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将氨产品从合成反应后的气体中分离出来乐虎国

完成单位:濮阳龙宇化工 成果类别:小改造 获奖等级:三等奖

目前节能降耗已成为全社会关注的焦点,在国家发改委发布的“十一五”十大重点节能工程中,就包括了以洁净煤为燃料及原料制造合成氨的改造工程。合成氨企业如何通过技术创新节能降耗?有什么新型适用技术可在行业内推广?记者就此采访了该领域的*——石油和化学工业规划院教授级高工邰学林。 集成创新的联合气化工艺我国大多数氮肥厂均采用固定床间歇气化技术生产合成氨,存在原料成本高、环境污染严重等缺点。近几年来,国内外也有一些比较成熟的粉煤气化技术适用于合成氨生产。国外技术以壳牌的干粉煤气化和德士古的水煤浆气化技术等纯氧粉煤气化技术为代表,这些气化技术生产能力大、气化效率高。国内技术以恩德粉煤气化技术和灰融聚粉煤气化技术为代表,适合我国中小化肥企业合成氨装置的技术改造。 邰学林介绍,他们通过集成创新开发的联合气化法生产合成氨,是采用纯氧气化、富氧气化和空气气化中的至少两种气化技术,联合应用于合成氨生产的新工艺。该工艺主要解决采用壳牌的干粉煤气化技术生产合成氨的工艺中,存在的气化装置出口一氧化碳高达60%以上、硫氧化碳含量高导致变换工艺难度增加的问题,同时降低了化肥生产的氧气消耗。它还可应用于纯氧气化技术生产合成氨新装置,以及采用这类技术的合成氨装置增产、节能和降低成本的技术改造。据介绍,该工艺有效地降低了合成氨装置的投资和生产成本,大大提高了化肥企业的经济效益。就产能为1500吨氨/日的装置而言,如果采用联合气化法生产合成氨,装置总投资减少1亿元,每年可降低成本约0.25亿元;若采用联合气化法生产合成氨,虽然总投资增加了2亿元左右,但经济效益却可以增加1.5亿元/年。 复合型高效捕沫器受青睐气雾分离器的分离效率对合成氨和甲醇生产的经济效益影响很大。目前工业生产从气体中分离雾沫的常用设备有惯性捕沫器、丝网捕沫器、纤维捕沫器、复挡捕沫器等。这些分离器都不同程度地存在缺陷,处理气量大时存在分离器阻力高、设备庞大或分离效率低等不足,即使是某些国外知名厂商在低温净化的气雾分离效果方面也不够理想。生产中常因设计不合理及负荷的变化导致分离效率下降,特别是在气速过高的条件下会产生二次夹带,对工业生产影响比较严重。邰学林研发成功的复合型高效捕沫器,是一种将多种分离技术集于一身,具有处理气量大、分离阻力小、分离效率高等特点的新型除沫器。它彻底地解决了处理气量大、流速高引起的气雾分离二次夹带问题,适用于吸收塔、再生塔等各种气液传质设备塔器顶部的气液分离,以及各种冷却、冷凝后的气雾分离过程。在不增加阻力的情况下,处理能力相对于传统分离器可提高50%~100%。据悉,目前已有4家企业的19台分离器选用该技术进行气雾分离,效果理想。山西永济中兴化工有限公司采用该技术改造了1台甲醇分离器后,吨甲醇节电在173千瓦时以上,每年可节约电费144万元。云南云维集团沾化有限公司通过改造1台氨分离器,使分离效率接近100%,实现吨氨节电约207千瓦时,全年可节约电费869万元。 水冷器清洗技术化解难题在合成氨工厂,半水煤气压缩机就如人体的心脏,其作用是把原料气加压送至净化后再送到合成工段。其中水冷器的冷却效果好坏,直接影响压缩机的打气量、电耗,甚至关乎压缩机的长周期和安全运行。由于半水煤气中含有煤焦油、粉尘等杂质,同时压缩机在运行时还要对气缸注油润滑,容易在出口冷却器中结炭形成硬质垢,使得清洗作业非常困难,影响工业生产。对此,大多数厂家采取碱水煮、氨水泡、高压蒸汽吹、水冲等方法进行清理,其结果都不够理想。邰学林发明的TH-1清洗技术,具有清洗操作简单、无腐蚀、溶液可多次使用、*、成熟可靠等优点,彻底解决了压缩机水冷器的清洗问题,同时可应用于各种油冷器的清洗。据悉,我国每年需要清洗的水冷器换热面积在30万平方米以上,借助该成果进行清洗,不仅效果理想,还可以产生1亿元/年以上的经济效益。

