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文檔簡介
年產(chǎn)30萬噸合成氨工程設(shè)計(jì)摘要氨是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。合成氨生產(chǎn)經(jīng)過多年的發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成為一種成熟的化工生產(chǎn)工藝。本設(shè)計(jì)是以煤為原料年產(chǎn)三十萬噸合成氨轉(zhuǎn)變工序的設(shè)計(jì)。近年來合成氨工業(yè)發(fā)展很快,大型化、低能耗、清潔生產(chǎn)均是合成氨設(shè)備發(fā)展的主流,技術(shù)改進(jìn)主要方向是開發(fā)性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等方面上。設(shè)計(jì)采用的工藝流程簡介:采用煤造氣出來的半水煤氣,通入變換爐,采用煤氣冷激及蒸汽換熱的方式,使半水煤氣在催化劑的作用下大部分CO和水蒸氣反應(yīng)獲得H2,使CO降到合格水平。本設(shè)計(jì)綜述部分主要闡述了國內(nèi)外合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,介紹了合成氨的各個(gè)工序流程。工藝計(jì)算部進(jìn)行了一氧化碳變換工序的物料衡算、熱量衡算。設(shè)備計(jì)算部分主要是高變爐催化劑用量的具體計(jì)算,以及熱水塔和換熱器的計(jì)算。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于選擇較為良好的廠址和原料路線,確定良好的工藝條件、合理的催化劑和能源綜合利用。關(guān)鍵詞:合成氨,水煤氣,變換目錄摘要 I第1章緒論 1氨的性質(zhì)、用途及重要性 11.氨的性質(zhì) 1氨的用途及在國民生產(chǎn)中的作用 1產(chǎn)品世界產(chǎn)業(yè)狀況 2產(chǎn)品的市場需求預(yù)測 21.3產(chǎn)品價(jià)格分析 31.4項(xiàng)目內(nèi)容 3項(xiàng)目名稱、地址、承辦單位及性質(zhì) 3項(xiàng)目編制的依據(jù)和原則 4項(xiàng)目背景 41.5原料的選擇 41.6以煤為原料的合成氨廠總體流程選擇 51.7常壓氣化主要工藝選擇 61.7.1造氣 61.7.2變換 61.7.3脫CO2 71.7.4凈化 71.7.5合成氨 71.7.6結(jié)論 71.8項(xiàng)目意義 8第2章一氧化碳變換系統(tǒng)計(jì)算 82.1主要參數(shù) 8參考操作指標(biāo) 8設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定 102.2中變爐工藝條件計(jì)算 10中變爐一段出口溫度t1的確定 10中變爐生口溫度的確定 12中變爐二段出口溫度的計(jì)算 12出二段氣體的組成含量 13中變爐三段出口溫度的計(jì)算 13中變爐的熱量衡算 15熱量平衡量 15噴淋水冷激段(一二段間) 16二段 16噴水冷激段(二、三段) 16三段 162.4主熱變換器的物熱衡算 16物料衡算 16熱量衡算 172.5低變爐工藝條件計(jì)算 18低變爐出口溫度t出計(jì)算 18低變爐出口組成和量計(jì)算 18熱量衡算 192.6第一水加熱器物熱衡算 19蒸汽露點(diǎn)溫度115℃ 19第一熱水塔出水絕熱飽和溫度ts 19物料衡算 20熱量衡算 202.7飽和塔的物熱衡算 21物料衡算 21熱量衡算 212.8熱水塔的物料衡算 22物料衡算 22熱量衡算 22出熱 232.9二水加熱器的物熱衡算 24物料衡算 24熱量衡算 24出熱 24第3章公用工程設(shè)施 253.1公用工程方案 253.2給排水 25結(jié)論 26參考文獻(xiàn) 27附錄A 28附錄B 32附錄C 33附錄D 34附錄E 35附錄F 36致謝 37第1章緒論氨的性質(zhì)、用途及重要性氨的性質(zhì)氨分子式為NH3,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是無色氣體,比空氣輕,具有特殊的刺激性臭味。人們在大于100cm3/m3氨的環(huán)境中,每天接觸8小時(shí)會(huì)引起慢性中毒。氨的主要物理性質(zhì)有:極易溶于水,溶解時(shí)放出大量的熱。氨水溶液呈堿性,易揮發(fā)。液氨和干燥的氨氣對(duì)大部分物質(zhì)沒有腐蝕性,但在有水的條件下,對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕作用。氨的化學(xué)性質(zhì)有:在常溫下相當(dāng)穩(wěn)定,在高溫、電火花或紫外光的作用下可分解為氮和氫。具有可燃性,自然點(diǎn)為630℃,一般較難點(diǎn)燃。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內(nèi)能夠發(fā)生爆炸。氨的性質(zhì)比較活潑,能與各種無機(jī)酸反應(yīng)生成鹽。氨的用途及在國民生產(chǎn)中的作用氨是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收外,絕大部分是合成的氨。氨主要用于農(nóng)業(yè),合成氨是我化肥工業(yè)的基礎(chǔ),氨本身是最重要的氮素肥料,其他氮素肥料也大都是先合成氨,再加工成尿素或各種銨鹽肥料,這部分均占70%的比例,稱之為“化肥氨”;同時(shí)氨也是重要的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料,用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、合成纖維、合成樹脂的原料,這部分約占30%的比例,稱之為“工業(yè)氨”。氨作為工業(yè)原料和氨化飼料,用量約占世界產(chǎn)量的12%。