【海川化工论坛】-海川网-化海川流

用户名账户登录  

用户名密码方式登录

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

手机微信,扫码同步

▲【推荐展示】 开通18840911640     
信息推荐  -  【 品牌 

煤原料的合成氨工艺

[复制链接]
13498 |6
angewandteVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层 |阅读模式       最后访问IP宁夏回族自治区
头衔:  TA暂未设置 

服务2亿工业人 [化海川流] 一键加入

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

x
一:以煤为原料的合成氨工艺。
各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。
典型的大型煤气[wiki]化工[/wiki]艺主要包括固定床碎煤加压气化工艺、德士古水煤浆加压气化工艺以及壳牌干煤粉加压气化工艺。
①固定床碎煤气化
固定床碎煤加压气化,以鲁奇炉为代表,是指一定粒度范围(5.50mm)的碎煤,在1.0。3.0MPa的压力下与气化剂逆流气化的反应过程。碎煤加压气化最先由德国 鲁奇公司开发成功,是当今世界上用于生产城市煤气、合成天然气、合成气的重要煤气化技术。
在鲁奇加压气化工艺中,气化压力3.0MPa,可使用弱粘结性烟煤和褐煤,由于采用加压气化,碳转化率高达90%左右,单炉生产能力大大提高,所得煤气的热值也高,但是其缺点是不能使用强粘结性、热稳定性差、灰熔点低的煤种及粉状煤,且生成气中CH4含量较高,生产过程中有大量焦油和含氰废水存在,使整个工艺流程复杂化,与其配套的后序工艺为耐硫一氧化碳变换、鲁奇和林德公司的低温甲醇洗、法国液化空气公司的液氮洗及空分装置、甲烷蒸汽转化、高温变换、S-100型径向流合成塔。
由于采用加压气化及热能的综合利用系统,使其吨氨能耗降至50GJ左右,单炉生产能力也大大提高

② 德士古水煤浆加压气化工艺
美国德士古发展公司(Texaco Development Corporation TDC)从开发重油气化工艺中得到启发,于1948年首先提出水煤浆气化的概念,取名为德士古煤气化工艺,简称Texaco法。通过不断的改进整个装置在工艺设计中充分考虑了工艺的先进性和能量的综合利用,使吨氨能耗可以降至46~47 GJ。
水煤浆制氨工艺不论在工艺路线、工艺设计上都是煤制氨工业的一个新起点。
20世纪90年代,我国渭河化肥厂引进美国Texaco公司的水煤浆加压气化技术的新型工艺装置其方法是将煤制成一定浓度(65%~70%)的水煤浆,然后在高温高压下进行气化,气化压力可高达6.4MPa,压缩功耗大大降低,碳转化率高达96%以上,而且合成气中CH4 含量较低(0.01%左右),是一种高效低污染的煤气化工艺。但其氧耗较高,需要配套较大规模的空分装置,导致设备投资昂贵,且由于气化温度高,生成气中的CO2含量很高,热损失较大,同时制备煤浆用的水在气化时总要蒸发耗用热量,从而使得热 效率较低;低浓度煤浆的输送又要耗用较多的无用功,因而能力的提高受制于水煤浆浓度的提高。
与之配套需要庞大的灰渣及灰水处理系统,增加了设备投资和操作难度。与之配套的后序工艺为耐硫一氧化碳变换、林德低温甲醇洗、液氮洗、法国液空公司的大型空分装置、托普索S-200副产中压过热蒸汽的中压氨合成回路。

③干煤粉加压气化工艺
早在20世纪50年代荷兰壳牌(Shell)公司开始研究以重油为原料的加压气化,并在世界各地建立了150多套工业装置。在此基础上,1974年Shell公司与德国的 Krupp-Koppers公司合作研究高压煤气化工艺。

截止到1996年,已建成日处理2000t煤的煤气化装置,即Shell 干煤粉纯氧气化工艺。其操作压力为2.8。3.0MPa,气化剂为纯氧和水蒸汽,碳转化率高达99%以上。
目前,Shell粉煤气化采用高压N2输送粉煤,造成合成气中N2含量较高,但是对于合成氨而言无不利影响。与之配套的后续工艺与德士古水煤浆后续工艺相同。

