国内外合成氨原料气精制工艺技术发展

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浅谈合成氨造气技术的发展趋势

浅谈合成氨造气技术的发展趋势
料, 气化 剂 用 空 气 ( 富氧 空 气 ) 水 蒸 气 来 生 产 合 或 与
4 )间歇 法 的 吹风 阶段 , 烧 部 分 燃 料 给 造 气 提 燃
供热量 , 燃烧产生的气体排放到大气 , 燃料 中 4 % 的 0
硫化 物 和大 量 的二氧 化碳及 部 分一 氧化 碳 、 尘 直接 灰 排进 大气 , 环境 造 成 严 重 污 染 。其 他 的废 气 , 合 对 如 成放 空气 、 放气 、 弛 精炼 再 生气 ; 废水 , 造气 污水 、 如 工 艺冷 却水 , 气炉渣 。这些 排放 物对 土壤 及地 下水 都 造
量 约 2 10万 t其 中 约 2 3是 由 中小 型氮 肥 厂 生 产 0 , /
的, 全年消耗煤焦 40 0万 t 0 以上 , 是仅次于发 电行
业 的耗 能大 户 。
少, 使得块煤价格越来越高 , 这就导致间歇 厂大 多采 用 2 0世 纪 4 、0年代 05 美 国产 的 U I型造 气 炉 和 前 苏 联 产 的 n 型 造 气 炉 , G 均 属 于 固定 层 间歇 气 化 工 艺 , 以无 烟 煤 或 焦 炭 为原
1 )积极 推 广 连续 富氧 气 化 技 术 j 目前 , 压 。 变
气、 二次上吹和空气 吹净 O以粒度 2 7 m无烟 5~ 5m
煤 为燃料 , 般各 阶段 时 间分 配 为 吹 风 2 . 一 4 5—2 . 55
m n 上 吹 2 2 i , 吹 3 . 3 . i , 次 上 i, 5~ 6m n 下 6 5~ 7 5 m n 二
会造 成不 同程 度 的污染 。 2 造气 技术 展望
成氨用的原料气¨ 。该气化工艺主要存在以下几方 j
面 的缺 点 :
1 )设 备利用 率 和 生产 能力 低 ( 般 仅 为连 续 气 一

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势合成氨工艺技术是一种重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛的应用。

