合成氨节能降耗新思路
- 格式:doc
- 大小:91.00 KB
- 文档页数:4
浅析合成氨工艺节能措施合成氨工艺是制备化肥的关键工艺之一,其能耗一直被业内人士关注。
为了降低生产过程的能耗,提高工艺的经济效益,研究和采用一系列的节能措施已成为化肥行业的必要工作。
本文将从催化剂、反应塔、废热回收和系统优化四个方面对合成氨工艺的节能措施进行浅析。
一、催化剂合成氨反应是一种放热反应,反应条件(高温高压)下对催化剂有较高的要求。
目前,常用的合成氨催化剂为铁或铁钼系列催化剂。
而铁催化剂相较于铁钼催化剂则具有成本低的特点。
因此,在现有的催化剂中,铁催化剂仍是较为普遍使用的催化剂。
在催化剂方面,一方面可通过调节催化剂物种失活的下限,改善其性能,增加其使用寿命;另一方面可通过改变催化剂组成、结构、酸碱性质等方法提高催化效率。
而在工程实践中,随着催化剂的磨损和活性降低,催化床内的气流阻力会不断增加,进而导致氢气和氨气流动的阻力增大、气流混沌程度增强等问题,从而引起反应器内部压力下降和产物纯度下降。
因此,合成氨生产中的催化剂应定期检测和维护,及时对催化剂进行再生处理并更换陈旧的催化剂,以确保生产反应的高效性和生产效率。
二、反应塔目前合成氨反应生产中所使用的反应器主要为垂直式容器反应器,其结构紧凑、流态良好、占地面积少、能耗低等优点,但也存在一些缺点,如分隔效果欠佳、填料容易堵塞、气、液分布不均等。
为了充分考虑反应器的稳定性和运行效率,并达到降低能耗的目的,反应器的结构和设计也开始得到了改进和升级。
在反应器结构方面,采用金属填料可大幅减少反应器填料的仓容率,减少气液相之间的阻力和混沌程度;在反应器运行中,应充分利用废气等资源,通过再生式风机对反应器内的废气进行冷却处理,降低反应器内产生的热量。
为了提高反应器生产效率,光气气流的照明作用可大幅提高其反应的效果,大型反应器应该采用多级分层的设计结构,每级分层设计时须兼顾废气能源的回收和压缩等问题,从而实现反应器内可控制的量程反应。
三、废热回收废热回收是合成氨工艺节能措施中的一个重要组成部分,废气热能的回收可以显著降低能耗,利用废余热量对生产过程进行加热,从而提高煤气利用率。
合成氨生产中节能减排技术的应用摘要:伴随着我国国民经济的不断发展,科学技术也取得长足的发展,化工制品在人们的生活中的作用逐渐增大,直接关系到了人们的生活水平。
在化工制品生产制造过程中合成氨工艺和技术的应用范围广泛。
合成氨的原料主要是连油气、石油等,可是,在合成氨工艺中很多的材料和能源都被大量浪费,当前我国并没有生产效率比较高的合成氨工艺。
基于此,本文对合成氨工艺和节能进行详细论述,仅供参考。
关键词:合成氨;工艺;节能;改造引言近些年来,我国大量倡导节能减排理念,有效的改善合成氨工艺,逐步建立节能型合成氨工艺成为了企业发展的主要方向。
在一些新政策的指引下,很多企业开展合成氨工艺流程的改造。
不断有效的降低了工业生产成本和节约能源,还可以有效的保护环境。
企业在实施节能性合成氨工艺和技术改造的过程中,首先要严格控制工艺流程,然后改造氨分离技术、废水循环使用技术、造气工段技术等,只有这样才能达到节能改造的效果。
1合成氨工艺流程分析1.1原料气的制造与获取氢气的制作和获得原材料的方法有很多,不但可以从生活中最常见的天然气中获得,还可以通过重质油等原料中获得。
主要制作方式是,在确保原料抽取过程中温度的情况下,通过化学反应达到需要的高温,然后和水蒸气发生反应,从而得到合成氢气。
除此之外,针对一些固体焦炭型的原料,如果合成氢气,需要通过固定燃料气体法来完成。
然而对于渣油一类的物质,一般情况下,会通过非催化部门物体实施氧化法来合成氢气。
此外,为了从石脑油中获得合成氢气,需要通过二段蒸汽环法来实现。
1.2对原料气进行净化在氨合成的过程中,原料气净化是非常重要的,需要引起足够的重视。
合成氨原料气净化过程主要有以下几方面,首先,要将原料气转变成为一氧化碳,主要是为了使天然气体后产生大量的一氧化碳。
为了有效的实现氨物质的合成,需要大量的水蒸气,一氧化碳可转化为氢气或二氧化碳。
然而,合成氨直接转化为一氧化碳或者二氧化碳就会导致工艺难度大幅度增加。
氨合成工艺优化节能降耗氨是重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、医药等各个领域。
然而,传统的氨合成工艺存在能耗高、环境污染等问题。
因此,优化氨合成工艺,实现节能降耗成为迫切的需求。
本文将探讨氨合成工艺优化的关键技术和方法,并分析其在节能降耗方面的应用前景。
一、氨合成工艺现状氨合成的工艺一般采用哈伯-博仑过程。
该过程通过催化剂促使氮气和氢气发生反应生成氨气,但该工艺存在以下问题:1. 能耗高:哈伯-博仑过程中,氮气和氢气以高温高压的条件下进行反应,能耗较高。
2. 产物纯度低:传统工艺中,合成氨的产物中往往含有大量的惰性气体和杂质,需要经过多道分离与纯化步骤。
3. 环境污染:传统氨合成工艺中使用的催化剂存在重金属的含量,容易造成环境污染。
二、氨合成工艺优化的技术和方法为了优化氨合成工艺,降低能耗、提高产能和产物纯度,我们可以采用以下技术和方法:1. 催化剂的改良:改良催化剂的设计和制备,可以提高催化剂的催化活性和选择性,降低反应温度和压力。
2. 反应条件的优化:通过调节反应温度、压力、气体流速等条件,可以提高催化剂的利用率,减少能量损耗。
3. 原料气体的净化:采用先进的气体净化技术,将原料气体中的杂质和惰性气体去除,提高产物纯度。
4. 催化剂的再生与循环利用:通过催化剂的再生和循环利用,减少催化剂的使用量,降低生产成本。
5. 氨合成流程的整合与改进:通过对氨合成反应流程的整合和改进,优化反应步骤,减少能量损耗。
三、氨合成工艺优化的应用前景氨合成工艺优化在节能降耗方面具有广阔的应用前景。
