合成氨污染治理

探究煤化工合成氨工艺及节能改造策略

探究煤化工合成氨工艺及节能改造策略近年来，我国化工产业取得了巨大的发展成就。化工产品日益增多。化工产品的使用为日常生活提供了巨大的便利。化工产品具有丰富的种类和生产方式。氨在农业化肥中得到了日渐广泛的使用，该化学物质主要通过各类不同材料，诸如煤、炼油气以及石油等生产合成氨。合成氨在农业、工业以及医药业等诸多领域得到了广泛应用。本文浅析了煤化工合成氨工艺，探究了煤化工合成氨工艺的节能改造策略，以期为煤化工合成氨提供借鉴。标签：煤化工;合成氨;节能改造前言：当前，我国的合成氨化工科技取得了迅速发展，并得到了日渐改进。煤化工合成氨工艺日渐成熟，并在合成氨工业实际生产中得到了日渐广泛的应用。煤化工合成氨工艺具有相对较低的成本，且能合成纯度较高的氨，但该工艺以煤为原材料。为降低合成氨工艺对煤的消耗，要立足于实践，采取有效措施，提升煤化工合成氨效率，有效实现对煤化工合成氨工艺的节能改造。一、煤化工合成氨工艺 1、制取原料气煤化工合成氨的首个工艺环节，是制取原料气。一般通过煤化气法制取原料气，借助氧气、蒸汽，并结合催化剂，对煤实施有效的高温加热，对煤进行分解，产生相关可燃气体，诸如一氧化碳和氢气等。然后，通过二段蒸汽实施转化，实现对氨气的有效合成。 2、净化原料气对原料气进行制取的方式较为粗略。原料气制取完成后，还残留着一氧化碳、微量氧气、二氧化碳以及大量硫化物，导致原料气缺乏较高的纯度。为实现对原料气的有效提纯，要对原料气进行严格净化。净化工作能将原料气中残留的氨气及氢气之外的所有杂质有效去除。同时，对原料气进行净化，要注重有效脱硫以及脱碳。去除原料气中所含的一氧化碳具有较大的难度。为实现对一氧化碳的尽快去除，要先对一氧化碳实施有效转化，使之转化为二氧化碳以及氢气，降低去除难度，实现对杂质的有效去除，增加氢气原料的提取量，为合成氨提供更多原料[1]。对一氧化碳进行清除，实际上延续了对原料气的制取。在该过程中，一氧化碳还能实现对部分氢气的有效转化。将原料气中所含的一氧化碳有效清除后，即实施脱硫工作，有效清除硫化物质。实施脱硫工作，能有效提升合成氨的实际质量。同时，硫化物质具有毒性。只有将原料气中所含的硫化物质及时有效地清除，才能增强合成氨制取的安全性。工业脱硫常用的手段主要有两种，一种是物理化学吸收法，一种是低温甲醛洗法。对粗原料气实施一氧化碳变换后，变换气中含有一氧化碳、二氧化碳、甲烷以及氢气等成分，其中，含量最多的是二氧化碳。一般情况下，通过溶液吸收法，对原料气中所含的二氧化碳进行脱除。