本文将介绍合成氨工艺技术的现状以及其发展趋势。

合成氨工艺技术主要有哈伯-博士过程、氨水法以及电解法等。

其中,哈伯-博士过程是最为常见和成熟的合成氨工艺技术,它是通过在高温高压条件下将氮气和氢气进行催化反应来合成氨气。

该过程所需的催化剂以及反应条件的优化对于提高合成氨产率和降低能耗非常关键。

氨水法则是通过在氨水中溶解空气中的氮气来合成氨气,该工艺技术相对简单,但能耗较高,因此在工业应用中较少使用。

电解法则是通过电解水来制备氢气和氮气,然后将其进行催化反应来合成氨气。

电解法相比于哈伯-博士过程能耗较低,但目前在工业上尚未得到广泛应用。

随着科学技术的不断发展,合成氨工艺技术也在不断进步。

目前的研究主要集中在提高合成氨的产率和降低工艺能耗上。

为了提高合成氨的产率,研究人员正在寻找更有效的催化剂,改进反应条件以及优化反应器的设计。

同时,通过改变催化剂的组成和结构,可以提高催化剂的活性和选择性,从而提高合成氨的产率。

此外,研究人员还在探索新的合成氨工艺,如光催化合成氨等,以期实现更低能耗和更高产率。

除了提高合成氨的产率,降低工艺能耗也是当前的研究重点。

工艺能耗的降低可以通过改进反应条件、优化反应器的设计以及改良催化剂等手段来实现。

此外,研究人员还在探索利用可再生能源和废弃物资源来替代传统的氢气制备方法,以进一步降低工艺能耗。

在未来,合成氨工艺技术的发展趋势将主要集中在以下几个方面。

首先,随着对环境保护意识的提高,研究人员将更加注重合成氨工艺的环境友好性,努力开发低碳排放的合成氨工艺。

其次,研究人员将继续探索新的催化剂和反应条件,以提高合成氨的产率和选择性。

最后,随着能源资源的日益紧缺,研究人员将更加关注合成氨工艺的能耗问题,努力寻找新的能源替代品,以降低工艺能耗。

合成氨工艺技术是一项重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛应用。

合成氨工艺发展

合成氨工艺发展

③Braun公司的深冷净化工艺 针对传统天然气合 成氨流程中,燃料天然气消耗过大的问题,布朗
工艺采用了减少一段炉负荷、增大二段转化炉的
负荷的办法。由于二段炉采用绝热式催化反应器,
热效率高于一段转化炉效率,因此可以节省一段
转化炉的燃,必须添加过量空气以满足自热重整的需
后来在我国的川化和泽普的20万t/a装置上 使用,其工艺流程与经典的二段蒸汽转化
工艺相近。该工艺的特点是通过提高造气
转化压力,平衡一、二段转化炉负荷,改
进换热和冷量利用,减少合成回路循环比
和完善蒸汽系统等措施,使燃料消耗下降 50%,动力消耗降低23%,[wiki]冷却 [/wiki]水循环量下降37%,综合能耗下降 到28.4-30.0GJ/t。② Topsoe公司的低能 耗工艺 与凯洛格工艺不同,该工艺流程采
合成氨工艺发展
一:以煤为原料的[wiki]合成氨[/wiki]工艺。 各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。典型 的大型煤气[wiki]化工[/wiki]艺主要包括固定 床碎煤加压气化工艺、德士古水煤浆加压气化 工艺以及壳牌干煤粉加压气化工艺。①固定床 碎煤气化 固定床碎煤加压气化,以鲁奇炉为代 表,是指一定粒度范围(5。50mm)的碎煤, 在1.0。3.0MPa的压力下与气化剂逆流气化的 反应过程。碎煤加压气化最先由德国 鲁奇公司
LCA工艺 1988年英国ICI公司提出了技术概念上 领先的合成氨工艺(LCA)。其主要特点是采用新 型的催化剂,一段转化水碳比为2.5。采用转化器 (GHR)代替结构复杂、体积庞大以[wiki]辐射 [/wiki]传热为主的一段转化炉,在转化器中,二 段转化气返回一段转化炉的表程提供一段转化炉 所需热量。采用水冷列管式变换炉代替传统流程 高、低变换炉。采用分子筛变压吸附工艺脱除过 量的氮以及[wiki]二氧化碳[/wiki]、一氧化碳、 甲烷及氩,流程中采用较少的传动设备,用电机 驱动机[wiki]泵[/wiki]。

合成氨工业发展现状及重要性

合成氨工业发展现状及重要性

合成氨工业发展现状及重要性合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于化肥、塑料、杂质和医药等多个行业。