硝酸、各種含氮的無機(jī)鹽及有機(jī)中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料生產(chǎn)。液氨常用作制冷劑。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一,世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上,其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學(xué)肥料,20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。氨作為最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一,同時(shí)也是能源消耗的大戶,世界上大約有10%的能源用于合成氨。隨著世界人口的不斷增加,用于制造尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨以及其它化工產(chǎn)品的氨用量也在增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)1994年世界氨產(chǎn)量為113.46Mt,其中中國、美國、印度、俄羅斯四個(gè)主要產(chǎn)氨國占了一半以上。在化學(xué)工業(yè)中合成氨工業(yè)已經(jīng)成為重要的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。產(chǎn)品世界產(chǎn)業(yè)狀況據(jù)統(tǒng)計(jì),世界合成氨產(chǎn)能已超過1.76億噸/年,主要生產(chǎn)能力分布情況:美國1000萬噸/年、加拿大520萬噸/年、墨西哥291萬噸/年、南美地區(qū)856萬噸/年(其中特立尼達(dá)453萬噸/年)、西歐1218萬噸/年、東歐3333.4萬噸/年、中東/非洲1560.2萬噸/年、亞太地區(qū)8720萬噸/年。合成氨按終端用途來分,約85%-90%的合成氨用作化肥:液態(tài)氨、硝酸銨、尿素或其他衍生物,僅13%用于其他商品市場。據(jù)美國SRI咨詢公司指出,近年來部分產(chǎn)能關(guān)閉使世界合成氨供需平衡得到穩(wěn)固。由于美國天然氣價(jià)格持續(xù)居高位使合成氨行業(yè)盈利困難,美國一些公司均關(guān)閉了產(chǎn)能??偛课挥诩~約的J.P.Morgan公司咨詢師DavidSilver指出,世界合成工業(yè)已經(jīng)走出困境,仍在復(fù)蘇之中,由于需求強(qiáng)勁增長,加上產(chǎn)能增加很少推進(jìn)復(fù)蘇,另外北美產(chǎn)能關(guān)閉使得全球合成氨開工率維持在85%以上,并使生產(chǎn)商有條件抬高價(jià)格。由于北美地區(qū)天然氣原料價(jià)格走高,過去5年美國有相當(dāng)數(shù)量的合成氨產(chǎn)能被永久關(guān)閉,合成氨生產(chǎn)正向天然氣低價(jià)格地區(qū)轉(zhuǎn)移,將集中在中東、北非和特立尼達(dá)。隨著天然氣價(jià)格不斷上漲,歐洲已成為世界上生產(chǎn)成本最高地區(qū),相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)能也正經(jīng)受考驗(yàn)。產(chǎn)品的市場需求預(yù)測由于因地球變暖而導(dǎo)致的氣候異?,F(xiàn)象、新興國家內(nèi)需增長、將糧食轉(zhuǎn)用于生物燃料等原因,導(dǎo)致全球性糧食價(jià)格高漲。在這種背景之下,用于肥料原料的氨便被視為糧食供給中重要的戰(zhàn)略物資。目前全球氨的生產(chǎn)量約為1億5000萬噸。一提到氨,人們首先想到的便是刺鼻的味道,除此之外對(duì)氨似乎并不了解。事實(shí)上,將近80%的氨被用于肥料原料,其余大約20%被用于生產(chǎn)合成樹脂或纖維。肥料的三大要素是氮、磷、鉀,將氮用于肥料時(shí)需要對(duì)空氣中的氮?dú)膺M(jìn)行固化。唯一的工業(yè)生產(chǎn)方法便是使氮?dú)馀c氫相結(jié)合生成氨,這種方法早在大約100年前被發(fā)明,而且一直沿用至今。換言之,只有氨才能提供氮成分,氨是化學(xué)肥料中必不可缺的原料。自不待言,肥料對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言是至關(guān)重要的。由于世界人口數(shù)量的增加、耕地面積的減少以及新興國家飲食文化水平的提高,為了解決糧食不足的問題,就要提高單位面積的農(nóng)作物的產(chǎn)量。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,適宜地使用肥料至關(guān)重要。在上述背景之下,今后氨的年需求量增長比例預(yù)計(jì)將達(dá)到3~4%。尤其是面臨糧食危機(jī)的亞洲、中南美以及非洲的需求量增長是毋庸置疑的。我國經(jīng)濟(jì)市場的逐漸復(fù)蘇是市場發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ?010年隨著液氨下游市場的形式轉(zhuǎn)好,主要是非化肥行業(yè)用氨情況的好轉(zhuǎn),液氨行業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展的階段。目前我國的農(nóng)業(yè)用氨一年基本固定在(合成氨量)3500萬噸,按我國基本的合成氨量在5000萬噸左右,其中有1500萬噸要應(yīng)用在非化肥行業(yè)以及化肥出口的方面。一、化肥消耗液氨的情況:作為商品氨的主要發(fā)展基石,化肥用商品氨依然是液氨行業(yè)的基礎(chǔ),包括復(fù)合肥、尿素等外購氨。每年平均消耗液氨在550-600萬噸之間。