合成氨系统节能改造安全预评价报告

前言受*********集团有限责任公司（简称“***************”）委托，@@@@承担了该公司年产万吨合成氨系统节能改造升级产业化项目的安全评价工作。本次安全评价的对象为***************年产万吨合成氨系统节能改造升级产业化项目，评价范围与建设单位提供的建设方案相一致，即对现有万吨/年合成氨系统进行部分节能技术改造，具体包括：新上一套造气吹风气回收（三废流化混燃炉）装置、一套醇烷化（煤气净化）装置、一套ⅢJD型合成氨装置，与本项目直接相关的周边环境作适当延伸。本报告主要依据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》（国务院令第591号）、《危险化学品建设项目安全监督管理办法》（安监总局令第45号）、《安全预评价导则》AQ8002-2007、《危险化学品建设项目安全评价细则（试行）》等法律、法规、和标准、规定编制完成。该项目生产中涉及多种危险、有害物质，主要危险化学品的种类、危险危害特性及数量见下表。序号名称危险性类别危险货物编号来源数量 1 煤气（醇后气）（含 H274.2%），合成气（含H274.9%）第2.1类易燃气体21001 该项目煤气精制装置、氨合成装置 5.4×104 Nm3/h 2 氮（压缩的）第2.2类不燃气体22005 ***************现有空分装置 2×104 Nm3 （系统一次置换用气量） 3 空气（压缩的）第2.2类不燃气体22003 ***************现有空压机 1200 Nm3/h 4 甲醇第3.2类易燃液体32058 醇化装置7万t/a 5 氨第2.3类有毒气体23003 氨合成装置27万t/a 6 甲烷第2.1类易燃气体2100 7 烷化装置750Nm3/h 由于本项目是对现有万吨/年合成氨系统进行的节能技术升级改造，所涉及的主要物质为煤气（净化后）、甲醇、氨、甲烷等均为危险化学品，

合成氨工业现状及节能技术(DOC)

化工工艺论文题目名称：合成氨的工业现状和节能技术系别：化学与化工学院专业：应用化学班级：学生：学号：指导教师：

摘要本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍；节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。关键字：合成氨，煤制气，固定床，节能，回收

abstract This paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research. key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim

目录第一章合成氨工艺现状 (1) 1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段 (1) 1.2 我国目前合成氨技术的基本状况 (2) 第二章几种典型的合成氨工艺介绍 (3) 2.1 煤制气合成氨工艺 (3) 2.2 固定床气化法 (3) 2.3 流化床气化 (4) 2.4 气流床气化 (4) 2.5 熔浴床气化 (5) 第三章合成氨典型工业生产工艺流程 (6) 3.1 造气工段 (6) 3.2 脱硫工段 (6) 3.3 变换工段 (7) 3.4 变换气脱硫与脱碳 (8) 3.5 碳化工段 (8) 3.5.1 气体流程 (8) 3.5.2 液体流程 (9) 3.6 甲醇合成工段 (9) 3.7 精炼工段 (10) 3.8 压缩工段 (10) 3.9 氨合成工段 (11) 3.10 冷冻工段 (12) 第四章合成氨的节能技术 (13) 4.1 选择先进的节能工艺 (13) 4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用 (14) 参考文献 (16)