通过改良催化剂和优化反应条件,可以将反应温度和压力降低至适宜的范围,从而降低能耗,提高能源利用效率。
此外,通过净化原料气体和循环利用催化剂,可以提高产物纯度,减少分离与纯化步骤,进一步降低生产成本。
氨合成工艺优化还可以减少环境污染。
采用环保催化剂和先进的气体净化技术,可以降低重金属的含量,减少对环境的污染。
综上所述,氨合成工艺优化是实现节能降耗的重要途径。
合成氨行业节能降碳改造升级实施指南
随着全球能源和环境问题的日益突出,合成氨行业节能降碳改造升级已成为推进绿色可持续发展的必然趋势。
为促进我国合成氨行业节能降碳改造升级,推进行业绿色发展,制定本指南。
一、节能降碳改造升级的必要性
合成氨生产过程中,携带热量的氢气和氮气需要进行复杂的物质转移和化学反应,能耗较高,同时产生大量的二氧化碳排放。
因此,必须采取一系列措施,从源头上减少能源消耗和二氧化碳排放。
二、节能降碳改造升级的主要措施
1. 完善合成氨生产过程控制系统,提高生产能力和效率。
2. 优化合成氨生产原料的使用,合理调配氢气和氮气的比例,减少能源消耗和二氧化碳排放。
3. 使用先进的合成氨生产技术,改良传统工艺流程,提高生产效率,减少能源消耗和二氧化碳排放。
4. 推广使用清洁能源,如天然气、风能、太阳能等,减少化石能源的使用,降低二氧化碳排放。
三、节能降碳改造升级的实施步骤
1. 制定详细的节能降碳改造升级方案,明确目标和技术路线。
2. 按照方案进行生产线改造,引进先进的生产设备和技术。
3. 建立完善的质量保证体系,确保产品质量和生产效率。
4. 持续进行技术创新和改进,提高生产效率和降低能耗和二氧化碳排放。
四、节能降碳改造升级的效益
1. 降低能源消耗,节约生产成本。
2. 减少二氧化碳排放,降低环境污染。
3. 提高生产效率和产品质量,提升企业竞争力。
综上所述,合成氨行业节能降碳改造升级是加快推进绿色可持续发展的关键之一。
企业要根据本指南提出的措施和实施步骤,积极推进节能降碳改造升级工作,为绿色发展做出应有的贡献。
浅析合成氨工艺节能措施1. 引言1.1 研究背景合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业和工业领域。
随着社会经济的发展和人们对资源利用效率的要求越来越高,合成氨工艺节能措施成为研究的热点之一。
在合成氨生产过程中,能源消耗大、设备复杂、工艺流程繁琐,因此如何有效减少能源消耗,提高生产效率,已成为工程技术人员急需解决的问题之一。
当前,我国合成氨工业正处于转型升级的关键时期,节能减排已成为企业的必修课。
研究合成氨工艺的节能措施具有重要的现实意义。
本文旨在通过对合成氨生产工艺的概述,以及对节能措施的分析和探讨,探讨如何在合成氨生产中实施节能措施,提高工艺设备的能源利用效率,降低生产成本,促进我国合成氨工业的可持续发展。
1.2 研究目的本文旨在探讨合成氨工艺节能措施的相关问题,通过对合成氨生产工艺的概述和各种节能措施的分析,旨在为工程技术人员提供一些有益的启示和参考。
具体来说,本研究旨在通过优化催化剂配方、改进循环系统、提高装置热效率和优化工艺操作等方式,探讨如何在合成氨生产过程中降低能耗,提高生产效率,减少资源浪费,实现可持续发展。
通过本研究的展开,希望可以为合成氨工艺的节能改造提供一些实用的技术和经验,促进我国化工行业节能减排工作的开展,为环保和可持续发展贡献一份力量。
1.3 研究意义合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业、医药、化肥等领域。
在当前能源紧缺和环境污染日益严重的情况下,合成氨工艺的节能措施显得尤为重要。
通过对合成氨工艺的节能研究,可以有效降低生产成本,减少能源消耗,减少排放物,提高工艺效率,从而实现可持续发展的目标。
合成氨工艺的节能研究对于推动我国化工产业的可持续发展具有重要意义。
随着我国经济的不断发展,合成氨工业正处于快速发展阶段,然而高能耗、高排放的问题亟待解决。
通过对节能措施的研究,可以有效提升合成氨工业的生产效率,降低生产成本,减少对环境的影响,提高企业的竞争力,从而实现可持续发展。
浅析合成氨工艺节能措施合成氨工艺是工业领域中非常重要的一种化工过程,它是制造化肥和其他化学品的关键步骤。
在合成氨工艺中,大量的能源和原材料被消耗,因此如何降低能耗和提高节能效果是非常重要的。
本文将对合成氨工艺中的节能措施进行浅析,探讨在工业生产中如何更加科学、有效地利用能源资源。
合成氨工艺的节能措施可以从多个方面入手,包括原料利用率的提高、设备单位能耗的降低、新技术的应用等方面。
优化原料利用率是节能降耗的重中之重。
通过减少原料的损耗和提高原料的利用率,可以有效地减少生产过程中的能源消耗和资源浪费。
降低设备单位能耗是节能措施中的另一个重要方面。
通过改进设备结构、提高设备运行效率、优化工艺流程等措施,可以有效地降低设备的能耗水平,从而实现节能降耗的目标。
还可以通过应用新技术,如膜分离技术、催化剂技术等,来改善合成氨工艺的能耗状况,提高生产效率,降低生产成本。
对于合成氨工艺的原料利用率提高,可以采取的措施包括:一是加强原料的预处理工作,通过精选原料、改进原料的储存和运输方式,减少原料的损耗和浪费。
二是完善反应条件,通过优化反应条件、提高反应的选择性和效率,实现原料的充分利用。
三是推广循环利用技术,通过回收利用反应产物或废气废热,实现能源的再利用,减少资源的浪费。
通过以上措施的综合应用,可以有效地提高原料的利用率,降低生产过程中的能耗消耗和资源浪费。
在降低设备单位能耗方面,可以采取的措施包括:一是优化设备结构,通过改进设备设计和制造工艺,提高设备的密封性、传热效率和运行稳定性,减少设备的能耗消耗。
二是提高设备运行效率,通过改善设备的运行条件、加强设备的维护管理,保持设备的良好状态,提高设备的运行效率,降低设备的能耗水平。