2007-2008年,我國的化肥出口政策呈現(xiàn)內(nèi)緊的形式,國家一度對(duì)化肥出口征收150%的臨時(shí)關(guān)稅,這在客觀上大大限制了化肥企業(yè)的生產(chǎn)情況,也對(duì)液氨市場造成了直接的影響,一度液氨價(jià)格降到了1500元/噸的水平。2009年底,國家取消了化肥出口的關(guān)稅限制。預(yù)計(jì)2010年我國化肥出口要有一個(gè)質(zhì)的增長,這在客觀上要大大帶動(dòng)液氨市場的快速流通。如果化肥行業(yè)的出口一經(jīng)啟動(dòng),液氨市場的基礎(chǔ)會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定快速的增長。我國化肥在國際市場上價(jià)格還占一定的優(yōu)勢,尤其是東南亞的市場。2010年我國化肥出口按保底的500萬噸(N折純計(jì)算),那要帶動(dòng)液氨市場的300萬噸左右的市場增量,這個(gè)增量足以改變目前主要液氨產(chǎn)地液氨市場的變化格局?;适袌龅淖兓浅尸F(xiàn)一個(gè)周期的變化,2010年是我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)轉(zhuǎn)好的關(guān)鍵一年,國家對(duì)經(jīng)濟(jì)的預(yù)測以及實(shí)際的刺激經(jīng)濟(jì)增長的力度都是很大的,農(nóng)業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),糧食的安全歷來是我國上層領(lǐng)導(dǎo)極為重視的內(nèi)容。作為和農(nóng)業(yè)息息相關(guān)的化肥行業(yè),一直是我國重要的基礎(chǔ)行業(yè)。3500萬噸的合成氨消耗量,在2010年只會(huì)增長。二、非化肥行業(yè)消耗液氨情況:液氨行業(yè)的基礎(chǔ)是化肥行業(yè),液氨行業(yè)的推進(jìn)劑是非化肥行業(yè)。重點(diǎn)在氨基酸、谷氨酸、冶煉、制冷、小化工等行業(yè)當(dāng)口。這些行業(yè)對(duì)液氨的需求是液氨行業(yè)的利潤點(diǎn)以及增長點(diǎn)。這些行業(yè)受2008年以來的金融危機(jī)的影響,2009年一直處于復(fù)蘇的過程。2010是這些行業(yè)真正恢復(fù)的年份,2009年以來國家在經(jīng)濟(jì)政策方面的大力度的政策刺激,在2009年底已經(jīng)有了一個(gè)明顯的趨勢。例如2009年12月份的液氨平均價(jià)格。較8-11月份的價(jià)格,整整增加了20%。液氨下游市場的吸貨量有了一個(gè)明顯的提升[2]。產(chǎn)品價(jià)格分析2010年是液氨市場全面恢復(fù)的一年,價(jià)格有受供需形勢的可能有大幅度的波動(dòng),產(chǎn)量會(huì)有很大的增長。我國目前的液氨行情正恢復(fù)前些年的行情,隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的逐漸好轉(zhuǎn),合成氨行業(yè)也借助經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,發(fā)生著明顯的變化。2010年一月份,我國液氨價(jià)格普遍上漲。四川地區(qū)一度上漲到3000元/噸,漲幅達(dá)到1000元左右.市場的行情隨著下游化肥市場以及小化工市場的啟動(dòng)也逐步顯示出強(qiáng)勁的提升趨勢。價(jià)格的變化只是一個(gè)價(jià)值規(guī)律的體現(xiàn),還不能實(shí)質(zhì)表現(xiàn)出整體市場的變化。在價(jià)格提升的同時(shí),液氨的產(chǎn)量也發(fā)生著明顯的增長。下游市場對(duì)液氨的需求活躍程度日漸增加。去年,一年的時(shí)間液氨市場都在動(dòng)蕩中起伏,市場的最低價(jià)格達(dá)到1500元/噸;2010年第一季度各個(gè)方面都顯示出液氨整體市場趨好的變化[3]。項(xiàng)目內(nèi)容項(xiàng)目名稱、地址、承辦單位及性質(zhì)項(xiàng)目名稱:年產(chǎn)30萬噸合成氨工程設(shè)計(jì)地址:黑龍江省鶴崗市工業(yè)區(qū)性質(zhì):新建項(xiàng)目項(xiàng)目編制的依據(jù)和原則編制依據(jù):教材《化工設(shè)計(jì)》中的設(shè)計(jì)指導(dǎo)《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》編制原則:1)從國內(nèi)行情、企業(yè)實(shí)力出發(fā),嚴(yán)格控制工程建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模和投資。2)設(shè)計(jì)方案要特別注意生產(chǎn)的安全性和可靠性,經(jīng)濟(jì)的合理性,嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。3)充分考慮環(huán)境保護(hù)和職業(yè)安全衛(wèi)生要求。環(huán)保和安全衛(wèi)生設(shè)施與設(shè)備裝置同步建設(shè),同時(shí)投用,確保項(xiàng)目投產(chǎn)后污染物處理和環(huán)境保護(hù)達(dá)標(biāo)。4)平面布置合理。在滿足有關(guān)安全、防火的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范條件下,盡可能節(jié)省用地,并考慮今后項(xiàng)目的發(fā)展建設(shè)要求。5)設(shè)備、儀表全部立足國內(nèi)解決,以節(jié)省投資[4]。項(xiàng)目背景氨對(duì)地球上的生物相當(dāng)重要,它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。合成氨是氮肥工業(yè)的主要原料,85-90%的合成氨用于化肥生產(chǎn)。美國約有30%的液氨作為氮肥直接施用,但在世界范圍內(nèi),通常是將合成氨加工成下游氮肥品種施用。