合成氨工艺及节能改造探讨

合成氨工艺及节能改造探讨发表时间：2018-12-02T13:12:15.953Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：袁永超 [导读] 摘要：合成氨工艺在我国的应用具有重要意义。河南省中原大化集团化肥事业部合成氨厂河南濮阳 457000 摘要：合成氨工艺在我国的应用具有重要意义。合成氨生产过程将消耗大量的煤能源，因此有必要加强合成氨工艺的分析，并改造其工艺技术，实现节能降耗，这对我国能源节约和可持续发展具有重要意义。本文对合成氨工艺及节能改造措施进行了详细的分析。关键词：合成氨；工艺流程；节能改造措施氨是人们日常生活中不可缺少的一种化工产品，主要用于农业生产。合成氨不仅是氮肥生产的基础，并且氨本身就是重要的化肥原料，因氨不仅是重要的无机化学原料，而且是有机化学的基本原料。由于合成氨需要大量的能源，如果合成氨工艺流程不够科学与环保，这将导致每年由于合成氨而造成的大量资源浪费，因此合成氨工艺需改进。一、合成氨的工艺流程 1、原料气的制取。该工序的主要目的是制取含有氮和氢的原料气。氢气主要由天然气、石脑油、重质油、煤、焦炭、焦炉气等原料制取。工业上通常先在高温下将这些原料与水蒸气作用制得含氢、一氧化碳等组分的合成气，这个过程称为造气。具体而言，对固体原料煤和焦炭，通常采用固体燃料气化法制取合成气；渣油可用非催化部分氧化法获得合成气；对于气态烃和石脑油，工业上采用两段蒸汽转化法制取合成气。氮气则主要来源于空气，可通过物理方法空气液化或化学方法得到。第一种物理方法即首先降低温度使空气液化，再升高温度，沸点低的氮气先逸出，从而获得高纯度氮气。而化学方法是让碳在空气中燃烧，再用脱除气体中的二氧化碳，即得到氮气。 2、净化原料气。净化处理原料气是合成氨工艺的重要流程。这一流程相对复杂，包含以下几个环节：1）变换-氧化碳。由于通过煤气化制取的原料气内含较大比重的一氧化碳，而在合成氨生产过程中需要将水蒸气、一氧化碳向氢气、二氧化碳进行转变，将一氧化碳向二氧化碳进行转变可降低其脱除的难度，同时可增加氢气含量。在工业生产过程中，变换一氧化碳是一个需要消耗大量能量的工序，因此应使这一工序的能耗降低，以解决能源浪费问题。2）原料气脱碳脱硫。在合成氨生产过程中，脱碳脱硫是重要环节。可通过两种方式进行脱碳，一种是物理吸收法，另一种是化学吸收法。脱碳的目的是为了避免出现催化剂中毒现象。在脱碳过程中，回收利用二氧化碳是重要工序，由于二氧化碳不仅能制造碳酸氢铵，还可制造纯碱和尿素等，因此回收利用二氧化碳可实现资源节约的目的，同时能得到环保的效果。另外，脱硫的方式也包括两种，一种是干法脱硫，另一种是湿法脱硫，其中干法脱硫是指通过固体脱硫剂进行脱硫，可取得良好脱硫效果，但脱硫剂难以再生，在精脱硫中较为常用；湿法脱硫是指通过溶液进行脱硫，此种脱硫方式具有可再生性，在粗脱硫中较为常用。 3、原料气精炼。经一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气尚含有少量残余的一氧化碳、二氧化碳、氧和水等杂质。为了防止它们对合成催化剂的毒害，原料气在送往合成前，必须经过精炼。原料气的精炼方法一般有三种，即铜氨液吸收法、甲烷化法和深冷液氮洗涤法。 4、氨的合成。氨的合成是合成氨工艺流程中最关键也是最后的部分，它是在一定条件下将氢氮混合气体进行化合反应。