合成氨的工业发展现状及其重要性对于化工行业和国民经济发展具有重要意义。

合成氨的工业发展现状主要集中在以下几个方面:合成氨的生产技术不断进步。

自从德国科学家哈伯发现了合成氨的方法后,合成氨工业化生产技术得到了快速发展。

传统的合成氨工艺主要采用哈伯-博斯处理法,该方法以氨合成催化剂为核心,通过高温高压下使氮气与氢气反应生成合成氨。

近年来,随着科学技术的发展,新型合成氨工艺不断涌现,如气相催化法、储氢材料法、光催化法等,不仅提高了合成氨的产出率和质量,还节约了能源和原材料的消耗。

合成氨工业发展规模不断扩大。

随着农业的发展和人口的增长,对化肥需求量不断增加,而合成氨被广泛应用于化肥的生产过程中,因此合成氨的需求量也随之增加。

目前全球合成氨生产规模已达到6000多万吨/年,主要生产国家有中国、印度、美国等。

特别是中国,由于农业的快速发展和化肥市场的不断扩大,合成氨的生产已成为我国化工产业的重要组成部分。

合成氨的应用领域不断拓展。

合成氨在化肥行业的应用最为广泛,因为氨是制造尿素和其他合成肥料的重要原料。

随着科技的进步,合成氨在其他领域的应用也不断涌现。

合成氨可以用于生产尼龙、塑料、橡胶、染料、胶水等化学品,也可以用于制造电子产品、医药和农药等。

合成氨还可以用于环保领域,如废水处理、排烟净化等,对环境的治理起着重要作用。

合成氨是化肥行业的重要原料。

合成氨生产的主要目的之一就是应用于化肥生产,农业是国民经济的基础,而化肥是农业生产的重要组成部分。

合成氨的应用使得农业生产更加高效,能够满足我国不断增长的粮食需求。

尤其是在我国农业现代化进程中,合成氨的供应对于促进粮食产量和提高农业效益起到了至关重要的作用。

合成氨对节约能源和减少环境污染具有重要意义。

传统的合成氨工艺需要高温高压,消耗大量的能源。

而新型合成氨工艺的应用,能够大幅度降低合成氨的能耗,减少二氧化碳的排放,对于缓解全球能源危机和应对气候变化具有重要意义。

工业合成氨发展史

工业合成氨发展史

氨是一种制造化肥和工业用途众多的基本化工原料。

随着农业发展和军工生产的需要,20世纪初先后开发并实现了氨的工业生产。

从氰化法演变到合成氨法以后,近30年来,原料不断改变,余热逐渐利用,单系列装置迅速扩大,推动了化学工业有关部门的发展以及化学工程进一步形成,也带动了燃料化工中新的能源和资源的开发。

早期氰化法1898年,德国 A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙(又称石灰氮),进一步与过热水蒸气反应即可获得氨:Ca(CN)2+3H2O─→2NH3+CaCO31905年,德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂,这种制氨方法称为氰化法。

第一次世界大战期间,德国、美国主要采用该法生产氨,满足了军工生产的需要。

氰化法固定每吨氮的总能耗为153GJ,由于成本过高,到30年代被淘汰。

合成氨法利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。

合成氨从实验室研究到实现工业生产,大约经历了150年。

直至1909年,德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂将氮气与氢气在17.5~20MPa和500~600℃下直接合成,反应器出口得到6%的氨,并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。

但是,在高压、高温及催化剂存在的条件下,氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。

为此,哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。

这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。

由于金属锇稀少、价格昂贵,问题又转向寻找合适的催化剂。

该公司在德国化学家A.米塔斯提议下,于1912年用2500种不同的催化剂进行了6500次试验,并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。

而在工业化过程中碰到的一些难题,如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h以及合成氨用氮氢混合气的制造方法,都被该公司的工程师 C.博施所解决。

此时,德国国王威廉二世准备发动战争,急需大量炸药,而由氨制得的硝酸是生产炸药的理想原料,于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置,1913年9月9日开始运转,氨产量很快达到了设计能力。

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨摘要:本文通过对合成氨的工艺流程和发展情况对合成氨的生产工艺的现状及发展趋势进行阐述。

关键词:合成氨生产工艺现状发展合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。

别名氨气,生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。

随着科学技术的发展和能源危机的加重,合成氨得到了迅猛的发展。

如今,我国的合成氨量已跃居世界首位,合成氨有着巨大的发展空间。

因此,合成氨的生产工艺也在不断的发展和更新,如今的合成氨生产工艺已经完全脱离了传统的模式,氨合成装置向着单系列、大型化、节能型方向发展,装置和合成工艺技术及流程的改进大大提高了氨合成转化率。

一、我国合成氨的生产工艺的现状目前我国是世界上合成氨量最大的国家,拥有大型氮肥装置共计三十四套,有十七套以天燃气为原料,六套以轻油为原料,九套以重油为原料,还有两套以煤为原料。