二:以渣油为原料的合成氨工艺
重油部分氧气法制取合成气(CO+H2)的工艺流程有四个部分组成:原料油和气化剂(氧和蒸汽)的预热,油的气化,出口高温合成气的热能回收以及炭黑清除与回收。

按照热能回收方式的不同,分为德士古(Texaco)公司开发的激冷工艺与壳牌(Shell)公司开发的废热锅炉工艺,工艺流程如图1-2所示。这两种工艺的基本流程相同,只是在操作压力和热能回收方式上有所不同。在德士古激冷工艺中,原料重油及由空气分离装置来的氧气与水蒸汽经预热后进入气化炉燃烧室,油通过喷嘴雾化后,在燃烧室发生剧烈反应。出燃烧室的高温气体在气化炉底部激冷室与一定温度的黑液相接触,在此达到激冷和洗涤的双重作用,然后于各洗涤器中进一步清除微量的炭黑到1mg/kg后直接去一氧化碳变换工序。

在壳牌废热锅炉流程中,从气化炉出来的高温气体进入火管式废热锅炉回收热量后,温度由1300℃降低至350℃,通过炭黑捕集器、洗涤塔将大部分炭黑洗涤和回收后离开气化工序去脱硫装置。与之配套的后续工艺为一氧化碳变换、低温甲醇洗、液氮洗以及托普索氨合成工艺。三:以天然气为原料的合成氨工艺 自20世纪80年代以来,为了节能降耗,国内外不断提出针对氨合成的工艺技术,目的是提高氨合成转化率、降低合成压力、减少系统阻力、合理利用能量(合成热及弛放气的回收利用)。


针对以天然气为原料的合成氨提出了一系列节能型工艺,有代表性的四种是:Kellogg公司的MEAP工艺,Topsoe公司的节能工艺,Braun公司的深冷净化工艺以及ICI公司的AMV工艺。

①Kellogg公司的MEAP工艺
针对两段式蒸汽转化工艺燃料天然气消耗量大,为进一步降低吨氨能耗,Kellogg公司于20世纪80年代推出了MEAP节能型工艺,首先在加拿大阿尔贝塔的希尔哥顿矿物有限公司1000t/d合成氨装置上试用成功。
后来在我国的川化和泽普的20万t/a装置上使用,其工艺流程与经典的二段蒸汽转化工艺相近。该工艺的特点是通过提高造气转化压力,平衡一、二段转化炉负荷,改进换热和冷量利用,减少合成回路循环比和完善蒸汽系统等措施,使燃料消耗下降50%,动力消耗降低23%,冷却水循环量下降37%,综合能耗下降到28.4-30.0GJ/t。② Topsoe公司的低能耗工艺 与凯洛格工艺不同,该工艺流程采用侧烧式一段转化炉。
由于采用了高活性、低水碳比、低压转化[wiki]催化剂[/wiki],水碳比由3.75降至2.5;采用二次低变及脱碳加压再生,一氧化碳变换和氨合成均采用低温高活性催化剂,在余热回收系统将蒸汽压力由10MPa提高至16MPa,采用高效热能回收系统使蒸汽压力上升60%。烟道气排出温度降至140℃,采用径向合成塔,合成压力较高,开发的S-200合成回路可得到较高的单程转化率,出口氨浓度可提高到17%左右,综合能耗与凯洛格MEAP工艺基本相当。