氮肥的主要品種包括尿素、硝酸銨、硫酸銨及磷酸銨等。世界工業(yè)用氨量占合成氨總消費(fèi)量的10-15%。工業(yè)用氨主要用于動(dòng)物飼料、炸藥以及聚合物產(chǎn)品等,由于氨有廣泛的用途,氨是世界上產(chǎn)量最多的無機(jī)化合物之一。1.5原料的選擇合成氨工業(yè)的發(fā)展迄今已有80多年的歷史,早期合成氨是以焦?fàn)t氣、水電解氫及焦炭氣化產(chǎn)生的水煤氣為原料,70年代開始轉(zhuǎn)向以天然氣、石腦油為原料。國外合成氨裝置中不同原料所產(chǎn)合成氨占總量如下[5]:原料名稱天然氣石腦油重油煤焦?fàn)t氣其它占比例,%71.519421.52近年來,由于天然氣和石腦油資源日益枯竭,世界各國都在積極開發(fā)或建設(shè)以煤為原料的大型氨裝置,但由于經(jīng)濟(jì)原因,目前還難以與天然氣競爭。我國油、氣資源少,煤炭資源豐富,又缺少發(fā)展大型氨廠所需技術(shù)和資金,所以實(shí)施與世界各國不同的戰(zhàn)略:同時(shí)發(fā)展大、中、小型氨廠。目前已投產(chǎn)或試生產(chǎn)的大型氨廠有28家,總能力約8400kt/a。其中天然氣為原料的13套,石腦油為原料的6套,渣油為原料的7套,煤為原料的2套。中型氨廠有55家,總能力為5200kt/a。除四川等少數(shù)省有天然氣資源外,其它多以煤或焦炭為原料。小型氨廠始建于50年代末期,全國有800~1000家,總能力達(dá)14000~15000kt/a,大部分是以煤為原料。資料表明,我國石油開采量為年產(chǎn)0.14Gt,僅為世界開采量的2.4%,天然氣開采量不到世界總量的1%。煤炭資源約為765Gt,1995年開采量為1.28Gt,超過美國,居世界第一位。我國能源消耗70%是煤。合成氨廠60%以上是用煤或焦炭為原料,年用量達(dá)46000kt,占煤炭總用量的3.4%。目前,我國合成氨工業(yè)原料分布及噸氨耗量與成本見表1-1[6]表1-1我國合成氨原料分布及噸氨耗量與成本類別天然氣石腦油渣油煤焦炭合成氨能力,Kt·a-1占總能力,%噸氨耗能單價(jià),元原料成本,元5150980m3784177016001360213095017160603504902190350490由于資源結(jié)構(gòu)的原因,在我國以油、氣為原料制氨,其原料成本較高,且供應(yīng)往往難以保證。以煤為原料,成本較低,來源豐富。當(dāng)然,以煤為原料的合成氨工藝存在不少缺點(diǎn),如能耗高,流程長,環(huán)境污染嚴(yán)重,綜合成本較高。但近年來,我國科技人員做了大量技術(shù)開發(fā)工作,節(jié)能、降耗及減少環(huán)境污染等有了很大的進(jìn)展,在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi),以煤為原料的氨廠,尤其是中、小型裝置仍有發(fā)展的空間。以煤為原料的合成氨廠總體流程選擇以煤為原料制氨的總體流程選擇,大體上可分為水煤漿氣化工藝路線及常壓氣化路線。水煤漿氣化路線美國德士古水煤漿氣化技術(shù)是較完善的煤氣化技術(shù),其氣化溫度達(dá)1350~1450℃,氣化壓力從3.92MPa到6.37MPa。1989年在日本宇部興產(chǎn)公司建成第一套日產(chǎn)1000t氨的水煤漿氣化裝置。我國渭河化肥廠也建成一套日產(chǎn)1000t氨的水煤漿氣化裝置。水煤漿氣化與重油氣化總體流程有相似之處[7]。該流程特點(diǎn)是以煤(主要用煙煤)為原料,制成水煤漿,配置大型空分裝置,其氧氣供氣化,氮?dú)庠诘磁淙牒铣蓺庵?,氣化后飽含水的合成氣先進(jìn)入變換(耐硫催化劑),使CO與H2O反應(yīng)為H2和CO2,經(jīng)甲醇洗(Rectisol)脫除CO2和H2S,再經(jīng)液氮洗脫除微量CO、CO2及其它雜質(zhì),配以N2制成純凈的凈化合成氣去氨合成工序。我國山東魯南化肥廠建成中型水煤漿氣化合成氨裝置,其規(guī)模為80kt/a。魯南化肥廠的這套水煤漿氣化壓力較低(3.92MPa),配套NHD脫硫、脫CO2技術(shù),投資省,但能耗較高。(2)常壓氣化路線常壓氣化一般以無煙塊煤或焦炭為原料,用空氣或富氧空氣氣化,經(jīng)常壓脫硫、低壓段壓縮、變換、脫CO2、凈化、高壓段壓縮去氨合成。流程較長,但投資省,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小,便于操作、管理,靈活性大,適合國內(nèi)中、小型氨廠。常壓氣化主要工藝選擇1.7.1造氣以無煙塊煤或焦炭為原料的常壓造氣技術(shù),目前有空氣間歇?dú)饣案谎踹B續(xù)氣化二種??諝忾g歇造氣有多年使用經(jīng)驗(yàn),中、小氮肥廠普遍采用,投資少,不用氧氣,但能耗高,吹風(fēng)氣排放時(shí)對(duì)環(huán)境有污染。富氧氣化效率高,節(jié)省用煤,單爐生產(chǎn)能力及蒸汽分解率高,流程簡單,無吹風(fēng)氣,不影響環(huán)境。但要加氧氣或富氧空氣,制備氧氣及富氧空氣的裝置造價(jià)昂貴,耗電量大。兩種氣化方法氣體成份及噸氨煤耗見表1-2[8]。表1-2兩種氣化方法氣體成份及噸氨耗煤量氣體組成,%氣化方法CO+耗氧量耗量CO2O2COH2CH4N2H2/N2,m3,t富氧氣化12.560.1439.5626.320.1921.23.1450間歇?dú)饣瘍煞N氣化方法投資及成本比較見表1-3(以年產(chǎn)合成氨6kt為例)表1-3兩種氣化方法投資及成本比較項(xiàng)目間歇?dú)饣谎鯕饣簹鉅t臺(tái)數(shù)(Ф3000mm),臺(tái)(套)空分裝置(制氧3500m3/h),套空分裝置投資,萬元造氣裝置投資,萬元合計(jì)投資,萬元合計(jì)氣化投資,元·t-15400×5=2000200040231400×3=120030004200470比較可知,如有廉價(jià)氧氣提供,可考慮富氧造氣;一般情況,仍采用常壓空氣間歇造氣。1.7.2變換目前,CO變換工藝有全中溫變換、中溫串低溫變換及全低溫變3種。