这三十四套大型氨肥装置每年可以生产大约一千万吨氨肥,其下游产品主要包括了硝酸磷肥和尿素。

除此之外,我国还有五十五套中型合成氨装置,包括三十四套以煤和焦油为原料的装置,九套以渣油为原料和十二套以气为原料的装置。

这五十五套中型合成氨装置年生产能力约为五百万吨,下游产品主要是尿素和硝酸铵,我国还有一百一十二套经过改造生产尿素,原料以煤,焦炭为主的氨合成装置。

其中以煤,焦炭为原料的占96%,以气为原料的仅占4%。

二、合成氨的生产工艺的流程不同的生产原料采用不同的生产工艺,比如以煤和天燃气为原料的氨合成,通常是采用原料气制备将原料制成含氢和氮的粗原料气。

对以煤和焦炭等固体原料的氨合成,通常采用气化的方法制取合成气;对于以渣油为原料的氨合成一般采用非催化部分氧化的方法;对气态烃类和石脑油,工业中一般采用二段蒸汽转化法。

合成氨原料气制备完成后一般要进行净化处理,净化处理的主要目的是除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;净化首先包括进行一氧化碳变换,因为在合成氨的过程中不论采用哪种方式都会产生一氧化碳,这是合成氨中多余的成分,因此要对其清除。

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺技术

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺技术

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺技术合成氨是一种重要的化学原料,在农业、化肥生产以及其他领域有广泛的应用。

合成氨的生产过程中,醇烃化是一个关键的步骤,它将醇类原料氧化成氨气。

然而,该过程中也存在着一些问题,如氨气纯度不高、能耗大和废水处理困难等。

为了解决这些问题,研究人员提出了一种新的工艺技术,通过气醇烃化净化和精制的方法来改进合成氨的生产过程。

新工艺技术的主要步骤包括以下几个方面:首先,选择高纯度的醇类原料作为氨气的来源。

一般来说,乙醇和丙醇是合成氨生产中常用的原料,它们具有较高的氨气产率。

在这一步中,可以采用蒸馏等方法从原料中提取纯度较高的醇类化合物。

其次,将醇类化合物经过催化氧化反应得到氨气。

这个步骤的关键在于选择适当的催化剂和反应条件,以提高氨气的产率和纯度。

同时,还需控制反应中的温度、压力和氧化剂的使用量,以减少能耗和废水产生。

接下来,对产生的氨气进行净化处理。

在这一步中,可以采用吸附剂、膜分离或冷凝等方法去除气相中的杂质,如水、氧气和碳氧化物等。

通过这些净化手段,可以提高氨气的纯度,并减少对后续工艺步骤的影响。

最后,对净化后的氨气进行精制处理。

在这一步中,可以利用洗涤和吸附等方法去除氨气中的杂质,如硫化氢和二氧化碳等。

通过精制处理,可以进一步提高合成氨的纯度,并保证其达到工业生产的要求。

总的来说,合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺技术为合成氨的生产过程提供了一种可行的改进方法。

该工艺技术通过选择高纯度的醇类化合物原料、优化催化氧化反应条件以及采用净化和精制手段,可以提高氨气的产率、纯度和质量,降低能耗并减少废水处理难题,从而实现合成氨生产过程的可持续发展。

合成氨是一种广泛用于农业、化肥生产和其他领域的化学原料。

目前,最常用的方法是通过醇烃化将醇类原料氧化成氨气。

然而,传统的合成氨工艺存在一些问题,如氨气纯度低、废水处理难题以及能耗较高。

为了解决这些问题,研究人员提出了一种新的合成氨原料气醇烃化净化精制工艺技术。

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺

合成氨原料气醇烃化净化精制新工艺1. 醇烃化工艺开发简况合成氨原料气醇烃化净化精制工艺,即在用甲醇化、烃化(或甲烷化)反应的方法来净化精制合成氨原料气,使合成氨原料气进入氨合成工段之前的气体中CO、CO2(俗称气体中的“微量”指标)总量小于10ppm。

此工艺还可联产甲醇,用此工艺取代传统的“醋酸铜氨液洗涤法(俗称铜洗法)”的净化精制合成氨原料气的方法。

工艺简称醇烃化工艺(或双甲工艺)。

合成氨原料气醇烃化净化工艺是双甲工艺的升级技术,双甲工艺是湖南安淳高新技术有限公司开发成功的技术,该技术于上世纪1990年提出,1991年进行工业化实施,1992年9月第一套工业化装置在湖南衡阳市氮肥厂投产成功,国际上属于首先提出,最先进行工业化生产。