氨的合成主要有六步：1）气体的压缩和除油，此步骤采用氢氮气循环流程。2）气体的预热和合成；3）氨的分离，可回收分离后的气体；4）未反应气体的循环；5）惰性气体的排放；6）反应热的回收利用。氨的合成过程主要在高温高压下进行，整个系统是一个循环利用系统。不会造成浪费原料的现象，既降低了生产成本又提高了生产效率。反应热的回收利用这一环节是合成氨流程中的核心环节。二、合成氨的节能改造措施尽管合成氨的用途十分广泛，其生产工艺也趋于成熟，但合成氨的生产对能源的消耗也十分巨大。合成氨的生产必须依靠不可再生能源作为材料，因此，氨本身就是一种不可再生能源的另一种存在方式，所以做好合成氨的节能改造措施，从而保证合成氨生产减少，对能源的消耗和提高能源的利用效率显得尤为重要。 1、改进废水的循环利用技术。合成氨的生产中，生产者为了节约成本所使用的原材料通常都是碎煤，碎煤形成煤气水后其中焦油和粉尘的分离并不彻底，从而导致合成氨生产的管道出现堵塞的情况，进而增加了合成氨生产中的热损失。此外，废水的利用也可提高合成氨的生产，降低煤能源的消耗。针对废水的循环利用技术改造，要对焦油、煤粉进行二次甚至是多次沉降，同时还要增加气浮装置，争取在进行二次沉降或多次沉降后，较低煤气水中的油质量浓度和悬浮物，减少煤制合成氨装置堵塞概率的发生，提高装置的运行效率。 2、造气工段的技术改进。1）自动加焦机技术：此技术主要具有节省时间，减少能量消耗，提高能源利用率，安全性强的特点，可有效避免事故的发生。2）油压微机控制、炉况监测与系统优化技术：此技术可合理调节分配时间，能全面检测造气炉的情况和环境，进行反馈和调节，从而提高生产效率，节约资源，增强安全度，减少事故的发生。3）集中式回收煤气余热：利用回收器对生产过程中产生的余气进行回收，可提高资源利用率，形成资源的回收利用，有利于发展资源节约型经济，改善我国粗放型经济的情况。4）集中式高效洗气塔：此方法主要利用高塔喷淋式洗气塔，来降低系统阻力，减少冷却水和污水，起到保护环境的作用。5）提高入炉蒸汽品质：过热蒸汽可起到稳定炉温，提高蒸汽分解率，降低能源消耗的作用，是合成氨过程中必不可少的环节。6）吹风气余热回收：对吹风气余热的回收是节约资源的重要措施，此过程主要利用集中式燃烧炉吹风气回收技术，有的企业还可采用三废流化混燃技术，回收利用余热，进而避免资源浪费，提高生产效率，提高经济效益。7）增设高效静电除焦油器：焦油器的主要作用是保证脱硫质量和提高脱硫效率，提高气体的质量，延长压缩机的寿命，焦油器主要在脱硫工段前和清洗塔后使用，是氨合成生产中重要的仪器。 3、氨分离技术改进。目前，氨主要是通过两种方法进行分离，一种是水吸收法，另一种是冷凝分离法。氨分离通常是通过氨分离器进行，相比于传统分离器，此装置相对先进，可避免传统分离器不能彻底分离的弊端，使资源浪费得到有效控制。此种装置的工作原理是通过气体流向转变实现气体中液滴的分离。三、合成氨在未来的发展趋势 1、在合成氨的技术开发过程中，最关键的设备是合成气设备，主要为合成气的净化、氨气合成，还有合成气体的压缩。 2、在合成氨的过程中，最有效的途径是以“油改气”为主的调整技术。这样可改善它的经济效益，增加其市场经济实力。只有这样，在石油短缺的今天，才可找到更适合的能源来代替它。 3、设备集中化和大型化还有自动化的重要性，只要以这些为中心，能源消耗才能降到很低，才会成为其主流方向。这样多生产、效率