三是优化工艺流程,采用先进的控制技术和优化的操作策略,实现设备的合理调度和运行,降低设备的能耗消耗。
煤化工合成氨工艺节能优化措施探讨摘要:本文探讨了煤化工合成氨工艺中的节能优化措施。
首先介绍了煤化工合成氨工艺的基本过程和能耗情况,指出了其存在的能耗问题。
接着从原料选择、反应器优化、催化剂选择、能量利用等方面提出了节能优化措施,并详细阐述了各种措施的优点和操作方法。
最后,通过实际案例分析,验证了这些措施的可行性和有效性,为煤化工合成氨工艺的节能优化提供了有益的参考关键词:煤化工;合成氨;节能1煤化工合成氨工艺过程和能耗情况1.1过程煤化工合成氨是一种以煤为原料,通过化学反应制造氨气的工艺。
该工艺主要由三个步骤组成:煤气制备、氨合成和氨洗涤。
下面将详细介绍这三个步骤的基本过程。
图1 天然气为原料合成氨流程图图2 碳为原料合成氨流程图1.1.1煤气制备煤气制备是煤化工合成氨工艺的第一步,其目的是制造一种可供氨合成的合成气。
这一步通常采用煤气化技术,将煤炭在高温下加压蒸气化,生成一种含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和小量甲烷、氮气等组分的气体。
这种气体中,一氧化碳和二氧化碳是主要的反应物,而氢气则是氨合成反应的重要原料。
1.1.2氨合成氨合成是煤化工合成氨工艺的核心步骤,其目的是将煤气中的氢气和氮气通过催化反应,合成氨气。
这一步通常采用哈伯-卡什过程,即在高压、高温和催化剂的作用下,将氢气和氮气反应生成氨气。
该反应的化学方程式为:N2+3H2→2NH3此反应是一个放热反应,反应热大约为-92.4kJ/mol,因此反应过程需要控制温度和压力,以达到最佳的反应条件[1]。
1.1.3氨洗涤氨洗涤是煤化工合成氨工艺的最后一步,其目的是将氨气从合成气中分离出来,得到高纯度的氨气。
这一步通常采用氨水洗涤法,即将合成气通过水溶液中,氨气会溶于水中形成氨水,而其他气体则不会溶于水中,从而实现了氨气的分离和提纯。
1.2能耗情况煤化工合成氨工艺是一种能耗较高的工艺。
它的能源消耗主要包括煤炭消耗、电力消耗和天然气消耗等方面。
下面将详细介绍煤化工合成氨工艺的能耗情况[2]。
合成氨工业节能减排的分析合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于生产化肥、染料、医药、塑料等多个行业。
合成氨的生产过程需要耗费大量能源,并且产生大量的二氧化碳和其他温室气体,给环境带来严重的污染。
如何在合成氨工业中节能减排,成为当前亟待解决的问题。
目前合成氨工业的节能减排主要有以下几个方面:优化工艺流程、提高装备效率、利用余热余能、采用清洁生产技术、发展新能源替代传统能源等。
优化工艺流程是实现合成氨工业节能减排的重要手段之一。
通过对反应条件、催化剂、分离技术等方面的优化,可以降低合成氨的生产能耗,减少二氧化碳的排放。
采用高效的催化剂和优化的反应条件可以提高反应的转化率,降低甲烷氧化反应中的二氧化碳排放。
提高装备效率也是节能减排的重要途径。
合成氨工业的各项装备包括压缩机、蒸馏塔、换热器等,优化这些设备的设计和操作参数,提高设备的使用效率,可以减少能源消耗,降低气体排放。
采用高效的换热器和压缩机,可以降低能源消耗,减少二氧化碳的排放。
利用余热余能可以有效降低合成氨工业的能耗。
合成氨工业生产过程中会产生大量的余热、余能,通过合理的余热余能回收利用可以降低工艺流程的能耗,减少二氧化碳的排放。
采用余热锅炉和余热发电技术,可以将废热转化为电能,减少外购电力的消耗。
采用清洁生产技术也是实现合成氨工业节能减排的重要措施。
合成氨工业生产过程中会产生大量的废水、废气,采用先进的废气处理技术和废水处理技术,可以减少大气和水体污染,实现清洁生产,降低环境影响。
发展新能源替代传统能源也是合成氨工业节能减排的重要途径。
传统合成氨工业主要依赖天然气或煤炭作为原料和能源,这些能源在生产和燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他温室气体。
发展可再生能源或其他清洁能源,如风能、太阳能等替代传统能源,可以降低温室气体的排放,实现绿色可持续发展。
合成氨工业节能减排是一个复杂的系统工程,需要在技术、政策、市场等多方面共同努力。
通过优化工艺流程、提高装备效率、利用余热余能、采用清洁生产技术、发展新能源替代传统能源等措施,可以实现合成氨工业的节能减排目标,推动合成氨工业向清洁、高效、可持续方向发展。
合成氨工艺及节能改造对策摘要:合成氨是一种重要的化学原料,广泛应用于农业、化工和能源等领域。
然而,传统的合成氨工艺存在能源浪费和环境污染的问题。
为了提高合成氨工艺的能源利用效率和减少环境影响,需要进行节能改造和技术创新。
本文探讨了合成氨工艺的基本原理,现有的节能改造技术,并提出未来的发展方向。
关键词:合成氨;节能改造;工艺1合成氨工艺的基本原理合成氨的工艺主要包括催化剂反应、压缩、冷却和分离等步骤。
在传统的哈柏-博斯曼工艺中,通过在高温高压下将氮气与氢气催化反应来合成氨。
这个过程需要大量的能量和催化剂,且产生大量的二氧化碳排放。
为了改善工艺的能源效率和环境友好性,需要进行节能改造。
图1为合成氨工艺流程图。
图1合成氨工艺流程图2现有的节能改造技术2.1催化剂改进研发高效的催化剂是提高合成氨工艺能源效率的关键。
近年来,一些新型的催化剂被开发出来,具有更高的催化活性和选择性。
例如,采用过渡金属催化剂的合成氨工艺可以在较低的温度和压力下进行,从而减少能源消耗。
合成氨工艺中存在一些有害物质,如硫化物、氯化物和氧化物等,它们会中毒催化剂,导致催化活性下降【1】。
因此,改进催化剂的抗中毒性能是关键之一。