中溫變換(溫度400~500℃)使用鐵催化劑,變換率較低,蒸汽消耗較高;中溫串低溫變換流程較復(fù)雜,全低溫變換(溫度250~350℃)采用耐硫低溫鈷鉬催化劑,蒸汽消耗量少,有條件應(yīng)盡可能采用,以節(jié)省能耗[9]。1.7.3脫CO2脫CO2方法有:(1)化學(xué)脫碳,如無毒G/V、苯菲爾、空間位阻胺等,其吸收效率高,操作可靠,但再生蒸汽消耗量大;(2)物理吸收法,有低溫甲醇洗(Rectisol)、碳酸丙烯酯(PC)、聚乙二醇二甲醚(Selexol或NHD),基本上不耗蒸汽;(3)物理化學(xué)吸收法,有N-甲基二乙醇胺(MDEA),既有化學(xué)吸收,又有物理吸收作用,蒸汽耗量少,脫CO2同時(shí)脫硫;(4)變壓吸附法,利用加壓下通過吸附劑吸收CO2,卸壓后解析,間歇反復(fù)作用。達(dá)到脫除CO2及其它雜質(zhì)的目的[10]?;瘜W(xué)吸收法在有廉價(jià)蒸汽來源的廠利用時(shí)較為有利,物理吸收法則宜在蒸汽價(jià)高的地方應(yīng)用,變壓吸附因氣體損失大,投資也較大,慎用。1.7.4凈化原料氣凈化指在脫CO2后脫除微量CO、CO2及硫化物。目前可供選擇的工藝有銅洗、甲烷化、液氮洗等。有低溫冷源的可選擇液氮洗,其凈化度最高。銅洗能耗高,流程復(fù)雜,雖有不少中小氮肥廠在用,一般新建廠不宜采用。甲烷化流程簡單,投資省,選用較多,但需使脫碳?xì)庵蠧O、CO2及硫化物盡可能低,并要配以氧化鋅或其它干法精脫硫。1.7.5合成氨氨合成工藝選擇主要考慮合成壓力、合成塔結(jié)構(gòu)型式及熱回收方法。氨合成壓力高對(duì)合成反應(yīng)有利,但能耗高,一般中小氮肥廠多32MPa,大型廠壓力較低,為10~20MPa。由于近來低溫氨催化劑的出現(xiàn),可使合成壓力降低。合成塔結(jié)構(gòu)較先進(jìn)的有托普索200徑向中間換熱式、卡薩里三層中間換熱式等。國內(nèi)中、小型合成塔有軸徑向、雙絕熱層、冷激式、雙層并流型等。主要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、管理水平來確定,以結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能高效為佳。合成反應(yīng)熱回收是必需的,是節(jié)能的主要方式之一。除盡可能提高熱回收率,多產(chǎn)蒸汽外,應(yīng)考慮提高回收熱的位能,即提高回收蒸汽的壓力及過熱度。高壓過熱蒸汽的價(jià)值較高,當(dāng)然投資要多,根據(jù)整體流程統(tǒng)一考慮。1.7.6結(jié)論在我國已建成的合成氨廠中,大多以煤為原料,且各地根據(jù)需求還可能新建一批以煤為原料的裝置,如云浮、大黃磷等磷銨裝置需配套氨廠。無論是新建氨廠還是老廠改造都有工藝選擇的問題。我國近年來合成氨技術(shù)發(fā)展很快,可供選擇的技術(shù)很多。應(yīng)實(shí)事求是地根據(jù)裝置所在地的特點(diǎn)綜合考慮,主要應(yīng)考慮節(jié)能降耗、工藝流程,做到配套合理、投資省、操作穩(wěn)定可靠。1.8項(xiàng)目意義本項(xiàng)目采用煤間接氣化產(chǎn)生的半水煤氣,通過全中溫變換反應(yīng)(煤氣冷激及蒸汽換熱方式),物理吸附法脫出CO2,銅洗凈化半水煤氣,冷激式合成氨,生產(chǎn)年產(chǎn)30萬噸合成氨。并且對(duì)本項(xiàng)目中的CO變換工段進(jìn)行物料、熱量、設(shè)備的初步計(jì)算,達(dá)到初步設(shè)計(jì)要求。該項(xiàng)目的建設(shè)能有效推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì),達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益,社會(huì)效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一。第2章一氧化碳變換系統(tǒng)計(jì)算2.1主要參數(shù)(1)半水煤氣溫度:半水煤氣飽和塔進(jìn)口飽和塔出口中變爐進(jìn)口溫度90℃左右120℃左右340左右(2)變換氣溫度:變換氣溫度中變爐三段出口低變爐進(jìn)口低變爐出口397℃左右180℃—210℃210℃~240℃左右變換氣溫度第一水加熱器出口第二水加熱器出口第一熱水塔出口136℃80℃~110℃變換氣溫度第二熱水塔出口冷卻冷凝器出口~95℃40℃(3)熱水溫度熱水飽和塔進(jìn)口第二熱水塔進(jìn)口第二熱水塔出口一水加熱器出口溫度℃124~12585(從精煉來)103(去精煉)124~125熱水一水加熱器進(jìn)口二水加熱器出口熱水塔補(bǔ)水冷卻冷凝器進(jìn)口溫度℃3276114~25(循環(huán)水)(4)壓力壓力半水煤氣進(jìn)段壓力蒸汽壓力絕壓kg/cm3(5)組成干基中變爐三段出口低變爐出口%~5(6)流量流量蒸汽添加量飽和塔循環(huán)量精煉水循量二水循環(huán)水18~22(一般200噸)(1)設(shè)備熱損失估計(jì):(a)中變爐:一段△t1=3℃、二三段、△t2=2℃、冷激段△t冷=3℃(b)低變爐:△t=3℃(c)主熱變換器Q換=Q人×0.4%;其它設(shè)備Q換=Q人×0.3%(2)管道溫度損失及壓力(3)觸媒型號(hào):中變:B120型(4)轉(zhuǎn)化率X=(5)計(jì)算基準(zhǔn)變換爐工藝條件計(jì)算以1Kmol濕半水煤氣為準(zhǔn),所有熱衡算以1kmol干半水煤氣準(zhǔn)。