浅谈合成氨生产系统节能技术措施

浅谈合成氨生产系统节能技术措施发表时间：2020-04-02T07:50:38.328Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：李朝 [导读] 如今，我国综合国力明显提高，科学技术水平更上一层楼，各种计算机技术、信息化技术出现在人们面前，融入到工作与日常生活当中。李朝河北金万泰化肥有限责任公司河北石家庄 052160 身份证号码：1301841983****1050 摘要：如今，我国综合国力明显提高，科学技术水平更上一层楼，各种计算机技术、信息化技术出现在人们面前，融入到工作与日常生活当中。其中，化工行业获得了迅猛的发展，其在我国社会生活中的应用越来越普遍。化工制品的存在不仅大大的便利了人们的生活，其在人们生产和生活中的应用提高了人们生活的质量。并且由于化工产品所使用的生产方式不同，所以不同的生产方式生产的产品也不同。正是由于化工产品具备的这些优点，促进了我国化工产业的发展。这在一定程度上也促进了氨产业的发展。氨不仅应用在农业生活汇总，而且还在医药行业的应用也较为普遍，尤其是随着各个行业对于合成氨的需求和要求越来越高，使得合成氨生产的产量和质量也获得了较大的提升。就目前来说，合成氨在生产过程中还存在着较大的问题，如能源的浪费等，并随着我国对环境保护和节能减排工作的重视，在合成氨工艺生产和应用过程中，需要将节能减排的理念贯彻到合成氨生产的各个过程。关键词：合成氨；生产系统；节能技术措施引言节能与降耗已经成为新时期新形势下各行业中各企业转型升级关注的重内容，在提升企业市场竞争力，保障企业健康、稳定与可持续发展中发挥着至关重要的作用。 1合成氨生产工艺中的不足之处在进行合成氨工艺生产期间，有下面几个不足的地方：首先，生产技术太过于老套落后，没有跟上时代发展的步伐，这在很大程度上阻碍了生产效率的提升，使得氨气的合成不满足现代化工业生产的需要。其次，在进行合成氨工艺生产过程中，会出现能源浪费的现象。然后，没有健全的生产合成管理制度，这给生产合成来说带来了不好的影响。最后，在进行合成氨工艺生产的过程中，没有办法保障所供应的能源是出于充足状态的，这在一定程度上阻碍了生产的进行。 2合成氨生产系统节能技术措施某公司合成氨规模15万t／a，原料分别是煤制油公司供给的99.9％（φ）氢气与裂解装置供给的95％氢气，经过PSA变压吸附塔提纯到99.99％，与煤制油供给的99.99％的氮气按3∶1混合，压缩后送入氨合成塔反应生成氨。反应放热通过加热反应器、余热锅炉回收。产品气氨通过冷凝分离，最后送煤制油气化与锅炉装置脱硫除硝使用 2.1提高单程转化率合适的反应温度、压力、空速，当催化剂活性降低导致能耗较高时，及时更换是提高单程转化率的有效措施。 2.1.1催化剂影响氨合成是放热可致体积缩小的可逆反应，因为在同等条件下反应很慢（同等条件指在高温、高压中有催化剂与无催化剂的对比下），所以必须借助催化剂增加反应速率。铁系列催化剂活性高，价格低廉、耐温性能好、抗中毒能力强、使用寿命长，所以在行业内广泛使用。氨合成催化剂在使用过程中，受硫、磷、温度、灰尘附着等因素的影响会逐渐老化，具体表现在净氨值下降、热点温度下移。 2.1.2空速影响空速的增加提高了液氨产量，空速从10000ｈ－1提高到20000ｈ－1，产量提高率＝（2417－1350）／1350＝79％。但空速增加1倍，电耗增加1倍（等压过程），所以低空速有利于节能。在一定负荷运行下，优化工艺运行的温度、压力、空速等条件，追求高转化率，降低循环量，降低电耗。在9.1MPa，进塔气量123895Nm3／h，液氨产量10.03t／h的条件下，当转化率降低1％，进塔气量增加4.6％，合成气压缩机电耗、氨冷冻负荷随之增加。 2.2废水循环节能在合成氨生产过程中，由于其在生产过程中以碎煤为原料，所以实际生产出来的煤气中含有大量的焦油和粉尘。并由于焦油和粉尘很难进行分离，所以很容易造成合成氨管道发生堵塞现象，导致热量损失。针对这种情况的存在，我们可以通过废水循环来提高其生产的效

煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施

煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施发表时间：2020-01-02T09:33:17.023Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：王长和 [导读] 摘要：煤化工合成氨的生产对于煤能演的消耗是十分严重的，因此加强对于煤化工合成氨的工艺流程分析以及对合成氨的生产过程进行节能改造是一项十分必要的工作，应当说这是对我国的可持续发展战略以及节能环保的一种支持。山东省德州市平原县阳煤化工有限公司山东省德州市 253100 摘要：煤化工合成氨的生产对于煤能演的消耗是十分严重的，因此加强对于煤化工合成氨的工艺流程分析以及对合成氨的生产过程进行节能改造是一项十分必要的工作，应当说这是对我国的可持续发展战略以及节能环保的一种支持。并且在如今能源价格飞速上涨的情况下，在合成氨的生产过程中施行节能改造也能够在最大程度上减少对于煤能源的浪费从而提高工厂的生产效率、降低生产成本使得企业的利润变得更加丰厚。关键词：煤化工；合成氨；工艺分析；节能改造引言合成氨生产过程会大量地消耗煤能源，故需强化对合成氨工艺的分析，并改造其工艺技术，实现能源节约，这对我国能源节约和可持续发展有重要意义。通过造气工段技术、废水循环利用技术、氨分离技术等技术改进，提升生产效率，减少能源消耗，使生产成本降低，对企业稳定发展有利。 1合成氨工艺流程分析 1.1制取原料气生产的原料包括许多种类，不仅包括天然气、焦炉煤气和煤炭生产，还包括重油、石脑油等，在制备合成气的条件下，将这些材料置于高温和水蒸气效应的条件下。固体焦炭、原煤，一般采用固体燃料气化法制备合成气；针对剩余部分，一般采用非催化部分氧化法制备合成气；对于石脑油等，可以通过循环蒸汽法的第二阶段。本程序的目的是制备含氮和氢的饲料气体。氢气主要由天然气、石脑油、重油、煤、焦炭、焦炉煤气等原料组成。一般来说，这些材料在高温和水蒸气中都是氢气、一氧化碳和合成气的其他成分，这一过程被称为气化。对于固体原料煤和焦炭，通常采用固体燃料气化制备合成气的方法；采用合成气的非催化部分氧化渣的方法；在工业生产合成气中，利用二次蒸汽重整过程，对气态碳氢化合物和石脑油进行了二次蒸汽改造。氮主要来自于空气，可以通过物理方法液化空气或化学方法获得。第一种物理方法是首先降低空气液化温度，再次升高温度，低沸点的氮气体逸出，以获得高纯氮。化学方法是在空气中制造碳，在气体中重新吸收二氧化碳是氮气。. 1.2净化原料气净化处理原料气是合成氨工艺的重要流程。这一流程相对复杂，包含以下几个环节：第一，变换一氧化碳。由于通过煤气化制取的原料气内含较大比重的一氧化碳，而在合成氨生产过程中需要将水蒸气、一氧化碳向氢气、二氧化碳进行转变，将一氧化碳向二氧化碳进行转变可以降低其脱除的难度，同时可以增加氢气含量。在工业生产过程中，变换一氧化碳是一个需要消耗大量能量的工序，因此应使这一工序的能耗降低，以解决能源浪费问题。第二，原料气脱碳脱硫。在合成氨生产过程中，脱碳脱硫是重要环节。可以通过两种方式进行脱碳，一种是物理吸收法，另一种是化学吸收法。脱碳的目的是为了避免出现催化剂中毒现象。在脱碳过程中，回收利用二氧化碳是重要工序，由于二氧化碳不仅能制造碳酸氢铵，还可以制造纯碱和尿素等，因此回收利用二氧化碳可以实现资源节约的目的，同时能得到环保的效果。另外，脱硫的方式也包括两种，一种是干法脱硫，另一种是湿法脱硫，其中干法脱硫指的是通过固体脱硫剂进行脱硫，可取得良好脱硫效果，但脱硫剂难以再生，在精脱硫中较为常用；湿法脱硫指的是通过溶液进行脱硫，此种脱硫方式具有可再生性，在粗脱硫中较为常用。 1.3氨的合成在合成氨生产时，氨的合成是重要环节，之前制取原料气、净化原料气的目的在于更好地完成合成环节，以生产出高纯度合成氨。这一环节需要在高压、高温条件下进行，同时需要辅助使用催化剂，因此氨含量仅为10%~20%，在此种情况下要想增加氨含量，则需采用氮气与氢气循环系统，以不断地提取出氨气和氢气，进而生产出合成氨。 2 合成氨的节能改造措施尽管合成氨的用途十分广泛，其生产工艺也趋于成熟但是合成氨的生产对于能源的消耗也是十分巨大的。合成氨的生产必须依靠不可再生能源作为材料因此可以氨本身就是一种不可再生能源的另一种存在方式，因此做好合成氨的节能改造措施从而保证合成氨生产减少对于能源的消耗和提高能源的利用效率就显得尤为重要了。 2.1 核心装置氨合成塔的改造。氨合成塔是煤制合成氨装置的核心部分，它对催化剂的质量要求比较高，强调气体在催化剂床层需处于均匀分布的状态，对氨合成塔技术的改进要简化煤制合成氨装置的操作，提高调节控制的可操作性，提高运行效率，增加安全性能，降低消耗，增加合成氨的制造。目前对于按生产核心装置的改造应用较广的技术有 S-100 型氨合成塔以及 S-200 型氨合成塔，这两种氨合成塔都充分地运用了托普索工艺，是应用托普索工艺的最好典范。 2.2 改进废水的循环利用技术。合成氨的生产中，生产者为了节约成本所使用的原材料通常都是碎煤，碎煤形成煤气水后其中焦油和粉尘的分离并不彻底从而导致了合成氨生产的管道出现了堵塞的情况，从而增加了合成氨生产国中的热损失增加。除此之外，废水的利用也可以提高合成氨的生产降低煤能源的消耗。针对废水的循环利用技术改造，要对焦油、煤粉进行二次甚至是多次沉降同时还要加气浮装置，争取在进行了二次沉降或是多次沉降后，较低煤气水当中的油质量浓度和悬浮物，减少煤制合成氨装置堵塞概率的发生，提高装置的运行效率。 2.3造气工段技术改进 ①自动加焦机技术。这一技术的应用不仅可以节约生产时间，还可使能量消耗减少，另具备较强的安全性；②煤气余热集中回收技术。针对生产中的余热可以通过回收器进行回收，使资源得到充分利用，以实现回收利用资源的目的；③炉况监测与油压微机控制技术。这一技术不仅可使分配时间得到合理化调节，还可使对造气炉环境和具体情况进行全面监测，并做好反馈和调节工作，使生产效率提升，能源消耗得到节约；④集中式高效洗气塔。通过高塔喷淋式洗气塔使系统阻力降低，同时使污水和冷却水减少；⑤吹风气余热回收技术。回收吹风气余热可节约资源，通过集中式燃烧炉吹风气回收技术进行回收，部分企业通过三废硫化混燃技术对余热进行回收，避免浪费资