通过引入抗中毒组分或者改变催化剂的物理和化学性质,可以增强催化剂对有害物质的抵抗能力,延长催化剂的使用寿命。
2.2压缩技术改进在合成氨工艺中,气体的压缩是一个能量密集型的过程。
通过改进压缩机的设计和运行参数,可以减少能源消耗。
例如,采用多级压缩和高效压缩机可以降低压缩过程中的能量损失。
2.3余热回收在合成氨工艺中,有大量的热量会被废气和冷却水带走。
通过利用余热回收技术,可以将废气和冷却水中的热能回收利用,减少能源的浪费。
例如,采用换热器和蒸汽发生器等设备,可以将废气和冷却水中的热量转化为有用的能源。
2.4改进分离技术在合成氨工艺中,需要将产生的氨与未反应的氮气和氢气进行分离。
传统的分离技术消耗大量的能量传统的分离技术消耗大量的能量,例如通过冷凝和吸附等方法进行气体分离。
合成氨行业节能降碳改造升级实施指南
合成氨行业是中国基础化工行业的重要组成部分,也是能耗较大的行业之一,因此在当前全球低碳经济发展的大趋势下,合成氨行业节能降碳改造升级的重要性日益凸显。
为了指导合成氨企业实施节能降碳改造升级,本指南提供以下几点实施建议:
1. 加强能源管理,优化设备运行
合成氨生产过程中,能源消耗主要集中在电力、天然气、蒸汽等能源上。
因此,加强能源管理,优化设备运行,采用先进的生产设备和优化的工艺流程,有效降低能耗,是非常必要的。
企业可通过生产过程中能效分析和数据监测,针对能源的使用情况和运行状况进行优化和调整。
2. 提高废热回收利用率,充分利用低品位能源
合成氨生产过程中产生大量的废热,对企业造成巨大浪费。
一方面,企业应加强节能意识,充分意识到废热的重要性。
另一方面,企业应充分利用废热,将其用于供热、供电或其他制氢等过程中,从而充分利用低品位能源,提高能源利用效率。
3. 优化氨合成催化剂性能,降低化学反应温度
氨合成化学反应需要高温高压环境下进行,造成极大的能源浪费和碳排放。
因此,优化氨合成催化剂性能,使化学反应温度降低,可以显著降低能源消耗,并减少二氧化碳等污染物的排放。
4. 推进科技创新,加强技术研发
科技创新对合成氨行业的节能降碳升级至关重要。
企业应加强技术研发,开展新型催化剂、新型工艺等技术研究,加快技术创新和成果转化,推进行业转型升级。
本指南旨在为合成氨企业节能降碳改造升级提供参考,企业在实际实施过程中需根据自身实际情况进行具体操作。
合成氨工业节能减排的分析合成氨工业是化工行业中的重要组成部分,合成氨被广泛应用于化肥、医药、塑料、合成纤维、烟火等领域。
合成氨的生产过程却面临着能源消耗大、排放物多的问题,给环境带来了不小的压力。
合成氨工业节能减排成为了当前急需解决的问题之一。
一、合成氨工业的能源消耗情况合成氨工业的生产是一个高能耗过程,主要集中在合成氨生产反应和合成氨气体的提纯过程。
合成氨生产反应是一个高温高压的过程,需要大量的能量来提供反应所需的热量和压力。
而合成氨气体的提纯过程也需要消耗大量的能量。
合成氨工业的能源消耗主要体现在这两个过程上。
根据统计数据显示,合成氨工业的能源消耗占国内化工行业总能源消耗的比重较大,而且随着合成氨产量的增加,能源消耗也在不断增加。
这种高能耗的生产模式不仅增加了企业的生产成本,也加剧了国家的能源压力,同时也增加了环境的负担。
由于合成氨工业的生产过程涉及大量的化学反应和燃烧过程,因此会产生多种废气、废水和固体废物。
废气中的氮氧化合物、二氧化碳和氮气是主要的污染物。
这些污染物对人体健康和环境都有不良影响。
在废水排放方面,合成氨工业还会产生含有氨氮和重金属的废水,如果直接排放到水体中,会引起水质污染,对水生态系统产生危害。
固体废物主要是废渣和废渣。
由于合成氨工业所产生的固体废物也不容忽视。
综合以上情况,合成氨工业的排放问题也亟需解决。
三、合成氨工业节能减排的途径为了解决合成氨工业的高能耗和高排放问题,需要从技术、管理和政策等多方面入手,采取一系列措施来实现节能减排。
1. 技术改造技术改造是实现节能减排的关键。
在合成氨生产反应过程中,采用先进的催化剂和反应工艺,可以降低反应温度和压力,减少能量消耗;在氨气的提纯过程中,采用先进的分离膜和吸附材料,可以降低能量消耗并提高氨气的纯度。
还可以利用余热余压来供热供电,提高能源利用率。
2. 管理优化合成氨工业的生产过程需要严格的自动化控制和过程优化,有效控制原料、能耗和产品质量,并且对设备进行定期维护和检修,确保设备的正常运行。
合成氨行业节能降碳专项行动计划合成氨行业是化学工业的重要组成,也是能源消耗和二氧化碳排放的重点行业。
为深入挖掘合成氨行业节能降碳潜力,加快合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新,支撑完成“十四五"能耗强度降I氐约束性指1示,制定本行动计划。
一、主要目标到2025年底,合成氨行业能效标杆水平以上产能占比提升至30%,能效基准水平以下产能完成技术改造或淘汰退出02024-2025年,通过实施合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新形成节能量约5(X)万吨标准煤、减排二氧化碳约13(X)万吨。
到2030年底,合成氨行业能效标杆水平以上产能占比进一步提高,能源资源利用效率达到国际先进水平,生产过程绿电、绿氢消费占比明显提升,合成氨行业绿色低碳发展取得显著成效。
二、重点任务(一)优化调整产能布局。
合理控制新增合成氨产能,引导新增产能向优势企业和更具比较优势的地区集中o强化固定资产投资项目节能审直和环评审批,新建和改扩建合成氨项目须达到能效标杆水平和环保绩效A级水平,主要用能设备须达到能效先进水平。
坚决停批停建不符合产业规划、产能置换、煤炭消费减量替代、污染物排放区域削减要求的合成氨项目o 逐步淘汰固定层间歇气化技术,加快淘汰天然气常压间歇转化工艺制合成氨。
大气污染防治重点区域要进一步提高合成氨行业能耗、环保、质量、安全、技术等要求。