1993年4月获国家发明专利权,相继又申请了可调节氨醇比的醇烃化工艺专利,美、英等权威化学文摘均作了报道。

1994年元月通过化工部科技鉴定,1994年6月国家科委将该项目列入《国家重大科技成果推广计划》项目。

第一套装置至今已正常运行13年,目前净化精制能力达到了总氨8万吨/年,副产1万吨甲醇/年,取得了很好的效益。

目前,推广的工艺最大处理合成氨能力为40万吨,在全国中、小合成氨厂推广达15家,目前正在进行工程设计的有5家。

湖南郴州桥口氮肥厂的双甲工艺工程被评为国家优秀创新工程,双甲工艺技术于2000年被授予湖南省科技进步一等奖。

双甲工艺评为1995年度原化学工业部十二大重大科技成果之一,给予重点推广。

2003年醇烃化工艺获得国家科技进步二等奖。

此工艺开发和发展可分为三个阶段,历时十多年的开发创新和竭力推广,有着超乎寻常的辛劳可谓十年磨一剑。

技术发展的第一阶段——确认了国产的甲烷化催化剂在高压条件下的运行条件。

技术发展之初,当有双甲净化这个工艺创意时,当时国内的很多厂家已经有了联醇工段,一般为联醇后再串铜洗工段进行净化精制方法,由于联醇出口的CO和CO2的指标与传统的甲烷化进口的气体成份指标不一样,且压力等级也不一样,要将铜洗去掉用甲烷化来替代必须首先解决进甲烷化炉的进口气体的气体成份问题——一定要使醇后气中的CO+CO2总量不超过0.7%,且较低为好。

合成氨发展历史与技术流程

合成氨发展历史与技术流程

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合成氨原料气的精制陈诚

合成氨原料气的精制陈诚

常规甲烷化工艺具有如下特点: 原料气中CO+CO2含量较低,一般不超过0.7%;


反应放热量少,热点温度不超过350℃ ;
反应空速为3000-6000h-1; 反应器为单绝热床; 催化剂为镍系,采用浸渍法或共沉淀法制备; 产品气中CO+CO2含量<2ppm。
二.催化剂主要活性组分
二.工艺流程
变换气经压缩机压缩,用水(或热钾碱溶液等)除去其中大部分CO2 后,再由压缩机加压到12~13MPa送至铜氨液洗涤系统。 气体自铜 氨液洗涤塔(简称铜洗塔)的底部进入,自下而上与塔顶喷淋下来的 铜氨液逆流接触,气体中CO、CO2、H2O和O2等即为铜氨液吸收。 如果洗涤后气体中CO+CO2〈10ml/m3,即可加压后送往氨合成系 统。倘若出铜洗塔气体中的CO2含量较高时,还要经过碱洗塔用氨水 或碱液吸收CO2后,才能达到净化要求。 吸收气体中CO等杂质后 的铜氨液,自铜液塔底部经减压至0.15MPa自动流到铜氨液再生系统 的回流塔3的顶部,与再生器4逸出的气体相遇,捕集其中氨及部分 CO2后,由回流塔底部流至还原器7中。还原器的上下两段均上设有 蒸汽加热管,底部有空气加入管 ,中部有旁通管线(即副线)。铜 氨液首先经过下加热器6加热,随即向上流,经还原器内几层有孔折 板后进入上加热器5。在必要时,可开用旁通管,使部分铜氨液不经 下加热器而直接进入上加热器。铜氨液经还原