(6)入爐汽氣比0.6即水蒸汽/干氣量=0.6(汽氣比)2.2中變爐工藝條件計(jì)算1的確定(1)一段進(jìn)口溫度t1=340℃(3)濕半水煤氣組成濕基%=co%(濕)=則濕半水煤氣組成如下表:成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2OH2S干基%3684≤濕基%(4)一段出口溫度t1'的計(jì)算t1=t-△+t①式中△t1一盤溫度損失△t1=3℃х1=0.5х1=0.1х0=0Cp一定壓力,在下的混合氣體真分子熱容Cp=℃)假設(shè)t=463℃其中t=340℃2在t=℃2下Cp=由①式計(jì)算得t℃相對(duì)誤差為∴假設(shè)t=463℃符合要求(5)一段生口濕基量及組成以1kmol濕基為設(shè)計(jì)算基準(zhǔn)C0+HOCO+HO+2H2HO近似以為O出口含量為1××;H×××同理可得各組分的一段出口濕基量列表如下:成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2O總計(jì)一段入口濕基含量出口濕基量0一段出口濕基百分含量(%)0的確定(1)噴水量的計(jì)算①噴淋水與一般氣換熱前后的焓量iHzo及i汽(a)H2O噴水溫度t=114℃查[800]Pih22(b)汽假高二段入口溫度t=390℃PH2O=P×由PH2O②的計(jì)算定性溫度t=℃p=7kg/cm2成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2OCpyi(%)03③噴淋水量的計(jì)算其中代入數(shù)據(jù)××(390+3)得TNH3二段入濕半水煤氣組成①一、二段間冷激后氣體的原始組成計(jì)算示例:同理可得下表3-9:②入二段氣體組成;入二段氣體組成如下表:成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2O濕基(%)0干基(%)0的計(jì)算其中,假設(shè)為428℃,查得①Cp的計(jì)算℃成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2Oyi(%)cpicp②℃經(jīng)驗(yàn)證假設(shè)℃不符合<0.5%要求重新假設(shè)℃得℃<0.5%所以的溫度為435℃CO:::21.25CH4組分COCO2H2N2O2CH4+ArH2O合計(jì)數(shù)量0濕基(%)0100%干基(%)0100%的計(jì)算(1)二三段可冷激水量的計(jì)算式中Cp—二段出口真分子熱容—二三段溫度損失℃①噴淋水與二段氣換熱前后焓、=P.×0.2418=②的計(jì)算℃成份COCO2H2N2O2CH4+ArH2OCpyi(%)0℃cpiW23===(2)三段入濕半水煤氣的量和組成①二、三段間增加汽氣比二到三段總的汽氣比②二三段間冷卻后氣體的原始姐成同理可得其它組分的組成:組分COCO2H2N2O2CH4+ArH2O合計(jì)濕量濕基100%③入三段氣體的組成O2+2H2CO2:0.19007H2:0.33824N2:0.1222H20列表如下
(3)t3'的計(jì)算其中%==79.41%假設(shè)t3'為393℃其中t3=386℃℃求℃組分COCO2H2N2CH4+ArH2OCp01005968℃所以假設(shè)t3'=393℃符合要求(4)三段出口濕氣的量和組成;增加水汽量:總水汽量:組分COCO2H2N2CH4+ArH2O合計(jì)數(shù)量濕基%100%(5)平衡溫距查得t2=463℃℃符合計(jì)算要求。(1)CO變換反應(yīng)熱(2)(3)氣體升溫?zé)嵋欢慰倸饬?.3.2噴淋水冷激段(一二段間)(1)段間氣體降溫?zé)幔?)冷激水升溫?zé)幔?)(1)變換反應(yīng)熱(2)氣體升溫?zé)幔阂欢慰倸饬?.3.4噴水冷激段(二、三段)①段間氣體降溫?zé)幄诶浼に郎貓?zhí)③Q損=①-②=650.438-640.57=氣體升溫?zé)釟怏w總量==2.4主熱變換器的物熱衡算(1)進(jìn)料干半水煤氣1kmol;干半氣帶水汽0.6kmol;干變氣1.23kmol;干變氣帶水汽0.516kmol.(2)出料同進(jìn)料(1)及值計(jì)算①求cp℃℃組分COCO2H2N2O2CH4+ArCp入7.405b:干變氣℃℃℃其中假設(shè)t9=200℃組分COCO2H2N2O2CH4+ArCp入0(2)值半水煤氣帶水汽T入=152℃℃變換氣帶水氣℃℃<0.5%所以假設(shè)℃符合要求。2.5低變爐工藝條件計(jì)算出計(jì)算(1)進(jìn)入溫度℃組成COCO2H2N2O2CH4+ArH2O數(shù)量(kmol)0干基(%)0濕基(%)31560(3)進(jìn)出口轉(zhuǎn)人化率(4)低變爐熱損失℃(5)計(jì)算①()的計(jì)算設(shè)℃-℃℃②的計(jì)算在℃組分COCO2H2N2O2CH4+ArH2O℃<0.5%℃符合要求O2:O組分COCO2H2N2O2CH4+ArH2O合計(jì)干基量數(shù)量0(1)反應(yīng)墊(2)溫升熱2.6第一水加熱器物熱衡算℃取t13=1361℃熱水塔出水溫度取決于入塔變換器絕熱飽和溫度。絕熱飽和溫度汽液能被加熱冷卻至極限溫度。由熱平衡可知當(dāng)達(dá)到絕熱飽和溫度時(shí)氣體最終含量將相當(dāng)于其初始熱含量加純水蒸汽狀態(tài)進(jìn)入氣體中水蒸汽含量其中—干變氣在下平均分子熱容———變換氣中過熱水蒸汽含量—絕熱飽和溫度下蒸汽焓值—進(jìn)塔時(shí)變換氣溫含量—飽和濕含量組分COCO2H2N2CH4(干)284422816℃下組分COCO2H2N2CH4c、計(jì)算X入及=121℃查得S=2.112kg/㎝2e、計(jì)算XS所以假設(shè)ts=120℃符合要求.墊水量COCO2H2N2O2CH4H2Oa、出水溫度確定℃;t15=t6℃;t16=t15+△t=126.80+0.2=127℃b、入墊(1)干變氣帶入墊t10=t出-△t=225℃℃①求CP組分COCO2H2N2CH40..01487Q1××(2)干變氣中水汽帶入熱查t10℃汽PH2O×Q2×18×695.0=5740.839Kcal(3)飽熱水帶水熱℃組分COCO2H2N2CH4+Ar;℃其中求得℃;℃符合要求℃較為合同。