合成氨工艺参数对氨净值影响分析.pdf

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1、合成氨工艺参数对氨净值影响分析李春玲(商丘医学高等专科学校，河南商丘476100)摘要：合成氨是一个非常复杂的过程，其中涉及到很多的工艺。氨净值是合成氨生成率的主要标志，直接反映着合成氨效率的高低．对合成氨的过程进行优化，改善其合成氨工艺的参数，可以有效地改善氨净值的数据效果，提升合成氨的生成量，j关键词：合成氨过程；氨净值；影响元素合成氨属于一个高耗能的行业，其生产原料主要包含煤炭、石油和天然气等。鉴于这些原材料大多数属于不可再生资源，在其数量越来越少的前提下，合成氨的生成成本正在不断增加。所

2、以，不管是从响应政府节能减排号召的角度来看，还是从企业自身发展的角度来看，企业都应该加大对合成氦工艺的研究，改善合成氨生产各环节的参数设置，提高合成氨生成率。”氨净值代表的是合成氨装置氨合成率的重要参数，氨净值高，则装置氨合成率高，这说明合成氨生产过程的生产效率越高，其节能降耗效果越好。反之，氨净值的数据越低，表示合成氨装置合成率越低，说明生产过程的能耗越高。这就意味着合成氨工艺参数的调整对净值的变化有着比较明显的影响。合成氨工艺参数优化，氨净值数值较高，合成氨工艺参数不合理，氨净值数值就低。在

3、其他数据稳定的情况下，两者之间的关系即是如此。下面，我们将针对合成氨生产过程进行分析，明确氨净值和合成氨各项工艺之间的关系，提出如何才能创造更好的氨净值。1合成氨生产过程分析1．1造气阶段造气阶段的本质是碳和氧气以及蒸汽混合在一起的过程。其中主要包含吹风和制气两个环节的内容。吹风的方式主要包含吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个部分。在原料煤阶段性地放入固定层煤气发生炉内。先送入空气，不断提升煤气炉的温度，之后把水蒸气和加氮空气送入煤炉内，生成半成品的气体。把这些气体送进洗涤塔内加以除尘处理

4、，降低半煤气的温度，最后把这些半煤气存到气柜内。造气环节完成。1．2脱硫阶段在合成氨的过程中，硫的存在对制作设备会产生一定的腐蚀作用，而且会导致催化剂中毒，对整个合成氨过程造成极大的损害。所以，想要取得好的合成氨效果，就一定要去除气体内的硫。脱硫环节的主要目的是为了通过DDS去除气体内的硫。气柜中的半水煤气通过多种工艺处理，恢复温度后引入压缩机。脱硫完成后废气可以再次使用。1．3变换阶段变换阶段的主要产物是C02和H2。半煤气中的CO和水蒸气混合在一起，在催化剂的刺激下，反应完成。需要注意的是这

5、个阶段的反应，一般分前后两个阶段，前阶段的反应完成之后，把半水煤气引入饱和塔内提高温度，增加塔内的湿气，并补充一定的水分。后一阶段把水煤气引入中变炉，释放其中的热量回收。把降温后的气体引入低变炉，把反应后的工艺气体送入压缩机三段入口。1．4变换气脱硫和脱碳经过气体转换之后，气体内存在的有机硫就会转变为会转变为H2S，这就必须做二次脱硫处理，让气体中硫的成分保持在25m∥m3。脱碳的目的是去除换气之后产生的C02，把气体内的杂质去除。保持器具内的压力在1．3MPa左右，引入水分离器，排除水分，把剩

6、下的气体引入吸附塔内，处理之后把气体送往精脱硫阶段。1．5精炼阶段经过上述的工艺处理之后，气体内还会存在微量的一氧化碳和二氧化碳。但是，不管其含量多么少，都可能造成催化剂中毒，所以，在进行合成氨处理之前，必须把一氧化碳和二氧化碳处理干净。一般情况下，可以使用醋酸铜氨液洗涤法，经过此工艺之后，气体内的一氧化碳和二氧化碳的含量将会降低到25ppm之下。把气体引入到分离器内，补充总铜、水冷却、过滤、氨冷后经铜氨液循环泵加压循环使用。”11．6压缩阶段鉴于前述各工艺的处理之后，其压力有明显的下降，变换、

7、脱碳之后器具内的压力只有0．87MPa、3．7MPa，这样的压力根本不符合合成氨的压力条件。所以，压缩阶段的主要目的是为了增加工艺气体的压力，为合成氨的生成提供必需的压力条件。1．7氨合成阶段氨合成阶段的主要目的是为了把经过铜洗处理后得到的氮气、氢气和混合气在催化剂的作用下合成为氨。此时，器具内的压力保持在27MPa，不断补充新鲜气体和混合气混合在一起后，引入氨冷器，氨分离器，冷交换器，经过循环机，不断升压，经过油分离器去除混合器内的油分，把混合气引入到氨合成塔内器和外器之间的间隙，经过一系列工

8、艺的处理，把合成氨的液体分离出系统。还没有完全反应的氮氢气体循环使用。2合成氨工艺参数对氨净值的影响当前，我国大多企业生产合成氨使用的工艺为哈伯技术和铁系催化剂。在铁系催化剂媒床中，按照容器内部构造的不同，反应气的进入形式有所区别，但是一般进入的气体主要有两类，一是没有经过加热的气体，另一种是经过加热的气体。这两种气体的区别之处在于，经过加热的气体，其氮含量会有所增加。在这个过程中，使用的催化剂主要是四氧化三铁。生成的气体在媒床中完成热交换后，进入两组j级旋风分离器进(1：转第166页)164化