优化合成氨产品结构,推动产业向专业化、高品圃小介值链高端化延伸。
(工业和信息化部牵头,国家发展改革委、生态环境部、国家能源局按职责分工负责)(二)加快节能降碳改造和设备更新升级。
推动合成氨关键装置大型化发展,推广大型先进流程空分、气化炉、换热器。
普及高效变频电机、变压器、压缩机等用能设备,推广水冷壁型水煤浆气化、低能耗尿素等先进工艺装置。
加强能源转换、工艺气增压等重点工序节能降碳改造,推进6.5兆帕及以上先进气流床气化、等温变换、三级闪蒸水处理、二氧化碳与氨复叠制冷等技术应用。
浅析合成氨工艺节能措施1. 引言1.1 合成氨工艺的重要性合成氨是一种重要的化工原料,被广泛用于制造化肥、农药、燃料等产品。
合成氨工艺的重要性在于其在现代社会中的广泛应用,为农业生产、工业生产以及能源生产提供了必要的原料。
合成氨不仅可以提高农作物的产量,还可以满足工业生产对氮肥的需求,同时也可以用作燃料和化工原料。
合成氨的生产工艺一直是工业界关注的焦点之一,因为其生产过程中会消耗大量的能源。
采取节能措施对于合成氨工艺的持续发展至关重要。
通过提高能源利用效率,优化设备设计,改进余热回收系统以及应用先进的控制技术,可以有效降低合成氨生产过程中的能源消耗,实现更加高效、环保的生产过程。
合成氨工艺的重要性体现在其在各个领域的广泛应用以及对现代生产体系的贡献。
为了实现可持续发展,节能减排已经成为全球工业界的共同目标,合成氨工艺的节能措施也需要不断完善和深化。
1.2 能源消耗与节能意义合成氨工艺是工业生产中非常重要的一项工艺,其生产过程需要消耗大量的能源。
能源消耗不仅会增加生产成本,还会对环境造成负面影响。
节能对于合成氨工艺来说至关重要。
合成氨工艺的能源消耗主要来自于压缩、制冷和反应等环节。
压缩机是能源消耗的重要组成部分,压缩机效率的提高可以有效降低能源消耗。
反应器设计的优化和余热回收系统的改进也能有效减少能源消耗。
采用先进的控制技术可以使工艺运行更加稳定高效,也可以进一步减少能源消耗。
节能在合成氨工艺中具有重要的意义,不仅可以降低生产成本、提高生产效率,还可以减少能源消耗对环境的负面影响。
未来的发展方向应当是在不断提高工艺效率的进一步优化能源利用,实现合成氨工艺的可持续发展。
通过不断探索创新,合成氨工艺节能措施将有更广阔的发展前景。
2. 正文2.1 合成氨工艺中的能源消耗主要来源合成氨工艺中最主要的能源消耗来源是氮气的制备。
在合成氨的过程中,氮气与氢气通过催化剂反应生成氨气,而氮气的制备通常涉及空分设备和氧氮分离设备,这些设备消耗大量能源。
合成氨工业节能减排的分析合成氨工业是一项重要的工业生产过程,它主要用于生产氮、磷、钾等肥料。
然而,合成氨工业的生产过程会消耗大量的能源,同时会产生大量的二氧化碳排放和废水废气。
如何实现合成氨工业的节能减排,是当前合成氨生产企业必须面对和解决的重要问题。
合成氨工业的节能减排主要可以从以下几个方面进行分析和实施:第一,优化反应过程。
合成氨生产的主要反应是通过加热高压氢气和氮气,在催化剂的作用下生成氨气。
当前,可以在反应过程中采用节能催化剂,比如氯化铯、氯化铷等物质,以提高反应速率,缩短反应时间,并减少能源消耗。
此外,在优化催化剂的同时,需注意控制反应的温度和压力,以确保反应效率和质量。
第二,改进热力学循环。
在合成氨工业中,氨气在反应过程中会产生大量的热能,而当前大多数企业采用的是中间循环冷却系统来回收这种能量,如果能够引入更成熟的热力学循环联合发电技术,不仅可以实现能源的高效利用,还可以减少二氧化碳排放量。
第三,加强废水、废气治理。
合成氨工业的生产过程中,会产生大量的废水和废气,这些废水和废气中的有害物质会对环境造成严重的污染。
因此,企业需采取授权的治理措施,对废水废气进行收集、处理和排放。
比如,可以使用膜分离技术和化学吸收等方法对废水进行处理,以达到要求的排放标准。
第四,推广可再生能源。
建立可再生能源发电站,将可再生能源与合成氨工业的过程相结合,实现电力和热力的供应,降低污染以及减少能源消耗。
综上所述,合成氨工业的节能减排需要企业采取措施,采用新技术和方法,实现生产过程中的高效利用能源,减少二氧化碳排放,加强废水、废气等污染物的治理等方面开展工作。
这些措施不仅有助于企业实现可持续发展,还有利于环保和资源保护,促进经济与环境的协调发展。
合成氨气环保措施合成氨气是一种广泛应用于农业、化工、能源等领域的重要化工原料。
然而,合成氨气在生产的过程中会排放一定量的废气和废水,给环境造成一定的影响。
在环保意识日益提高的今天,如何降低合成氨气的环境影响,成为了一个值得探讨的话题。
本文将介绍合成氨气环保措施。
节能降耗节能降耗是实现合成氨环保的重要途径。
在合成氨气的生产过程中,氨合成反应是一个放热反应,需要大量的能源供给。
为了降低能源的消耗,可以采用低能消耗的反应工艺和高效节能的设备。
如采用催化剂和加氢反应,充分利用废气和余热,以及优化选择适当的技术参数来降低合成氨的能耗。
废气治理在合成氨气的生产过程中,产生的废气中含有一定量的氮氧化物、碳氧化物等有害物质,如果不及时处理,对环境造成很大影响。
为了避免废气的大量排放,需采取以下措施:1.采用低排放的工艺流程。
合成氨气工艺具有多种选择,不同的工艺可以排放各自不同的废气,应根据当地的环保标准,采用低排放、低污染的生产工艺。
2.废气净化处理。
对排放的废气进行净化处理,可以有效地降低有害成分的排放。
可以采用吸收、催化氧化等多种技术来处理氨合成反应废气。
废水处理在合成氨气的生产过程中,产生的废水含有大量氨气、尿素等物质。
如果直接排放到环境中,会对水体造成污染。
为了防止废水污染环境,需采取以下措施:1.改进反应的工艺流程,尽量减少废水的产生。
2.对排放的废水进行处理。
