無水氨工藝及設(shè)備簡(jiǎn)介教學(xué)課件

無水氨工藝及設(shè)備筒介IUIU10000007777、無水氨工藝1.1對(duì)于N2的吸收,目前應(yīng)用較多的是飽和器法生產(chǎn)硫銨,弗薩姆法生產(chǎn)無水氨和水洗氨蒸氨和氨分解三種氨回收工藝。根據(jù)130萬(wàn)噸循環(huán)經(jīng)濟(jì)型煤焦化擴(kuò)建項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)情況,著重簡(jiǎn)介弗薩姆法生產(chǎn)無水氨工藝弗薩姆法生產(chǎn)無水氨分為半直接法和間接法1.1.1半直接法是從焦?fàn)t煤氣中吸收氨,寶鋼二期采用的就是半直接法。焦?fàn)t煤氣導(dǎo)入吸收塔與磷酸銨溶液直接接觸,吸收煤氣中的氨,然后經(jīng)解析、精餾制取產(chǎn)品無水氨。該工藝的特點(diǎn)是利用磷酸二氫銨具有選擇性吸收的特點(diǎn),從煤氣中回收氨精餾制得高純度的無水氨(純度可達(dá)99.98%)。但由于介質(zhì)具有一定的腐蝕性,且解吸、精餾要求在較高的壓力下操作,故對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高。除此之外,該工藝具有一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模限制,規(guī)模過小既不經(jīng)濟(jì)也不好操作1.1.2間接法從酸性氣體中吸收氨,攀鋼焦化廠采用的就是間接法。是將脫酸塔頂?shù)乃嵝詺怏w引出送入間接法弗薩姆裝置的吸收塔,用磷酸溶液吸收酸性氣中的氨。由于該工藝不與煤氣直接接觸,幾乎不產(chǎn)生酸焦油,與半直接法相比,酸蕉油分離和處理設(shè)施可大為簡(jiǎn)化我們公司采用的是半直接法脫氨。弗薩姆法制取無水氨包括三個(gè)主要過程,即用磷酸銨溶液吸收焦?fàn)t煤氣中的氨、磷銨富液的解吸以及解吸的所得氨汽冷凝液的精餾。磷酸為三元酸,它在水溶液中能離解為磷酸二氫根離子[H2P04-]磷酸一氫根離子[HP02]和磷酸根離子P0,磷酸是中等強(qiáng)度的酸,其第一級(jí)離解常數(shù)為101×103,在水溶液中主要離解成(H)及(日2PO4)由于磷酸的水溶液中含有上述各種離子,所以氨與磷酸作用,能生成磷酸一銨(№PO,),磷酸二銨[(NH4)2HPO4]和磷酸三銨[(NH4)p01.1.3磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸三銨的主要性質(zhì)見下表氨蒸汽壓/Pa名稱分子式晶型25℃溶解度/%50℃100℃125℃磷酸銨NH,HPO4正方晶型41.60.00.490.494.4磷酸二銨(NH4)2HPO4單斜晶型7212654929478磷酸三銨(NH4)2PO4三斜晶型2416305115499.0由上表可見,磷酸一銨是十分穩(wěn)定的,要加熱到103℃才會(huì)分解。磷酸二銨較不穩(wěn)定,在50℃時(shí)就已產(chǎn)生明顯的氨熬汽壓,當(dāng)溫度達(dá)70℃時(shí)即開始放出氨而變成磷酸一銨璘酸三銨很不穩(wěn)定。在室溫下就分解出銨而變成磷酸二銨因此在弗薩姆法所用的磷銨溶液中主要含有的是磷酸一銨和磷酸二銨。在低于120℃時(shí),磷銨溶液表面上氨的分壓主要與溶液中的磷酸二銨含量有關(guān)。當(dāng)用此種磷銨溶液來吸收荒煤氣中的氨時(shí),溶液中的部分磷酸一銨能很好地吸收氨而生成磷酸二銨,而在定溫富液進(jìn)行解吸時(shí)液中的部分磷酸二銨又受熱分解放出所吸收的氨還原為磷酸一銨,所得貧液重新返回吸收塔循環(huán)使用。