2.7飽和塔的物熱衡算(1)進(jìn)料①干半氣③熱水量(2)出料①干半氣:②水蒸汽量半水煤氣中帶水量③出塔水量熱水循環(huán)量-[飽和塔出氣濕含量-入塔氣濕含量](1)入墊①2t=90℃組分COCO2H2N2O2CH4+Ar7..324Q1=1××(2)半水煤氣中水氣帶入熱由t=90℃(3)補(bǔ)加熱水帶入的熱由℃在℃組分COCO2H2N2O2CH4+Ar2.8熱水塔的物料衡算(1)進(jìn)料①變換氣量:②進(jìn)塔水量:③補(bǔ)加水量:(在熱衡算中算出)(2)出料①干變氣量:干氣②出塔熱水量:③變換中水蒸汽量:(在熱衡算中算出)①干半氣入熱在t=136℃P=條件下求組分COCO2H2N2CH4+Ar②水蒸汽入熱查得③熱水帶入熱功當(dāng)量℃查得④補(bǔ)加水帶入熱、需要補(bǔ)加的水量熱水循環(huán)量一進(jìn)熱水塔水量一冷凝水量設(shè)℃查得、出塔變換氣中帶水汽含量c、塔中冷凝水量塔中冷凝水量=(進(jìn)塔氣中含的水-生塔氣中含的水)18干半氣=(0.4589-0.2229)d、需要補(bǔ)加的水量熱水量循環(huán)量進(jìn)熱水塔水量-冷凝水量、補(bǔ)加水帶入熱其中℃查得(1)干變氣帶出熱在℃下條件下求(2)水蒸汽帶出熱在℃下查得(3)熱水帶出熱由℃查得則<0.5%所以假設(shè)℃符合要求。2.9二水加熱器的物熱衡算(1)進(jìn)料①干變氣②變換氣中帶水汽百分含量(2)出料①干變氣在熱量衡算中一并算出②變換氣中帶水汽在熱量衡算中一并算出③冷凝水(1)入熱①干變氣帶入熱組分COCO2H2N2CH4+Ar(2)水汽帶入熱查(1)設(shè)出塔變換氣帶水汽量為冷凝水量=變換水帶入水-帶出水(2)干變氣帶出的熱組分COCO2H2N2CH4+Ar(3)軟水帶出熱(4)冷凝水帶出熱<0.5%第3章公用工程設(shè)施3.1公用工程方案新建項(xiàng)目按規(guī)劃要求,使總平面布置與其適應(yīng),并考慮予留發(fā)展及施工方便。在滿足生產(chǎn)工藝流程,安全消防,管理及維修方便的要求下,同類型的工藝生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施,盡量結(jié)合在一起。布置有利于生產(chǎn)和原材料及產(chǎn)品運(yùn)輸,力求流程短捷流暢,避免交叉。在符合有關(guān)規(guī)范要求下,布置緊湊,節(jié)約用地,力求整體協(xié)調(diào),美觀[15]。3.2給排水在本項(xiàng)目中考慮生活和生產(chǎn)用水較多,所以要根據(jù)地理優(yōu)勢建設(shè)一個(gè)凈水站,供應(yīng)生產(chǎn)、生活用水。排水高有污水處理站,對(duì)外排污水進(jìn)行預(yù)處理,再由園區(qū)污水處理廠綜合處理。結(jié)論畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì),通過此次合成氨工藝的設(shè)計(jì),我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài),和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決實(shí)際工程問題的能力,同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平,而且通過對(duì)整體的掌握,對(duì)局部的取舍,以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經(jīng)驗(yàn)得到了豐富,并且意志品質(zhì)力,抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多,過程繁瑣。但我的收獲卻更加豐富。各種工藝參數(shù)的選擇與設(shè)定,各種設(shè)備的選型,我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)該用的。所以通過這次設(shè)計(jì)是我對(duì)合成氨有了更深一步的了解,并使我對(duì)其中的一氧化碳變換工段有了全面深入的認(rèn)識(shí)。因?yàn)楹铣砂备业墓ぷ饔兄苯雨P(guān)系,所以通過這次設(shè)計(jì)讓我對(duì)我以后的工作更加了解,更加有利于個(gè)人的發(fā)展。由于合成氨的變換工段是成熟工藝,參考文獻(xiàn)資料較多,在本設(shè)計(jì)中,主要參考了《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊》和《3000噸合成氨廠工藝和設(shè)備計(jì)算》這兩本書。其中的涉及的圖表和部分公式均來自《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊》。由于本人水平有限,本設(shè)計(jì)肯定會(huì)有不少缺點(diǎn)與不足,熱切期望得到各位老師的批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)[1]陳五平.無機(jī)化工工藝學(xué)上冊[M].第三版,北京:化學(xué)工業(yè)出版[2]張成芳.合成氨工藝與節(jié)能.華東化工學(xué)院出版社,1988[3]王紅林陳礪.化工設(shè)計(jì).華南理工大學(xué)出版社,2001[4]丁振亭.大化肥裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化肥工業(yè),1995,22(3):131.[5]宋航.化工技術(shù)經(jīng)濟(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,2006[6]卓遠(yuǎn)清.水煤漿制合成氨原料煤源的調(diào)查及評(píng)述[J].大氮肥,1996,19(1):9.[7]AtwoodKArnoldMR,Appel,E,G.lnd.Eng.Chen.1950,(42):1600.[8]周振戎.變壓吸附制純氧、富氧連續(xù)氣化制合成氣初探[J].中氮肥,1995,(6):11.[9]VanKrevelenDW,HoftizerPJ.andHuntijenFJ.Rec.Trav.Chem,1949,63~191.[10]HontiG.D.TheNitrogenIndustryPartI.AkademiaiKiadoBadapest.1976.[11]井上辰雄,“低溫CO轉(zhuǎn)化觸媒”,硫安技術(shù),第17卷第二期,1~8頁(1964)。