合成氨工艺流程
在200MPa的高压和500℃的高温下,在催化剂的作用下,N2+3H2 = = = 2nh3,经压缩冷凝后,将残渣送回反应器进行反应。
合成氨是指氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。除了从焦炉煤气中回收的少量副产品外,世界上大部分氨是合成的。
合成氨主要用作肥料、制冷剂和化工原料。
生产方法生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重油和煤(或焦炭)。
①天然气制氨。天然气先脱硫,再转化两次,再分别进行一氧化碳转化、二氧化碳脱除等过程,得到氮氢混合气体,其中仍含有约0.1% ~ 0.3%(体积)的一氧化碳和二氧化碳。甲烷化脱除后,制得氢氮摩尔比为3的纯气体,经压缩机压缩后进入氨合成回路,得到产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产工艺与此工艺相似。
②重油制氨。重油包括深加工得到的各种渣油。合成氨原料气可以通过部分氧化获得。生产工艺比天然气蒸汽转化简单,但需要空气分离装置。空分装置产生的氧气用于重油气化,氮气作为合成氨的原料,液氮也作为脱除一氧化碳、甲烷和氩气的洗涤剂。
③煤(焦)制氨。随着石油化工和天然气化工的发展,煤(焦)制氨的方法在国际上已很少使用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥。氨作为工业原料和氨化饲料,约占世界产量的12%。硝酸、各种含氮无机盐、有机中间体、磺酰胺、聚氨酯、聚酰胺纤维、丁腈橡胶等都直接需要氨作为原料。液氨经常被用作制冷剂。
一些储存和运输的商品氨以液态形式从工厂运输到其他地方。此外,为了保证制造厂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,需要设置液氨仓库。液氨储存有三种类型:非冷冻、半冷冻和全冷冻。液氨可以通过海运、驳船、管道、油轮和卡车运输。
合成氨是我公司可承包的合成氨生产成套项目,规模为4×104吨/年、6×104吨/年、10×104吨/年、30×104吨/年。
1.工艺路线:
从无烟煤生产合成氨常用方法是:
气化->;半水煤气脱硫->;压缩器1,2部分->;变换->;变换气脱硫->;压缩机第三级->;脱硫->;压缩机部分4和5 ->铜洗->;压缩机6->;合成氨->;产品NH3
当甲烷化用于从原料气中除去CO. CO2时,合成氨的工艺流程图如下:
气化->;半水煤气脱硫->;压缩机1,第二级->;变换->;变换气脱硫->;压缩机第三级->;脱碳->;精脱硫->;甲烷化->;压缩机4、5和6级->;合成氨->;产品NH3
2.技术指标:
(1)原煤:无烟煤:粒度15-25mm或25-100mm。
固定75%蒸汽:压力0.4MPa,1-3MPa。
(2)产品:合成氨:氨含量(99.8%)和残渣含量(0.2%)
3.消耗定额:(按4×104吨/年计算)
(1)无烟煤(已装):1,300kg。
(2)电力:1,000KWH(碳化过程)和1,300KWH(脱碳过程)
(3)循环水:100M3
(4)覆盖面积:29000平方米
4.主要设备:
(1)气化炉
(2)压缩机
(3)铜洗
(4)合成塔