国内典型合成氨装置工艺介绍ppt课件.ppt

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1、合成氨装置工艺介绍1一、国内合成氨生产现状及能耗情况二、合成氨主要生产方法和技术方向三、大庆化肥厂合成氨装置的产能状况四、合成氨装置工艺原理五、重大技术改造历程六、合成氨工艺简述七、尿素工艺简介目录2一、国内合成氨生产现状及能耗情况表1合成氨综合能耗单位：GJ/t.NH3表2合成氨纯氮综合能耗单位：GJ/t.NH33二、合成氨的主要生产方法及技术方向合成氨工艺按专利技术分类，以天然气和轻油为原料的有Kellogg传统工艺、Kellogg-TEC工艺、Topse工艺、节能型AMV工艺、Branu工艺、KBR工艺等。以渣油为原料的Texaco(德士古)气化工艺、Shell（谢尔）气

2、化工艺、BASF气化工艺、以及以煤为原料的鲁奇加压气化法、珂柏斯法（K-T）、温克勒法和Shell法；以煤为原料的Lurgi工艺和Texaco工艺。第一类向低能耗方向发展，有4种有代表性的工艺：1、Kellogg公司的KREP工艺、Branu公司的低能耗深冷净化工艺、UHDE-ICI-AMV工艺、Topse工艺。第二类特点是向结构多样化、设备大型化、改进气化炉烧嘴和雾化喷嘴、炭黑回收等方面发展。第三类发展较快，总的方向是气化压力向中高压、气化温度向高温（1500-1600℃）、气化原料向多样化、固态排渣向液态排渣发展。4大庆石化分公司合成氨装置在70年代采用美国Kellogg技

3、术建成，日产1000吨。2005年技术改造后，设计产量45万吨/年，近年来产量在50万吨/年左右，2011年综合能耗达到33.80GJ/TNH3，在中油系统处于领先地位，在国内同类型装置，处于前列。与云天化等厂略有差距，主要是我们的改造投资、新技术交流、设备更新等存在一定的差距。比如小空压机，云天化采用进口压缩机，我们采用国产的，仅此一项，多耗电折合综合能耗0.17GJ/TNH3。三、大庆化肥厂合成氨装置的产能状况5油田气经加压至4.05MPa，经预热升温脱硫后，与水蒸汽混合，进入一段转化炉进行转化制H2，随后进入二段转化炉，在此引入空气，转化气在炉内燃烧放出热量，供进一步转化，

4、同时获得N2。工艺气经余热回收后，进入变换系统，将CO变为CO2，随后经脱碳、甲烷化反应除去CO和CO2，分离出的CO2送往尿素装置。工艺气经分子筛除去少量水份后，经压缩至14MPa，送入合成塔进行合成氨的循环反应，少量惰性气体经过普里森系统分离进行回收利用。产品氨送往尿素工艺和氨罐保存。四、合成氨装置工艺原理6合成氨工艺的5个过程：1、油田气脱硫：R-SH+H2＝RH+H2SH2S+ZnO＝H2O(汽)+ZnS2、转化：CH4+H20(汽)＝CO+3H2CH4+2H2O(汽)＝CO2+4H2（H2+1/2O2＝H2O）3、变换：CO+H2O(汽)＝CO2+H24、脱碳：1）K

5、2CO3＋CO2＋H2O＜＝＝＞2KHCO32KHCO3＜＝＝＞K2CO3＋CO2＋H2O2）甲烷化：CO+3H2＝CH4+H2OCO2+4H2＝CH4+2H2O5、合成：N2＋3H2＝2NH378五、重大技术改造历程序号项目名称主要改造内容技术专利公司投用时间1CO2余热回收采暖增加换热器(1110-CA)预热采暖水，回收CO2的余热本厂1984.42普里森氢气回收装置由预处理部分和分离器部分组成.设计弛放气处理量10.88KNM3/h,2000年扩能18KNM3/h，氢回收率91.3%美国孟山都公司1986.23DCS改造系统控制仪表由常规表盘88、93年分二次改为美国F

6、ISHERPROVOX集散控制系统.2002年更新honeywell控制系统4合成塔内件改造采用TOPSΦE的Insitus-200技术就地改造原凯洛格四床层轴向塔.包括合成气压缩机循环段叶轮改造.丹麦托普索公司1990.85合成氨装置采用计算机采用美国FISHER公司PROVOX集散控制系统,组态成水碳比.氢氮比.一段炉烟气含氧.一段炉出口温度四套节能控制回路.美国FISHER公司1988.96合成氨装置节能技术改造(1)烟气余热回收(2)增加对流段过热蒸汽烧嘴(3)工艺冷凝液中压汽提(4)合成气压缩机入口处增加一台氨冷器(5)采用半贫液四级闪蒸再生系统(6)合成塔出口增加一台

7、锅炉给水预热器兰州石化设计院1993.97小低变改造增加小低变炉104-DS，低变气/给水换热器106C兰州石化设计院1997.78合成氨装置DCS改造原设备老化，采用美国Honeywell公司的TPS系统Honeywell2002.79合成氨装置增产改造转化更换C1-C5盘管；高变炉改径向塔；大、小低变炉并联；102-J/JT、103-J改转子；并联101-JA；净化使用ACT-1活化剂，更换规整填料；合成回路改塔后分氨、增加小合成塔1105-D美国KBR公司，成达工程公司20