[12]李應(yīng)麟,尹其光.化工過程的物料衡算和能量衡算[M].北京:高等教育出版社,1987.27.[13]朱子彬,小氨肥設(shè)計(jì)技術(shù),No2,40-43(1985)[14]國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院,<<化工工藝設(shè)計(jì)手冊>>化學(xué)工業(yè)社1996年6月第二版.ISBN7-5025-1537-2[15]鄧世水.合成氨“三廢”和余熱資源化途徑簡述附錄A合成氨裝置中二氧化碳去除部分的改造在IFFCOKalol摘要合成氨裝置中的二氧化碳去除部分是高度的耗能過程。為了使其更節(jié)能和環(huán)境友好,因此做了很多研究。MDEA過程對(duì)于二氧化碳去的去除,是最好的可用的程序,以滿足特定的二氧化碳純度高、最低H2損失、無腐蝕、低能源需求與低的資本投資的裝置的條件。在IFFCOKalolMEA二氧化碳脫除中可直接換用一個(gè)MDEA重整解決方案。裝置增容中二氧化碳脫出部分的技術(shù)改造是為了提高生產(chǎn)能力。MDEA過程增加了二氧化碳吸收能力并減少能量需求且沒有明顯的花費(fèi)。簡介在合成氣中二氧化碳是不能保留的部分,因?yàn)樗鼤?huì)使合成氨催化劑中毒。因此從體積上必須減少合成氣中的二氧化碳含量至5到10PPM。二氧化碳吸收由選擇性吸收后進(jìn)行低溫變換轉(zhuǎn)化。二氧化碳去除過程都基于在二氧化碳溶劑中化學(xué)和物理吸附。有很多種方法可以從合成氣中移除二氧化碳。基于使用的過程,可以是氣體吸收歸類為物理或化學(xué)吸收過程。A.M.KunjunnyM.R.PatelNavinNathSeniorGeneralManagerSeniorManager(Process)SeniorEngineer(Process)物理吸附過程通常使用有機(jī)溶劑吸收二氧化碳作為其分壓的功能。由于高二氧化碳荷載作用,所以對(duì)于這些典型的過程涉及到流通率與較少的公用設(shè)施費(fèi)用。常用的物理吸附過程是乙二醇過程,這種溶劑是polythelene-乙二醇的同系物。化學(xué)吸收過程可分為三個(gè)主要類別;熱碳酸鉀過程、alkanolamines進(jìn)程和其他化學(xué)吸收過程。商用中的熱碳酸鉀過程是Befield的過程,甘氨Vetrocoke進(jìn)程和急流過程。在Alkanolamines進(jìn)程中的溶液是胺類組份。最常使用的解決方案是單乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)等。當(dāng)今最優(yōu)先解決胺過程是活化甲基二乙醇胺(a-MDEA)。二氧化碳去除活性的MDEA過程是一個(gè)物理/化學(xué)吸收的過程。它表現(xiàn)為物理吸附過程在較高的部分壓力的二氧化碳和化學(xué)吸收過程中的低二氧化碳部分過程。在低CO2部分過程的化學(xué)吸收過程。大部分的溶液可以通過簡單的閃光再生,從而導(dǎo)致非常低的能量消耗。2.0各種二氧化碳去除流程由于投資和能耗,在合成氨過程中二氧化碳的脫除是非常重要的部分,并且由于快速的能源成本增加,二氧化碳去除過程是持續(xù)改善。由于這樣的要求,所以脫除每千摩爾的二氧化碳所消耗的能量已從9500大卡/公斤減少到36000大卡/公斤。3.0在IFFCOKalol中二氧化碳脫出部分的詳細(xì)信息在選擇技術(shù)中,單乙醇胺(多邊環(huán)境協(xié)定)溶液篩板塔的設(shè)計(jì)被選定為氨廠中脫出二氧化碳的設(shè)備在IFFCOKalol。請參閱圖-1。mononethanol胺溶液高度腐蝕性和脫碳部分的腐蝕問題導(dǎo)致頻繁的停工,生產(chǎn)能耗損失較高。為了減少腐蝕速率和節(jié)約能源,在1979年安裝了尤卡胺后衛(wèi)-Ⅱ系統(tǒng)。通過UAGII系統(tǒng),可以降低二氧化碳汽提塔再沸器中蒸汽25t/小時(shí)。這一變化,二氧化碳去除部分中頻繁出現(xiàn)的故障消除了。減少氨的能源消耗0.13Gcal/t。這并不包括實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行的裝置的增益。稍后試圖增加的裝置在1994年從910tpd增長到1100tpd,二氧化碳去除部分也是瓶頸之一,由于使用石腦油作為部分進(jìn)料。生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳增加了27%。中文全稱胺防護(hù)Ⅱ脫碳系統(tǒng)的主要工廠的生產(chǎn)能力限制增加到1100噸。二氧化碳的脫出改造包括:增加二氧化碳去除能力具體的節(jié)能降耗減少腐蝕速率采用環(huán)境友好、可生物降解的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)各種以滿足我們要求的二氧化碳去除過程進(jìn)行了研究并發(fā)a-MDEA過程是最合適的。3.1a-MDEA過程的優(yōu)點(diǎn):對(duì)比其他流程,活化的MDEA流程的主要優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下:1.在活化MDEA流程中高效脫除二氧化碳可以采用同樣的設(shè)備和更低的循環(huán)率。2.合成氣中的低惰性組成取決于二氧化碳含量。這是理想的,因?yàn)楝F(xiàn)有的合成部分是專為低惰性。低二氧化碳?xì)怏w含量對(duì)生產(chǎn)氣體有進(jìn)一步的優(yōu)勢,如減少氫甲烷化,合成氣中的高單程轉(zhuǎn)化取決于從合成回路中的低惰性組成和還原氣。3.純二氧化碳在MDEA激活脫碳過程是99.8%,在其他流程情況下,它是大約98.5%。在MDEA中二氧化碳激活的氫含量較少。二氧化碳中的氫含量使爆炸混合物在尿素裝置和更高氫增加氨損失。高氫也對(duì)尿素中的腐蝕處理產(chǎn)生了影響,因?yàn)樗兄跉錆B透和隨之而來氧
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