变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应,生成CO2和H2。河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿,并补充蒸汽后,经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后,进入低变炉,反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。

推广应用情况:

2脱硫工段

乐虎国际娱乐游戏平台 ,电费按0.54元∕kw计算,每年可节约电费

乐虎国际娱乐游戏 ,8压缩工段

另外,该项目的实施,省去了每年的空调维护费及空调的购买费,其经济价值也是非常可观的。

氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以氨为原料的。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,为一种基本无机化工流程。人类文明的进化史,也是合成氨工艺流程的进化史。合成氨工业在20世纪初期形成,开始用氨作火炸药工业的原料,为战争服务,第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展,对氨的需要量日益增长。合成氨工艺流程复杂,小编与您一起学习一下。

该项目已在濮阳龙宇甲醇厂使用,使用后效果良好,达到预期效果。

5碳化工段

3.2(KW/h)×24×60×0.54(元/KW)=2488元/每年。

醇后工艺气中还含有少量的CO和CO2。但即使微量的CO和CO2也能使氨

在我厂冰机工段,为防止氨冷器带液进入螺杆冰机,在冰机之前,设有氨液分离器,当气氨因气化不完全造成带液时,开启氨液分离器的伴热对所夹带的液氨进行气化,使进入螺杆机的气氨气化完全,氨液分离器采用加热后的工厂空气进行伴热,对氨液分离器的液氨进行加热后,其放空气的温度较低,基本在20℃以下,为进一步回收该部分放空气的冷量,我们将该放空气引入低温甲醇洗现场操作室作为夏季高温时现场的冷气,替代夏季高温状态下的空调,这样一方面减少了现场的排放气,同时可为公司省去了低温甲醇洗操作室的空调电费,该空调为3200w,按夏季每年空调运行两个月计算,每年可为公司节省费用为:

9氨合成工段

被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下,将从吸附塔下端释放出来,这部分气体称为解析气,解析气分两步减压脱附,其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收,低于常压的解吸气经阻火器排入大气。

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经变换后,气体中的有机硫转化为H2S,需要进行二次脱硫,使气体中的硫含量在25mg/m3。脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除,对气体进行净化,河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气,进入水分离器,分离出来的水排到地沟。变换气进入吸附塔进行吸附,吸附后送往精脱硫工段。

10冷冻工段

来自变换工段的变换气,依次由塔底进入碳化主塔、碳化付塔,变换气中的二氧化碳分别在主塔和付塔内与碳化液和浓氨水进行反应而被吸收。反应热由冷却水箱内的冷却水移走。气体从付塔顶出来,进入尾气洗涤塔下部回收段,气体中的少量二氧化碳和微量的硫化氢被无硫氨水继续吸收,再进入上部清洗段。气体中微量二氧化碳被软水进一步吸收,最后达到工艺指标经水分离后,送往精脱硫塔进一步脱硫后,送往压缩机三段进口。

压缩工段的压缩机为六段压缩。由于合成氨生产过程中,变换、脱碳、粗醇与氨合成分别在0.87MPa、3.7MPa、15MPa、27MPa条件下进行,压缩工段的任务就是提高工艺气体压力,为各个生产工段提供其所需的压力条件。

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