如何提高合成氨产量

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1、湖北宜化宜昌分公司论文集—1103如何提高合成氨产量合成岗位对于整个合成氨系统来说有着举足轻重的作用，为使系统能安全稳定高效低耗运行，搞好合成岗位的正常生产非常重要。所以我们必须将现有的合成装置发挥最大能力，在保证高产的同时，尽量降低消耗，为整个生产服务。现对各因素进行逐一分析。氨合成的生产工艺条件必须满足产量高、消耗低、工艺和设备简单、操作方便及安全稳定的要求。而决定合成氨产量的最主要因素是：压力、温度、空速、气体成份和触媒情况。一、压力从反应方程式可看出，提高压力对氨合成反应的平衡和反应速度都是有利的，在空速不

2、变的情况下，提高压力，合成塔出口氨浓度、氨净值就高。就现有的合成装置来说，导入压力控制在29.0-30.0MPa为宜，原因有俩：（一）、提高操作压力，氨净值增高，单位氨成品所需的循环气量减少，循环气的压缩功减少；（二）、因现在气温上涨，马上进入夏季，水冷和冷冻功耗增大，提高压力有利于氨的分离，即气氨在较高的温度下也能冷凝成液氨，冷冻负荷减轻，降低能耗。（从下图数据中可看出）压力MPa温度-20-1001020304015.1992.153.144.466.198.3911.1314.6130.3981.532.24

3、2.884.436.07.9910.4375.9941.061.672.383.34.485.967.79所以现在气温上涨后为保证氨产量，应该适当提高合成操作压力，但有个前提——不能超指标运行。二、温度控制依据合成产量=入塔气量Q*氨净值来看，要保证同样产量的前提下，空速和净值必须有一个最佳的配备，在空速不变的情况下，最大限度地提度高氨净值就能有效提高产能。怎样提高：让合成塔按最适宜的温度曲线分布移出反应的热量。合成塔温度分布都应该遵循先涨后降的曲线，因为气体刚进入合成塔时，氨含量较低（≤构筑中国百强打造百年宜化湖

4、北宜化宜昌分公司论文集—11033%），距离平衡很远，必须迅速进行反应以提高氨含量，所以提高上层温度就能加快反应速度；相反，当进入下层后，由于气体氨含量较高，为抑制逆反应的速度，必须适当降低操作温度，以达到较高的出口氨含量，提高氨净值，进而提高产量。所以我们平时操作时必须控制好合成塔各层的温度，各段温度相差10℃左右（从上到下递降），让整个合成塔内温度分布达到理想要求。另外要保证合成氨冷器出口温度在正常指标范围内，确保气氨的有效冷凝和分离。三、空速。一般情况下，合成应尽最大所能提高空速，以提高合成塔的生产强度。但空

5、速增大后将使合成系统压差上涨，阻力增大，冷冻功耗增加，冰机负荷加重，循环机或透平机的压缩功耗也增加，使整个系统消耗加重。例如813合成∮1.2米现在开两台透平机，进塔流量在170000-175000NM3/h，1#副线开启度：5000NM3/h左右为宜，系统压差2.0.MPa左右；但为防止∮1.2米热交压差超标，热交近路开一圈即可（即能保证热交压差，又能确保冷排温度在正常范围内），现就各塔的入塔气量和底部副线开启度、合成塔压差等数据列表如下：内容塔型入塔流量NM3/h底部副线开启NM3/h合成塔压差MPa∮1.2米

6、170000-17500050000.46∮老1米10300（补气量）10%（阀门开启度）0.5∮新1米1000005%（阀门开启度）0.97控制合成塔压差要遵循不超标、不能低于0.4MPa的原则，主要是因为合成反应是体积缩小的反应，合成塔进出口压降较大（合理范围内，内件正常的前提下），从侧面可反映出合成塔的反映状况，塔内消耗的气体多，压力降的就越明显，所以正常操作也必须关注这个指标。四、气体成份气体成份包括氢氮比、进塔氨含量、甲烷含量等。氢氮比控制新鲜气中比例为3：1，从合成反应机理看：N2(气相)→N2（吸附）

7、→2NH（吸附）→2NH2（吸附）→2NH3（吸附）→2NH3(气相)，氨的合成反应就是氮的活性吸附，适当提高氮的浓度对反应有利，所以合成塔入塔气体氢氮比在2.4左右较好，也就是氢含量在57-58%之间，但新鲜气应严格按3：1控制；进塔氨含量主要控制好放氨操作和氨冷温度、水冷温度即可。因现在气温上涨，合成放氨操作应做适当调整，但必须遵循尽量少带气、不带液的原则，根据冷排温度和氨冷温度及时调节放氨，严格控制进塔氨含量≤3%，保证氨的有效分离；另外必须搞好系统的排油的工作，每班必须按排污频率去执行，特别是∮1.2米构筑

8、中国百强打造百年宜化湖北宜化宜昌分公司论文集—1103合成，因循环量大，油分的效率下降，所以要及时将透平机的接油盒、集油罐的油排出，以保证氨分离器的分离效果；甲烷含量因根据系统压力及时做相应调整。依据现在的生产负荷，各系统甲烷控制在14±1%，平时应根据负荷随时调节，减少气体损失，降低系统消耗。构筑中国百强打造百年宜化