分解系统设备管道的腐蚀,加入空气量由流量计指示(约2m3/TUr)通过旁路放空阀调节流量。
3、二段分解(低压分解)出预蒸馏塔的液体经LRC302减压至0.29~0.39MPa(绝),进入二分塔上部进行闪蒸,液体在填料精馏段与塔下分离段来的气体进行传质、传热,以降低出塔气体温度和提高进二分塔加热器的液体温度。
尿素生产工艺尿素生产工艺,是指利用合成氨与二氧化碳在合适的条件下反应,生成尿素的过程。
尿素是一种重要的有机氮化合物,广泛应用于肥料、化工、医药等领域。
本文将介绍尿素生产的基本工艺流程以及关键步骤,旨在向读者提供对尿素生产工艺的初步了解。
一、尿素生产的基本工艺流程尿素生产的基本工艺流程包括氨合成、尿素合成以及尿素精制三个主要步骤。
1. 氨合成:氨合成是尿素生产的第一步骤,其主要目的是将天然气或煤炭等原料转化为合成氨。
氨合成过程采用哈贝法,即将天然气进行蒸汽重整,得到一氧化碳和氢气,再将一氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成合成氨。
2. 尿素合成:尿素合成是尿素生产的核心步骤,该步骤中,合成氨与二氧化碳在高温高压条件下进行反应生成尿素。
尿素合成工艺主要采用斯特鲁夫法(Streulens法)或布里克尔法(Birkeland-Eyde法)。
在该步骤中,尿素合成塔中的合成氨与二氧化碳进行反应,生成尿素水溶液,并通过连续的蒸发浓缩和结晶等处理工艺,获得固态尿素产品。
3. 尿素精制:尿素精制是尿素生产的最后一个步骤,其目的是提高尿素产品的纯度和质量。
尿素精制通常包括过滤、干燥、冷却和包装等工艺。
在过滤过程中,去除尿素溶液中的杂质,使尿素溶液的纯度得到提高。
然后,通过干燥和冷却等工艺,将尿素溶液转化为固态尿素产品。
最后,将固态尿素产品进行包装,以便储存和运输。
二、尿素生产中的关键步骤在尿素生产过程中,几个关键步骤对整个工艺流程的效果和成品质量有着重要影响。
1. 合成氨的制备:合成氨是尿素生产的关键原料,其制备过程需要注意催化剂的选择和催化剂床的设计,以提高合成氨的产率和纯度。
2. 合成反应条件的控制:尿素合成过程中需要控制的反应条件有温度、压力和催化剂浓度等。
合适的反应温度和压力可提高尿素合成的转化率和选择性,而催化剂浓度的控制可影响尿素的纯度。
3. 尿素合成塔的设计:尿素合成塔是尿素合成的关键设备,其设计需要考虑反应器的材料、结构和操作条件等方面。
北京化工大学毕业论文用纸 1 尿素合成天然气的净化工艺
摘 要 在尿素合成中天然气净化的生产过程中,CO2、H2O、CO等气体对天然气的净化有影响,必须净化。天然气通过手动控制阀进入配气站经过粗过滤器,细过滤器及分离器除去杂质后进入天然气压缩机压缩后提压送出界区,供净化装置使用。
关键词:尿素 天然气 净化 北京化工大学毕业论文用纸
2 前 言
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气,是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。天然气其主要成分为甲烷,热值为8500大卡/米3是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。 当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时,会产生富含甲烷的气体,这种气体就被称作生物气(沼气)。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥,由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气(例如:屁),胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。 当甲烷散逸到大气层中时,它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。这种飘散的甲烷,就会被视作一种污染物,而不是一种有用的能源。然而,在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应,就会变成二氧化碳和水,因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。而且就燃烧而言,天然气要比煤这类石炭纪燃料产生的二氧化碳要少得多。甲烷的重要生物形式来源是白蚁、反刍动物(如牛羊)和人类对土地的耕种。据估计,这三者的散发量分别是每年15、75和100百万吨(年散发总量约为1亿吨)。
