合成氨原料气(变换气)的脱CO2

《合成氨原料气(变换气)的脱CO2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、合成氨原料气合成氨原料气((变换气变换气))的脱的脱COCO2励志照亮人生,技能成就未来；任务一：常州励志化工有限公司合成氨原料气（变换气）脱CO2。原料气处理量为1000m3/h(标准状态)，CO2含量为13%（体积百分率，下同），要求合成氨原料气经吸收塔后CO2被吸收90%。1）根据生产工艺要求，查阅工艺物料（变换气等）的相关信息；2）能根据工艺要求选用合适的分离方法与分离设备；3)能识别各种吸收塔设备及相关部件，确定分离方法与设备；4）能根据生产要求选择合理的吸收方案吸收剂，并编制用水洗脱CO2工艺的初步方案一、合成氨工艺信息1、合成氨工业的重

2、要性1)最大用途为氮肥(尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等)，占总产量的85%2)炸药（NH3�HNO3�硝酸铵等）3)化纤及塑料（己内酸胺、尼龙6单体、己二胺、丙烯腈等）4)致冷剂5)其他（磺胺类药物、维生素、氨基酸等）2、合成氨的原料及原则流程0.5N＋1.5H==NHΔHӨ298=－46.22kJ·mol-1223N2:来源空气，在制氢过程中直接加入空气，或低温下将空气液化、分离而得；H2：来源于水或含有烃的各种燃料。以焦炭、煤、天然气、重油等燃料与水蒸气作用气化得合成氨生产的原则流程：3、原料气的制造①固体燃料气化法把煤或焦炭中的可燃物质转变为

3、H、CO和CO。气化所得的22气体统称煤气，进行气化的设备叫煤气发生炉。采用间歇法造气时，空气和蒸汽交替通入煤气发生炉。通入空气的过程称为吹风，制得的煤气叫空气煤气；通入水蒸气的过程称为制气，制得的煤气叫水煤气；空气煤气与水煤气的混合物称为半水煤气。固体燃料气化法的化学计量方程式为：吹风2C＋O＋3.76N=2CO＋3.76NΔH0=-248.7kJ·mol-1222制气C＋HO(g)=CO＋HΔH0=131.4kJ·mol-122总反应7C＋O＋3.76N＋5HO(g)==7CO＋3.76N＋5H22222ΔH0＝408.3kJ·mol-1工业上采

4、用间歇操作送风发热法，即交替进行吹风和制气。缺点：气化设备简单、便于控制，能耗大，约有一半原料被当作燃料烧掉，生产能力低，产生三废(煤渣、含氰废水、含硫废气等)较多。②烃类蒸汽转化法以轻质烃为原料生产原料气。CH+HO＝３H+CＯΔH0＝206.4KJ422CH+2ＨO＝４H+COΔH0＝165.3KJ4222优点：获得的粗原料气与半水煤气相比，含氢量高，含CO量低，杂质气体亦较少，后处理负担轻。③重质烃部分氧化法重质烃是石油蒸馏时，沸点高于350℃时的馏分。氧,蒸汽和重质烃在炉中燃烧放热,获得H和CO为主的原料气.重质烃部分氧化法工艺流程2种类更多

5、。发生下列反应：4CmHn+(4m+n)O2＝4mCＯ2+2nH2O+Q2CmHn+2mH2O＝2mCＯ+(n+2m)H2-Q2CmHn+4mH2O＝2mCＯ2+(n+4m)H2-Q2CmHn+2mCO＝4mCＯ+nH2-Q该法的缺点是需用纯氧作原料，增加较多的投资，另外，去除炭黑也需增加投资。（２）原料气的净化脱硫，变换，脱碳,气体的精制.①脱硫主要是H2S,其次是CS2,硫氧化碳（COS）,硫醇（RSH）等有机硫。其含量取决于原料的含硫量及加工方法.以煤为原料，原料气中HS含量一般为2～3g·m-3，有的高达20～230g·m-3。HS对设备和管

6、道有腐蚀作用，使变换及合成系统的催2化剂中毒，还使铜洗系统的低价铜生成硫化亚铜沉淀，增加铜耗。干法脱硫：用固体脱硫剂(如氧化锌、活性炭、分子筛等)将气体中的硫化物除掉；湿法脱硫：用碱性物质或氧化剂的水溶液即脱硫剂(如氨水法、碳酸盐法、乙醇胺法、蒽醌二磺酸钠法及砷碱法等)吸收气体中的硫化物。②变换用煤或烃生产出的气体都含有相当量的CO，如固体燃料制得的半水煤气含28％－31％，气体烃蒸汽转化法含15％～18％，重油气化法含46％左右。CO对氨合成催化剂有毒害，必须除去。变换利用水蒸气把CO变换为H和易清除2的CO，同时又制得了所需的原料气H。其反应为：

7、22CO+HO(g)=CO+HΔH0=-41kJ·mol-1222③脱碳粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多(15％-35％)。CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。脱除CO2的方法很多，工业上常用的是溶液吸收法，分为物理吸收和化学吸收两种。物理吸收利用CO2溶解于水或有机溶剂的性质完成。如加压水洗法、低温甲醇洗涤法、碳酸丙烯酯（Flour法），聚乙醇二甲醚（Selexd法）、N－甲基吡啶烷酮（Purisol法)。

8、吸收CO2后的溶液可用减压解析法再生。化学吸收用氨水、有机胺(如乙醇胺)或碳酸钾的碱性溶液为吸收剂，利用CO