上述過程的反應(yīng)式為NHH,PO4+NH3(NHA,HPO1.2無水氨生產(chǎn)原理釆用磷銨溶液吸收氨時(shí),吸收塔后煤氣含氨量,主要取決于在吸收操作溫度下入塔貧液液面上的氨分壓,即取決于磷銨溶液中的磷酸二銨含量。所以在一定的吸收溫度下,入塔貧液中的總銨量銨和二銨之間的質(zhì)量比以用N2/H10的克分子比表示),是十分重要的。一般噴灑貧液中的含氨為(6~8.5)%,含磷酸約41%,NH/H2P0克分子比約在12-1.4之間,循環(huán)母液(吸收塔下部循環(huán)銨溶液)含氨為(8.55)%,含磷酸約44NH2/H2PO4克分子比為165-1.85之間,當(dāng)吸收操作溫度為(4060)℃時(shí),煤氣中99%以上的氨可被吸收下來于磷酸吸收具有選擇性,只吸收焦?fàn)t煤氣中的氨而焦?fàn)t煤氣中的酸性組(C0用2S及HCN)不被溶液吸化(只有痕量),因此無需再經(jīng)化學(xué)凈制,即可生產(chǎn)出極純的產(chǎn)品。1.3無水氨生產(chǎn)工藝流程從脫硫工段來的35℃左右焦?fàn)t煤氣進(jìn)入吸收塔下段,與磷酸銨溶液逆流接觸,煤氣中95%以上的氨在下段被吸收。煤氣進(jìn)入吸收塔上、中段后,煤氣中剩余的氨進(jìn)一步被吸收,脫氨后的煤氣(含氨≤0.1g/m3、溫度≤50℃)從吸收塔頂出來進(jìn)入終冷塔。吸收塔上、中、下三段磷酸銨溶液分別由四臺(tái)循環(huán)泵循環(huán)噴淋(一臺(tái)備用)。下段循環(huán)泵將部分富液(溫度42±2℃C)送至除焦油器,除去富液中的焦油和萘等雜質(zhì),而夾帶焦油及雜質(zhì)的富液自流至焦油槽,焦油、萘等雜質(zhì)被定期刮入焦油渣箱,焦油槽底部溶液通過返液泵回到除焦油器,除焦油器內(nèi)富液自流入溶液槽后,溶液通過富液升壓泵送入貪富液換熱器與從解吸塔底來的磷酸銨溶液(貧液)進(jìn)行熱交換,富液被加熱到沸騰狀態(tài)(溫度123℃左右),進(jìn)入接觸器,閃蒸出的酸性氣體和少量氨氣返回吸收塔接觸器底岀來的富液,用解吸塔給料泵送至解吸塔冷凝冷卻器上段與氨汽進(jìn)行熱交換(176℃左右),從解吸塔上部進(jìn)入與來自解吸塔底的1.6Mpa蒸汽逆流接觸,氨從富液中解吸出來,塔底貧液在貧富液換熱器中被冷卻,再進(jìn)入貧液冷卻器進(jìn)步冷卻(≤90℃),然后貧液同吸收塔上段循環(huán)液合并進(jìn)入吸收塔循環(huán)使用,從解吸塔頂部出來的氨蒸汽,在解吸塔冷凝冷卻器上段被部分冷凝,隨后在下段被冷卻水全部冷凝成氨水,自流到精餾塔給料槽。為了進(jìn)一步除去氨水中的酸性氣體,用32.5%的氫氧化鈉連續(xù)加入到精餾塔原料槽,同酸性氣體中和后和精餾塔底廢水一同排出。精餾塔給料泵將濃氨水送至精餾塔第16層,在精餾塔內(nèi),濃氨水被精餾塔底部進(jìn)來的1.6Mpa蒸汽加熱、蒸餾,氨在塔頂積聚,產(chǎn)生99.8%的氨氣,經(jīng)精餾塔冷凝冷卻器冷凝成40℃左右的液態(tài)無水氨進(jìn)入回流罐,液態(tài)無水氨由精餾塔回流泵升壓后,部分作塔頂回流,剩余部分作為產(chǎn)品,送至無水氨貯罐,產(chǎn)品通過輸送泵輸送至發(fā)電分公司。為了保證精餾塔操作穩(wěn)定,在精餾塔2層塔盤引出側(cè)線排油管,將油污排入吸收塔詳細(xì)工藝流程如下:無水氨設(shè)備簡(jiǎn)介1、無水氨主要設(shè)備包括:吸收塔、解吸塔、精餾塔、接觸器、除焦油器、各換熱器及機(jī)泵。2、