可以采用生化处理、吸附剂等多种方法来处理处理合成氨废水。
环境管理除了上述技术措施以外,环境管理也是实现合成氨气环保的重要手段。
在生产过程中,应注意降低噪声、粉尘等对环境的污染,加强废弃物的处理和分类。
同时,加强对环保法规的宣传普及,增强企业和员工的环保意识,从而促进环保工作的全面展开。
总之,实现合成氨气的环保需要多方面的措施,除了工艺和设备上的升级和改进,还需要加强环境管理,全面铺开环保工作。
只有全社会共同努力,才能真正实现合成氨气的环保。
浅析合成氨工艺节能措施合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、医药、合成纤维等领域。
合成氨的生产过程是一种耗能较大的化工工艺,因此节能减排一直是合成氨生产过程中关注的问题之一。
本文将从合成氨工艺的节能方面进行分析和讨论。
一、合成氨工艺的原理和流程简介合成氨是由氮气和氢气在催化剂的作用下经过一系列反应而成,其生产过程一般包括氢气制备、氮气净化、氮气和氢气混合、合成氨反应和提取等步骤。
氢气制备是合成氨生产中最耗能的步骤之一,而氮气的净化和氢气的制备都需要大量的能源和资源投入。
节能减排在合成氨工艺中显得尤为重要。
二、合成氨工艺的节能措施1. 提高氢气制备的能源利用率氢气是合成氨的重要原料之一,其制备过程需要大量的能源投入。
为了提高氢气制备的能源利用率,可以采用先进的氢气制备技术,例如采用高效的蒸汽重整工艺、改进煤气化工艺、提高蒸汽催化重整的热效率等方法。
还可以利用余热和余压进行能量回收,将废热废气转化为加热和蒸汽产生等能量,从而降低能源消耗。
2. 氮气净化和氢气制备过程中的催化剂优化在氮气净化和氢气制备过程中,催化剂的选择和使用对能源消耗和生产效率有着重要的影响。
通过优化催化剂的制备工艺、配方和结构设计,可以提高催化剂的活性和稳定性,降低反应温度和压力,减少能源消耗。
还可以通过催化剂再生和循环利用,延长催化剂的使用寿命,减少对资源和能源的消耗。
3. 合成氨反应过程的优化合成氨反应是合成氨工艺中能耗较大的环节之一,为了降低合成氨反应的能耗,可以采用先进的反应器设计和控制技术,提高反应器的稳定性和效率。
还可以优化反应条件,如提高催化剂的活性和选择性、减少反应温度和压力、优化气体流动和混合方式等,从而降低合成氨反应的能耗。
4. 提高合成氨提取的能源利用率合成氨提取是合成氨工艺中的最后一个环节,其能源消耗主要集中在脱气和脱硫过程中。
为了提高合成氨提取的能源利用率,可以采用先进的脱气和脱硫技术,如采用低温吸附脱附、多级脱气和脱硫、利用膜分离和超临界流体萃取等技术,降低能源消耗,提高提取效率。
20万吨合成氨项目节能流程方案选择在选择合成氨项目的节能流程方案时,需要综合考虑项目的技术可行性、经济性、环境友好性以及未来可持续发展等多个因素。
以下是一种可能的节能流程方案选择:1. 选择优化的合成氨工艺:合成氨工艺中主要采用的是哈勃-波什法(Haber-Bosch process),这是一种通过高温和高压下将氢气和氮气进行催化反应生成合成氨的方法。
在选择节能流程方案时,可以考虑采用改进的合成氨工艺,如低压法、中压法或超临界法等。
这些工艺可以在较低的温度和压力下进行反应,减少了能量消耗。
2.采用高效节能的催化剂:合成氨反应需要使用催化剂来促进反应速率。
传统的合成氨催化剂(如铁、钴等)通常需要高温和高压下才能发挥作用,这会增加能量消耗。
因此,在节能流程方案选择中,可以考虑使用新型高效节能的催化剂,如过渡金属催化剂或非金属催化剂。
这些催化剂具有较高的反应活性和选择性,可以在较低的温度和压力下实现合成氨反应。
3.应用节能通用设备:除了选择合成氨工艺和催化剂外,可以采用其他节能通用设备来提高项目的能效。
例如,采用高效换热器系统来提高热能回收利用率,采用高效节能压缩机来降低能耗,采用先进的分离技术来减少能量损失等。
通过综合利用这些节能通用设备,可以有效降低合成氨项目的能耗。
4.优化能源管理和废弃物处理:在合成氨项目的节能流程方案选择中,还需要关注能源管理和废弃物处理。
合理的能源管理可以通过优化设备的运行方式、调整供应链的能源结构以及采用能源监测和管理系统等措施来实现。
废弃物处理方面,可以采用垃圾焚烧发电、生物质能源利用等技术将废弃物转化为能源,减少能源浪费。
综上所述,选择合成氨项目的节能流程方案需要在工艺选择、催化剂选择、通用设备应用以及能源管理和废弃物处理等方面综合考虑,并且需要基于技术可行性、经济性、环境友好性和未来可持续发展等多个因素进行权衡。
只有综合考虑这些因素,才能选择出最佳的节能流程方案,实现可持续发展。
煤化工合成氨工艺分析及节能优化措施摘要:近年来,我国的化工行业发展速度较快,其中合成氨工艺技术较为迅速。
由于氨相关产品在化工行业中应用较多,合成氨工艺不断进行优化和改进升级,目前煤化工方式合成氨还是最为重要的来源。
利用煤化工方式进行氨的合成具有成本优势,且最终氨的纯度和浓度均处于较高的水平。
但因煤炭是一种不可再生能源,因此要求煤化工合成氨需要确保更好的转化效率,以降低对煤炭的消耗。
关键词:煤化工;合成氨;工艺分析;节能合成氨的工艺也在不断地改进当中其中占主导位置的合成氨制炼方式还是利用煤来直接合成氨。
煤化工合成氨其成本相对较小且合成出的氨纯度也较高但煤本身就是一种不可再生能源,这就意味着用它来合成氨就必须有着极高的效率以减少对于煤能源的消耗,对于煤化工合成氨工工艺的改进,节能降耗是化工企业永恒的课题。
一、煤化工合成氨工艺的流程1、原料气的制取。
煤化工合成氨的工艺中第一个环节就是对合成氨所需要的原料气进行制取工作。
煤化工的合成氨原料气制取是利用煤化气法,其利用蒸汽、氧气、与其他催化剂对煤进行高温加热,促使煤分解成氢气和一氧化碳等可燃气体。
接下来采用二段蒸汽的方法进行转化从而合成气体。
2、原料气净化。