③Braun公司的深冷净化工艺
针对传统天然气合成氨流程中,燃料天然气消耗过大的问题,布朗工艺采用了减少一段炉负荷、增大二段转化炉的负荷的办法。由于二段炉采用绝热式催化反应器,热效率高于一段转化炉效率,因此可以节省一段转化炉的燃料天然气消耗。由于二段炉重整负荷的提高,必须添加过量空气以满足自热重整的需要,同时二段炉燃烧掉了较多份额的有效成分氢,使得氢氮比不符合合成的要求。在甲烷化工序以后加设深冷分离装置,既可脱除过量氮,又能制取高纯度的新鲜氢氮气(含0.2%Ar)。
合成塔前增加了深冷净化装置,大大地降低了二段炉的要求,对氢氮比和甲烷含量都没有严格的要求。一段炉的出口温度可以比常规操作低100℃,甲烷含量达25%左右,也就是甲烷转化率不到50%。这就大大地降低了一段炉的热负荷,再加上利用燃气透平排出的525℃的尾气作为燃烧空气,所以使一段炉中燃料用量大大降低了。
深冷净化是布朗流程的核心,给合成氨厂带来了优良的效果,其吨氨能耗达到28.05GJ。由于对转化要求降低,一段转化炉的投资可减少1/3,而一段转化炉又是全厂最昂贵的设备,因此总投资也有所下降。

③ ICI的AMV工艺
AMV工艺由英国ICI负责工艺设计,德国伍德(UHDE)公司负责工程设计。AMV采用了凯洛格和布朗工艺的部分先进技术,如改变一段、二段蒸汽转化条件,二段转化炉加入过量空气,采用燃气透平以外,其主要特点是采用新开发的低温低压下活性好的氨合成催化剂,操作压力为8。10MPa。脱除过量氮也是采用深冷分离法,但冷箱配置不像布朗流程设置在氨合成回路以前、甲烷化工序之后,而是设置在氨合成回路中。


四:合成氨新工艺
目前的合成氨新工艺的研究主要针对以天然气为原料的合成氨,煤基合成氨的研究多局限在净化、合成等关键过程的改进。1988年英国ICI公司采用“技术概念上领先的合成氨工艺”(LCA),建成两套日产450t氨的装置,在中型合成氨装置中做到与当代大型合成氨装置相当的水平,吨氨能耗为29.31GJ。1992年凯洛格公司与英国石油公司(BP)合作开发出凯洛格先进氨工艺(KAAP)以及换热重整系 统(KRES),被评价为合成氨工艺的重大突破。

① LCA工艺
1988年英国ICI公司提出了技术概念上领先的合成氨工艺(LCA)。其主要特点是采用新型的催化剂,一段转化水碳比为2.5。采用转化器(GHR)代替结构复杂、体积庞大以辐射传热为主的一段转化炉,在转化器中,二段转化气返回一段转化炉的表程提供一段转化炉所需热量。采用水冷列管式变换炉代替传统流程高、低变换炉。采用分子筛变压吸附工艺脱除过量的氮以及二氧化碳、一氧化碳、甲烷及氩,流程中采用较少的传动设备,用电机驱动机泵。

氨合成压力与AMV工艺类似,为8.2MPa,吨氨能耗达到29.3GJ。

②KAAP和KRES工艺
KAAP及其催化剂首先用于加拿大太平洋氨厂(Pacific Ammonia),引起了国内外的广泛关注,目前,世界上已采用该技术改良设计和新建5座装置。KAAP技术以天然气蒸汽转化和低压氨合成催化剂为基础,关键在于高性能的钌系氨合成催化剂。KAAP催化剂是以石墨化的碳为载体、以Ru3(CO)12为母体的新一代钌系催化剂,是氨合成催化剂发明八十年来首次工业化的非铁系催化剂,其活性是铁催化剂的10-20倍,可在低温低压下操作;转化效率比传统系统高12%-16%,在起始反应温度为300℃,压力8.5MPa,H2/N2=2.5的情况下,氨转化率可达20%;具有高耐毒性,对水、CO和CO2不敏感,新鲜合成气无需严格净化。

[ 本帖最后由 天涯浪迹 于 2009-2-24 23:16 编辑 ]

 

发表于 2008-3-1 12:45:15

评分

3

查看全部评分

▲【百万次展示】行业宣传 加入18840911640

声明:

本站是提供个人知识管理及信息存储的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。

请注意甄别主题及回复内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。

当前内容由会员用户名 angewandte 发布!权益归其或其声明的所有人所有 仅代表其个人观点,仅供学习交流之用。

本主题及回复中的网友及版主依个人意愿的点评互动、推荐、评分等,均不代表本站认可其内容或确认其权益归属,

如发现有害或侵权内容,可联系我站举证删除,我站在线客服信息service@hcbbs.com 电话188-4091-1640 

duke8024VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP美国
头衔:  TA暂未设置 
现在手头正在模拟这样一个流程,看了楼主的概述很有启发,谢谢分享

 

发表于 2008-3-4 17:33:56

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
回复

使用道具 举报

tiandawangVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山西省
头衔:  TA暂未设置 
楼上几位,纯灌水可是要受到惩罚的啊~~
海川可不是水车,水楼

楼主的资料简介的很系统,但毕竟是简介
专业人员还是要侧重于某个方面,仔细的研究~~

 

发表于 2009-2-24 22:59:37

评分

1

查看全部评分

回复

使用道具 举报

gongyi07-1VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP内蒙古自治区
头衔:  TA暂未设置 
引用了相关内容,十分感谢!

 

发表于 2009-9-23 14:18:57

回复

使用道具 举报

rendong1029VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP韩国
头衔:  TA暂未设置 
写的很不错啊,,怎么说是灌水呢?

 

发表于 2013-11-27 11:16:32

回复

使用道具 举报

lttlwhVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP辽宁省
头衔:  TA暂未设置 
您好,我是刚接触合成氨工艺,因为学习的需要,需要了解煤制合成氨的典型工艺,查了一些资料,不能确定国内煤制合成氨的典型工艺,有的说是双甲工艺?有的说是双甲工艺的升级就是醇烃化?有的说是低温甲醇洗+液氮洗?求各位前辈老师解答。

 

发表于 2020-1-8 20:24:49

点评

kyr
在中国知网上把近两年的关于这方面的论文下载下来好好看看你就知道,再有一个捷径就是找一本这两年的项目可研看看  详情 回复 发表于 2020-1-9 09:38

评分

1

查看全部评分

回复

使用道具 举报

lttlwh 发表于 2020-1-8 20:24
您好,我是刚接触合成氨工艺,因为学习的需要,需要了解煤制合成氨的典型工艺,查了一些资料,不能确定国内 ...

在中国知网上把近两年的关于这方面的论文下载下来好好看看你就知道,再有一个捷径就是找一本这两年的项目可研看看

 

发表于 2020-1-9 09:38:32

回复

使用道具 举报


          特别提示:

          本站系信息发布平台,仅提供信息内容存储服务。

          包括但不限于:不能公开传播或无传播权、禁止分享的出版物、涉密内容等
          不听劝告后果自负!造成平台或第三方损失的,依法追究相关责任。

          请遵守国家法规;不要散播涉爆类、涉黄毒赌类、涉及宗教、政治议题、谣言负面等信息   

     

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

【海川学课】
积分

财富分获取方法

[签到][参与互动][每月建设者加分]

[他人给于的评分]

海川分获取方法

[每月建设者达标后加分]

[他人给于的评分]

▲【推荐展示】 开通18840911640  
服务联系
微信关注
回到顶部

 

关于我们  -  隐私协议    -  网站声明   -  个人名片   -  企业会员   -  个人会员  -  记录统计

专家智库  -  海川市场    -  众包悬赏   -  分类信息   -  视频学课   -  在线计算  -  单位换算


海川网不良信息举报电话   0411-88254066     举报信箱   service@hcbbs.com     举报中心


客服#  18840911640【微信同号】   信箱   hcbbs.com@qq.com   【点我QQ联系海川客服】   

平台统计:        GMT+8, 2024-3-29 02:23

化海川流(hcbbs.com) @Discuz! X3 . 0.405204 second(s), 74 queries , Redis On.

辽公网安备21100302203002号  | 辽ICP备17009251号  |  辽B2证-20170197