天然气应用领域 天然气利用领域非常广泛,除了能用于炊事外,还可广泛作为发电、石油化工、机械制造、玻璃陶瓷、汽车、集中空调的燃料或原料。 天然气主要优点 天然气是较为安全的燃气之一,它不含一氧化碳,也比空气轻,北京化工大学毕业论文用纸 3 一旦泄漏,立即会向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,安全性较高。采用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题;天然气作为一种清洁能源,能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%,减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于减少酸雨形成,纾缓地球温室效应,从根本上改善环境质量。其优点有: ① 绿色环保:天然气是一种洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物 质,燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低,因而能从根本上改善环境质量。 ② 经济实惠:天然气与人工煤气相比,同比热值价格相当,并且天然气清洁干净,能延长灶具的使用寿命,也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气,供应稳定,能够改善空气质量,因而能为该地区经济发展提供新的动力,带动经济繁荣及改善环境。 ③ 安全可靠:天然气无毒、易散发,比重轻于空气,不宜积聚成爆炸性气体,是较为安全的燃气。 ④ 改善生活:随着家庭使用安全、可靠的天然气,以及享用港华燃气提供亲切、专业和高效率的售后服务和新式炉具,将会极大改善家居环境,提高生活质量。
一.天然气净化的生产原理 1.1加氢净化反应原理 在350℃左右的温度下,有机硫化物与氢气在钴 触媒上发生下列反应 硫醇类:R-SH+H2=RH+H2S 硫醚类:RSR′+2H2=RH+RH+H2S 二硫化物类:RSSR+3H2=RH+R′H+2H2S 北京化工大学毕业论文用纸 4 硫氧化碳:COS+H2=CO+H2S 二硫化碳:CS2+4H2=CH4+2H2S 噻吩类:C4H4S+4H2=C4H10+H2S 付反应 a:不饱和烃加氢饱和反应 C2H4+H2=C2H6 b:甲烷化反应 CO+3H2=CH4+H2O CO2+4H2=CH4+2H2O 1.2 氧化锌脱硫反应原理 ZnO+H2S=ZnS+H2O 氧化锌还可以是直接吸收硫醇,COS,CS2等有机硫化物,其反应方程式为: RSH+ZnO=ZnS+ROH COS+ZnO=ZnS+CO2 CS2+ZnO=2ZnS+CO2 在有氧存在的条件下,氧化锌对有些有机硫化物有加氢净化的催化活性,生成H2S后,再被ZnO吸收,如: CS2+4H2+2ZnO=2ZnS+CH4+2H2O COS+H2+ZnO=ZnS+CO+H2O