合成氨节能降耗新思路

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。

合成氨发展史及未来的发展方向

合成氨发展史及未来的发展方向各位同事工友们，下午好：我今天演讲的题目是“合成氨发展史及未来的发展方向”，是一种科普性质的讲义，作为一个搞氨合成的专业技术人员来说，知道合成氨的发展历史和未来的发展方向，对把握我们公司的发展和了解我们的现状，很有必要和意义。一、为什么叫合成氨我们把氨叫做合成氨，为什么在氨的前面加了“合成”两个字，我们知道氨的分子式是NH3，由于氨的不活泼性，使得人们直到19世纪晚期仍然普遍认为将氮与氨直接合成氨是不可能的，20世纪初，虽然有人借助催化剂的作用合成了氨，但仍然认为无法工业化，因为确实遇到了诸如可供实际工业使用的催化剂难以找到、高温高压能够抵抗氢腐蚀的材料无法解决等问题，可以认为合成氨的技术开发历程阻力重重，举步维艰，经过千万次的不懈努力，才使得世界上第一座工业规模的氨系统于1913年在德国建成投产。从此开创了氮肥工业的新纪元。为了纪念氨开发的艰难，特在氨前面加“合成”两个字。二、合成氨在国民经济中的地位和作用 1、用氨制造氮肥。我们知道土壤所缺的养份主要是氮磷、钾。从解放前直至改革开放初期，中国的粮食产量一直不能自给自足，主要原因是中国几乎所有的土壤都需补氮。