金属的甲烷化活性顺序: Ru>Ir>Rh>Ni>Co>Os>Pt>Fe>Mo>Pd>Ag


从原料来源、成本和活性进行综合分析,认为Ni是最适 宜的甲烷化催化剂;
优点 缺点
镍系催化剂
钴系催化剂 钼系催化剂 铁系催化剂
活性高、选择性好

合成氨工艺技术的现状及发展趋势

合成氨工艺技术的现状及发展趋势

合成氨工艺技术的现状及发展趋势摘要:本文首先阐述了我国合成氨工艺技术现状,接着分析了合成氨的工艺流程,最后对合成氨工艺技术的发展趋势进行了探讨。

希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词:合成氨;工艺技术;发展趋势引言:合成氨催化技术是制作化工产品的主要技术,在生产制造氮肥、铵态化肥、硝酸化肥等产品中得到了十分广泛的运用。

在我们国家对化工产业提出了节能减排要求之后,合成氨催化技术也获得了更加有效的提升与完善,今后此项技术将会应用于更多的加工制造产业中。

1我国合成氨工艺技术现状最早的合成氨技术起源于20世纪初,那时合成氨技术主要是用于战争当中,因为炸药的原料之一就是合成氨。

现代的合成氨技术,则主要运用在农业和现代化学当中。

合成氨技术最早出现在我国,是在20世纪30年代。

那时,我国在合成氨工艺技术方面还比较落后,如今我国合成氨技术已经在全世界占有较高的地位。

在合成氨构成原料方面,我国掌握的种类也比较多,无论是利用无烟煤天然气还是油田等材料,都可以用来生产合成氨。

由于我国经济技术的不断发展,对于合成氨的需求量也日益增加。

同时,因为我国在合成氨工艺技术方面已经有较高的水平,所以目前合成氨的产量已经能够满足人们的日常生活需求。

在合成装置方面,因为我国引进的设备在世界领域中比较先进,所以在合成氨合成装置设备上,我国已经占有了绝大的优势,其也增强了我国在国际上的综合竞争力。

2合成氨的工艺流程分析2.1原料气的制取制作合成氨的原材料主要是天然气、重油、石脑油等。

不管是哪一种原材料都可以用来代表。

这些原材料在水蒸气和高温下形成将一氧化碳与氢作为主体的合成氨原材料气。

我们国家制作合成氨原料气的主要方式为煤气化法。

这种方法主要是利用氧、蒸汽以及其他汽化剂高温处理煤,促使其转变成一氧化碳和氢等可以燃烧的气体。

对气态烃类,工业中通常使用二段蒸汽转化法加工制造合成气。

重油部分的氧化法主要是将重油作为原材料,而气态烃类主要是不完全燃烧氧气,促使烃类在高温的作用下出现燃烧和裂解现象,出现的二氧化碳和水蒸气在高温的作用下和甲烷发生转化反应,进而取得将氧化碳和氢气作为主要原料的合成气。