在制备好原料气体之后,气体中含有很多硫化物以及少量二氧化碳和一氧化碳,因此原料气体纯度比较低。
所以有必要对原料气体进行净化,净化原料气体可以去除气体中残留的除氨和氢以外的其他杂质。
在净化原料气体的过程中需要注意方法的有效性,确保脱硫脱碳的彻底性。
就原料气体的净化而言,其中去除一氧化碳非常困难,为了确保有效地去除一氧化碳,需要先对一氧化碳进行转化,将一氧化碳转化成氢气和二氧化碳,这样可以在很大程度上减小去除该气体的难度,提高氢气原料的提取量,从而增加合成氨的原料量。
去除一氧化碳的实质是原料气体的持续生产,在此期间一氧化碳还可以反应生成部分氢气。
在去除完原料气体中的一氧化碳以后,还需要实施脱硫操作,脱硫能够提高合成氨的实际质量。
合成氨生产工艺及节能减排研究摘要:随着化工产品在人们生活和生产中的广泛应用,特别是合成氨的需求不断增加,合成氨企业面临着能源消耗大、经济效益下降的问题。
为了解决这一问题,本文以合成氨生产为例,进行了分析和探讨。
通过分析合成氨生产过程中存在的能源消耗问题,本文提出了一系列的节能改造措施,促进我国合成氨工艺的发展进步。
通过合理的节能改造和管理措施,可以有效降低合成氨生产过程中的能源消耗,提高合成氨企业的经济效益,并推动我国合成氨工艺的发展进步。
这对促进化工产业的可持续发展具有重要意义。
关键词:合成氨;生产工艺;节能减排随着我国化工行业快速的发展,其中合成氨工艺作为重要组成部分也得到了迅猛发展。
然而,在合成氨生产过程中仍存在着一些问题,尤其是能源消耗的大幅增加。
因此通过回收和循环利用废弃原材料,进一步降低了生产成本,提高了经济效益。
通过持续的技术创新和工艺优化,可以有效解决能源消耗问题。
未来,需要加强合成氨工艺的研发和应用,推动技术创新,降低能源消耗,实现资源的可持续利用。
这将为我国合成氨产业的可持续发展和化工行业的进一步壮大奠定基础,为经济发展做出积极贡献。
1、合成氨的工艺流程1.1原料气制取原料气制取过程中,可以采用的方式具有多样性,通过对煤、天然气以及重质油等加以处理,均可以达成制取目的。
合成氨是重要的化工原料,在其生产过程中,制取原料气是一个关键步骤。
原料气的制取方式多种多样,根据不同的原料类型和特性采用不同的方法。
首先,对于一些需要高温反应的原料,制取过程中需要保持适宜的反应温度,并与水蒸气进行反应,以获得合成气。
其次,固体焦炭类似的原料通常使用固体燃料气化法进行制取,这种方法可以有效地转化固体原料为气体形式的合成气。
而对于渣油类物质,采用非催化氧化法来制取原料气,该方法能够将渣油转化为合成气。
此外,针对石油原料,二段蒸汽转化法被用于制取原料气,通过两个阶段的蒸汽处理,可将石油原料转化为合成气。
合成氨节能降耗新思路张祥学号:0820604021208化学工程(2)班【摘要】:我国化工行业的五大高耗能产业中,合成氨耗能占总量的40%。
天然气合成氨能耗的60%集中在天然气制合成气部分。
随着国家的节能减排政策的推广,合成氨系统在某些方面已经不再符合要求。
同时,随着科技的发展,以前最好的工艺技术也已经不能满足当前社会的需求。
本文提出在氨合成塔外设置一个塔前预热器, 利用氨合成塔二出气体的余热来预热一进气体, 结合合成塔内部结构与外部流程的协调改进,达到大幅度降低冷却水消耗、减轻合成塔内换热器负荷、提高合成塔容积利用系数、增加催化剂装填量、提高合成塔的生产能力和中锅蒸汽产量的目的。
【关键词】:合成氨节能减排换热器预热器逆流传热1 引言刚刚进入二十一世纪,人类就惊讶的发现,伴随新科技,新文明的到来.能源危机的红灯频频亮起.石油危机,煤炭危机,天然气危机等等,一次次发难,像一只只大手扼住人类赖以生存的血液.中国能源告急,西欧能源告急,北美能源告急,一时间能源问题实实在在摆在了人类面前.能源关乎国家的兴衰,民族的存亡,甚至关系到整个人类的生存。
为应对能源问题,各个国家,组织都颁布了一系列规定,一些高瞻远瞩的企业家也适时研发了新技术、新设备,目前在以煤为原料的中小型合成氨厂中, 大都采用两次分离液氨并副产蒸汽的流程。
经过数十年的发展, 该流程已日趋成熟, 目前一般比较注重合成塔内部结构的改进或合成塔尺寸的放大, 以达到降低塔内阻力和提高合成氨产量的目的。
但由于合成氨余热的综合利用率不高, 使该类合成氨工艺的吨氨能耗一直居高不下(相对以油、气为原料的大型合成氨厂)。
2 合成氨工艺流程在200MPa的高压和500℃的高温和催化剂作用下,N2+3H2=2NH3,经过压缩冷凝后,将余料在送回反应器进行反应,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。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外,绝大部分是合成的氨。
合成氨节能降耗新思路
张祥学号:08206040212
08化学工程(2)班
【摘要】:我国化工行业的五大高耗能产业中,合成氨耗能占总量的40%。
天然气合成氨能耗的60%集中在天然气制合成气部分。
随着国家的节能减排政策的推广,合成氨系统在某些方面已经不再符合要求。
同时,随着科技的发展,以前最好的工艺技术也已经不能满足当前社会的需求。
本文提出在氨合成塔外设置一个塔前预热器, 利用氨合成塔二出气体的余热来预热一进气体, 结合合成塔内部结构与外部流程的协调改进,达到大幅度降低冷却水消耗、减轻合成塔内换热器负荷、提高合成塔容积利用系数、增加催化剂装填量、提高合成塔的生产能力和中锅蒸汽产量的目的。
【关键词】:合成氨节能减排换热器预热器逆流传热
1 引言刚刚进入二十一世纪,人类就惊讶的发现,伴随新科技,新文明的到来.能源危
机的红灯频频亮起.石油危机,煤炭危机,天然气危机等等,一次次发难,像一只只大手扼住人类赖以生存的血液.中国能源告急,西欧能源告急,北美能源告急,一时间能源问题实实在在摆在了人类面前.能源关乎国家的兴衰,民族的存亡,甚至关系到整个人类的生存。