二、天然气净化的工艺流程 天然气通过手动控制阀进入配气站经过粗过滤器,细过滤器及分离器除去杂质后进入天然气压缩机温度15℃,压力0.8Mpa的天然气压缩机压缩后提压至3.4Mpa,188℃送出界区,供净化装置使用。经压缩的天然气与来自合成工段的富氢气体混合后经过天然气加热炉加北京化工大学毕业论文用纸 5 热至390℃进入加氢反应器中脱除,脱硫后,天然气中硫含量降至0.5PPm以下,与工艺蒸汽混合经工艺气加热器加热至450℃进入一段净化炉控制水碳比为3.0。在一段净化炉内,在镍催化剂的作用下,天然气与水蒸气发生净化反应,生成H2、CO等.反应所需热量由二断净化炉反应气体提供,一段净化炉出口工艺气体温度为698℃左右,甲烷含量为25%VOL(干基),进入二段净化炉(DC-104)进一步净化.富氧空气经工艺空气加热炉加热至450℃后进入二段净化炉炉顶的氧混合器充分混合后与来自一段净化炉的工艺气体发生燃烧反应,放 出大量的热量供二段净化用。出二段净化炉的工艺气体温度在960℃左右,甲烷含量为0.3%VOL(干基),二段炉的底部连通管进入一段炉的触媒管的外套管之间,为一段净化炉提供反应所需的热量,由一段炉出来的二段净化工艺气体依次经过工艺气加热器,蒸气过热器和废锅回收热量后,温度降至360℃的工艺气进入中变炉,在炉内铁系催化剂的作用下,一氧化碳与蒸气反应,生成CO2和H2,出中变炉气体温度约430℃,CO含量小于3%气体先进入甲烷化加热器与进甲烷化炉的脱碳气进行换热,温度降至415℃后,进入中安蒸气发生器产生中压蒸气,中变器温度降于260℃,接着进入的锅炉给水加热器加热锅炉水,中变气温降至200℃后进入低变炉,在铜锌催化剂作用下,气体中残余的CO进一步净化为CO2,出底变炉气体中CO含量小于0.3%温度约222℃,经低压废热锅炉产生低压蒸气,I净化无低变废热锅炉采用汽提来得工艺冷凝液来淬冷低变出口气体)低变器温度降至170℃,压力在2.15Mpa(G)送往脱碳工段.来自低温变换的工艺气(170℃)进入溶液再沸器间接加热再生塔溶液后,自身降至133℃,,然后经过低压蒸气发生器后气体温度降至126℃,再经脱盐水预热器进一步被冷却至110℃左右进入分离器,分离冷凝液出分离器后的工艺气进入吸收塔底部。CO2吸收分两段进行,在吸收塔上段少量的CO2被较低温度的贫北京化工大学毕业论文用纸 6 液吸收,使的工艺中CO2含量从21%降至0.05%,吸收了二氧化碳的溶液经溶液再生系统后循环作用,而在再生过程中释放CO2经管线送去氨加工分厂的尿素工段。出吸收塔温度约70℃的脱碳气经塔后分离器S-303除去冷凝液去甲烷化工段。来自脱碳系统70℃的脱碳气,首先进入甲烷化换热气与甲烷化炉出来的精致气换热,使其温度升至260℃再经甲烷化加热器用中变气加热至290℃,进入甲烷化炉,在镍催化作用下,残余的CO、CO2和H2进行甲烷化反应,使出口CO+CO2≦20PPM,约324℃精致气先经甲烷化换热器冷却至135℃,再经甲烷化水冷器冷却至40℃,最后进入氨冷器冷却至5℃,经分离液滴后,送至合成压缩工段。 北京化工大学毕业论文用纸
7 分离器
氨冷器 甲烷化炉 废热锅炉 低变炉 甲烷化加热器
中变炉
燃料气分离器
转化废锅
二段转化炉 一段转化炉 氧化锌脱硫槽 锢镍加氢器
天然气加热炉
空气加热炉
配气站
来自氧气压缩机 的氧气
天然气
液体 天然气净化的工艺流程图 尿素 北京化工大学毕业论文用纸
8 2.1 脱碳部分的反应原理 脱碳系统是将经变换后的原料中21%(V)的CO2经本系统脱除至0.05%(V)的工艺过程,,甲氨基乙酸和二乙酸醇氨做活化剂的热碳酸钾溶液.在较高的压力和较低温度下,化学吸收工艺气中的CO2吸收了CO2的溶液在较高温度和低压下,经闪蒸和蒸汽提,解吸出CO2,吸收和再生的反应机理可用下列化学反应方程式来表示:
K2CO3+CO2+H2O 2KHCO3
纯碳酸钾溶液吸收CO2的反应速度很低,加入了活化剂后改变了吸收反应的历程.从而大大提高了吸收反应的速度。 2.2 脱碳部分工艺指标 (1)第一吸收塔 进吸收塔气量G6 44000m3/h(干) 进口气体中CO2 20.95%(v) 出口气体中CO2 3.0% 气体入塔压力 1.97 Mpa(A) 气体出塔压力 1.95 Mpa(A) 第一吸收塔压差 0.02 Mpa(A) 气体入塔温度 ≤100℃ 气体出塔温度 ≤100℃ 富液出塔温度 ≤103℃ 塔底液位 30—60% (2)二次吸收塔 进吸收塔气量 35357 m3/h(干) 进口气体CO 3.0% (v) 出口气体CO2 0.3%(v) 气体入塔压力 1.95 Mpa(A) 气体出塔压力 1.93 Mpa(A)
吸收 再生