由于合成氨工业不能满足农业施肥的需要，土壤补氮不足，农作物只能在低产水平上徘徊（300斤过黄河，400斤跨长江），为了满足粮食生产的需要，我国一直把发展化肥工业作为整个化学工业的首要任务，中国要以全世界7%的耕地来养活全世界22%的人口。经过60多年的发展，我国合成氨制造和氮肥产量已居世界首位，合成氨作为制造氮肥的主要原料，为粮食增产、农民增收、社会稳定立下了汗马功劳。 2、氨的工业用途氨是氮的一种固定形式，除少数场合直接使用外，更主要的是使用其中的氮与其他物质化合而成各种不同的含氮化合物，然后再用于各工业领域。虽然氮分子只由两个氮原子组成，但是氮原子可以形成三个键，如果这三个键都与氢原子相联，就形成了氨（NH3），将氨的氢原子以各种不同的化学物质取代，就会的到不同的衍生物。氨中的氢原子被碳（C）取代后，由于碳的加入，氨由无机物而变为有机物---胺，按取代氢原子数目多少而依次排列为伯胺、仲胺和叔胺，这些都是重要的化工原料。在特殊情况下，氮还可以产生第四个键，如也被碳（C）取代，即成为季胺，这是构成人体的重要组成部分：胆胺及胆碱的基础。氨基与苯环相联，就构成苯胺，这是苯胺系如染料的基

浅析合成氨液氮洗工号冷量平衡与节能技术改造

浅析合成氨液氮洗工号冷量平衡与节能技术改造摘要合成氨的生产过程主要包括造气、净化、压缩和合成等。合成氨工业是化工行业的能耗大户，能源费用是其生产成本中的重要组成部分。目前，节能降耗成为合成氨技术发展的主要趋势之-。对此，本文介绍了合成氨液氮洗工艺原理，分析了液氮洗工号的运行现状，并提出了节能改造措施。关键词合成氨；液氮洗；冷量；节能改造 1 液氮洗工艺原理液氮洗是合成氨装置中与甲醇洗工艺配套最为合理的工艺流程，液氮洗过程是将气体逐渐冷却与冷凝，最后用液氮吸收残余的CH4和CO。原料气中H2、N2、CO、CH4冷凝温度（101.3kPa）分别为20.27，77.35，81.00，111.60K。CO、CH4和N2的冷凝点高于H2，所以气体中各组分冷凝时，H2得到有效分离。在液氮洗涤塔中，由于CO冷凝热与N2蒸发热基本相同，所以洗涤过程视为在恒温恒压下进行[1]。 2 液氮洗工号的运行现状 2.1 冷量外损的运行现状液氮洗净化工艺气所需冷量，主要利用板式换热器回收液氮洗涤塔尾液节流产生的冷量，将高压氮液化成低温液氮，同时降低原料气温度，原料气中CO、CH4等杂质液化后，在液氮洗涤塔中由液氮自塔顶到塔底，将塔底进入的原料气中杂质洗去，塔顶送出合格的合成氨原料气，经配氮合格后进人氨合成工号，洗去杂质后的液氮，作为尾液节流制冷为系统提供冷量，维持系统冷量平衡。其中，4116-TDCV-19、LCV-2阀通过节流向系统提供冷量，节流后的尾液，经过板式换热器回收冷量后，送往锅炉燃烧。按工况运行情况，开大4l16-TDCV-19阀可以增加节流制冷量，但对液氮洗板式换热器改造后，换热能力加强，4l16-TDCV-19阀开度在30%情况下可以满足装置100%负荷运行的需求，继续开大4116-TDCV-19阀将使得整个液氮洗系统出现过冷现象，在此种工况下，为维持41l6-C1塔液位的平衡需打开底部排放阀（PC-1609），这样就造成了部分系统冷量和尾液的双重浪费。 2.2 导致原料气消耗高的运行现状液氮洗尾气的主要有效燃烧气体为CO、CH4、H2，正常生产中，回收冷量后送往锅炉作为燃料燃烧，氮气作为惰性气排放。如果将其部分尾气并入天然气压缩机人口，替代天然气将会产生更大的经济效益，从热值、价格和产氨量三个方面对尾气合理利用经济效益进行计算，若将尾气代替天然气则每天节约天然气消耗约3.0万元，若将尾气折合成氨产量，则每天增加的效益约为4.98万元，相对于锅炉燃烧将产生更大的经济效益，而且会辅产CO2，惰性气氮气也将作为