为应对能源问题,各个国家,组织都颁布了一系列规定,一些高瞻远瞩的企业家也适时研发了新技术、新设备,目前在以煤为原料的中小型合成氨厂中, 大都采用两次分离液氨并副产蒸汽的流程。
经过数十年的发展, 该流程已日趋成熟, 目前一般比较注重合成塔内部结构的改进或合成塔尺寸的放大, 以达到降低塔内阻力和提高合成氨产量的目的。
但由于合成氨余热的综合利用率不高, 使该类合成氨工艺的吨氨能耗一直居高不下(相对以油、气为原料的大型合成氨厂)。
2 合成氨工艺流程
在200MPa的高压和500℃的高温和催化剂作用下,N2+3H2=2NH3,经过压缩冷凝后,将余料在送回反应器进行反应,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。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外,绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料
生产方法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。
3目前氨合成塔存在的问题
目前氨合成的局部流程如图1 所示。
图1氨合成局部流程
1-氨合成塔; 2- 中置锅炉; 3- 塔外换热器
上述流程存在的主要问题是: 虽然采用了中置锅炉来回收合成氨反应的部分高温余热, 但仍有大量的低温余热被冷却水白白带走。
在图1(b) 中, 采用了塔外换热器, 回收的仍是中高温余热, 被冷却水带走的低温余热仍然没有减少, 只是相当于把部分塔内换热器移到了塔外, 对整个合成氨过程吨氨能耗的降低和有效能效率的提高意义不大。
4采用塔前预热器的合成氨工艺特点
采用塔前预热器的工艺流程如图2,该流程特点如下。
图2采用塔前预热器的合成氨工艺流程
1-氨合成塔; 2- 中置锅炉; 3- 塔外换热器; 4- 塔前预热器
(1)大幅度降低冷却水的消耗。
(2)预热入塔气体, 减少合成塔内换热器的负荷。
当中锅蒸汽压力不变时, 合成塔下段换热器负荷基本不变, 实际上减少的是上段换热器负荷。
(3)减少合成塔内换热器负荷, 从而提高合成塔的容积利用系数、催化剂装填量及合成塔的生产能力。
(4)提高中锅蒸汽产量。
塔内换热器负荷的减少, 相应增加了中锅负荷, 从而可提高中锅蒸汽产量。
5改进后氨合程过程热能综合利用效果
5.1 几点说明
(1)以二轴一径式氨合成塔为例, 塔前预热器采用逆流传热, 其操作温度分别为: 合成塔二出气体由100 ℃降至50 ℃, 合成塔一进气体由30 ℃预热至78 ℃(考虑2 ℃的热损失)。
(2)改进前后, 进出水冷器的冷却水温度不变, 即分别为15 ℃和30 ℃。
(3)改进前后, 合成气流量不变。
(4)改进前后, 合成气进入绝热催化床的温度不变(390 ℃)。
(5)改进前后中锅所产蒸汽压力同为2.4M Pa。
(6)其他数据参考大乘资氮集团有限公司合成氨分公司的有关数据, 具体见表1。
表1改进前后氨合成部分温度数据℃
5.2 效果
5.2.1 冷却水减少
由于改进前后进出水冷器冷却水温度一致,合成气流量不变, 因此改进前后冷却水用量只与进出水冷器的合成气温差成正比。
可见, 改进后冷却水用量将减少71.4%。
5.2.2 合成塔容积利用系数增加
一般来说, 合成塔内换热器占整个合成塔容积的1/3, 如果能合理地减少其体积, 就可相应提高合成塔的容积利用系数, 增加催化剂装填量和合成塔的生产能力。
塔内换热器的唯一作用是预热合成气, 使其温度达到合成氨的起始反应温度(380 ℃) 以上。
设置塔前预热器后, 预热了入塔气体, 从而能有效减少塔内换热器的负荷, 降低其传热面积与体积。
在合成气流量一定的时候, 塔内换热器的负荷只与所预热的合成气温差成正比。
由于改进后合成气进入绝热催化床的温度都是390 ℃, 因此改进前后塔内换热器负荷之比为:
可见, 改进后塔内换热器的负荷减少了12.8% , 假设塔内换热器体积也减少12.8% , 合成塔容积利用系数将增加1/3 ×12.8% = 4.3% ,合成塔催化剂装填量和生产能力都将相应增加4.3%。
5.2.3 中锅蒸汽产量增加
由于改进前后中锅所产蒸汽压力和合成气流量都不变, 因此改进前后中锅蒸汽产量只与合成塔一出气与二进气的温度差成正比。
经计算
即改进后中锅蒸汽产量将增加25.7%。
综上所述, 设置了塔前预热器的氨合成系统吨氨能耗将明显降低, 其有效能效率明显提高。
6 结束语
节能降耗一直是合成氨工业技改的主题。
数十年来取得了大量的成果, 尽管如此, 以煤为原料的中小型合成氨厂的吨氨能耗依然远远高于以油、气为原料的大型氨厂吨氨能耗。
在新的千年到来之际, 我国加入W TO 的时间也指日可待了,对我国800 多家以煤为原料的中小型氨厂来说,如何在W TO 的保护期内通过节能降耗, 大幅度降低成本, 迎接挑战, 是一个迫在眉睫的课题。
本文在合成氨工艺的节能降耗方面进行了一些探索, 但也存在一些问题: 个别数据还只是在实践基础上的推算, 并不精确; 合成塔外筒与中锅内管所承受的温度都有所升高, 必须做好绝热保温和安全防护措施。
参考文献:
1 钱伯章,几种合成氨节能技术介绍,化肥工业,2008 35(01)
2 郝维静刘亚山,.合成氨转化系统节能改造小结,2009
3 李荣存,合成氮系统的综合节能改造[J].石油和化工节能,2008
4 王瑾,节能型合成氨工艺与技术,贯州化工,2008
5 孙华田,合成氨生产早起工段能耗分析与节能途径,化肥设计,2009
6 李荣存,合成氨系统综合节能改造浅谈,小氮肥,2008
7 黄亚勤冯剑伟洪剑,合成氨煤气一次脱硫塔的选择,广州化工,2010。