合成氨催化技术与工艺发展探究

合成氨催化技术与工艺发展探究

合成氨催化技术与工艺发展探究合成氨催化技术是一种将氮气与氢气在催化剂的作用下转化成氨的技术。

氨是一种重要的工业原料,广泛用于制造肥料、合成塑料和制药等领域。

本文将探究合成氨催化技术的发展历程和工艺特点。

合成氨催化技术最早在19世纪的德国被发现。

当时的研究者们试图通过电解氨水来制备氨,但是效率很低。

直到20世纪初,德国化学家弗里茨·哈伯和卡尔·博丁发现了铁催化剂对于氨合成具有良好的催化性能。

他们还发现高温和高压下反应速率更快。

这一发现标志着合成氨催化技术的正式诞生。

哈伯-博丁制氨方法的工艺条件非常苛刻,需要高温高压下进行反应。

这不仅增加了能源消耗,还使得设备的成本和维护费用很高。

随着工业的发展,人们开始探究新的催化剂和工艺条件。

20世纪40年代,英国科学家弗兰克-卡明斯和乔斯林-罗素发现钼催化剂在较低温度下仍能有效催化氨合成反应。

这一发现对于合成氨工艺的发展非常重要。

随后,研究人员又发现了一种由五金属(钒、镍、钼、钴、铁)组成的催化剂,可以在更低的温度下进行合成氨反应。

这种催化剂被称为五金属催化剂,成为了目前合成氨工艺中广泛使用的催化剂之一。

除了催化剂的发展,工艺条件的优化也是合成氨工艺发展的重要方向。

随着对工艺条件的不断研究和改进,人们发现调整催化剂与反应物的比例可以改善合成氨的产率和选择性。

还可以通过增加循环流化床反应器中催化剂的添加量来提高反应速率,减少反应时间,提高设备的产能。

当前,合成氨催化技术正处于新的发展阶段。

随着对催化剂的进一步研究,人们已经开发出了一系列更高效、更稳定的催化剂,如复合钼钒催化剂和钢铁废催化剂等。

这些新型催化剂不仅能够降低工艺温度和压力,还能够提高氨的产率和选择性。

随着环境保护意识的增强,人们对合成氨工艺的环境友好性要求也越来越高。

研究人员开始探索新的工艺路线,如非常规氨合成工艺、光催化合成氨工艺等,以减少或消除对环境的污染。

合成氨催化技术是一个不断发展的领域。

合成氨工业发展现状及重要性

合成氨工业发展现状及重要性

合成氨工业发展现状及重要性1. 引言1.1 合成氨工业发展现状及重要性合成氨是一种重要的化工原料,被广泛应用于农业、化肥、医药、塑料等领域。

合成氨工业的发展现状及重要性备受关注,因为它直接关系到国家经济发展和人民生活水平。

合成氨工业在全球范围内具有重要地位,影响着世界各国的经济和产业结构。

我国作为世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨工业的发展现状更是备受瞩目。

合成氨的生产过程涉及到许多技术和工艺,其发展也不断受到技术进步和市场需求的影响。

合成氨工业概况显示,全球合成氨生产规模逐年增加,市场需求也在不断扩大。

我国合成氨工业现状分析表明,我国的合成氨产量居世界前列,但仍面临许多挑战和问题,如资源利用、环境保护等方面存在一定的困难。

加强合成氨工业的技术研发和产业升级至关重要。

合成氨的重要性不容忽视,它不仅是农业生产的重要化肥原料,也是医药、塑料等产业的基础原料。

合成氨工业的发展趋势表明,随着科技进步和市场需求的变化,合成氨行业将迎来新的机遇和挑战。

合成氨工业的未来发展前景广阔,对我国经济发展具有重要意义。

加强合成氨工业的发展不仅能保障国家粮食安全,还能促进产业结构调整和经济增长。

合成氨工业的可持续发展策略是未来发展的重要方向,只有不断创新提高技术水平,才能确保合成氨工业的稳步发展。

2. 正文2.1 全球合成氨产业概况合成氨是一种非常重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、医药、塑料等领域。

据统计,全球合成氨产业目前已经成为化工行业的重要组成部分,且呈现出快速发展的趋势。

在全球范围内,合成氨的主要生产国家包括中国、印度、美国、俄罗斯等。

中国是全球最大的合成氨生产国,年产量占据了全球总产量的相当大比例。

印度虽然合成氨产量较高,但仍属于进口依赖型国家。

美国和俄罗斯的合成氨产业也比较发达,拥有先进的生产技术和设备。

全球合成氨产业存在一定的竞争与合作关系。

各国之间通过技术交流、合作开发新技术,提高生产效率和产品质量。

国内外合成氨工艺技术现状及其发展

国内外合成氨工艺技术现状及其发展
00全球合成氨原料结构占产能的比例200020082013天然气726668煤炭石油焦202828石脑油燃油8652合成氨工业技术进步?以煤为原料30万吨年合成氨工艺?以天然气为原料的20万吨年合成氨工艺?国产大型空分装置成套技术?煤碳气化技术和装备?酸性气体脱除技术?高浓度一氧化碳耐硫变换工艺和催化剂技术?合成氨系列大型机组国产化?国产合成氨系列催化剂技术22开发创新提升成套工艺与装备技术水平?烟气余热回收技术?换热转化工艺技术
较先进的技术。
上世纪七八十年代引进的装置,经过节能和增产技术改造,产能、消
耗、质量、环保等仍处于国内领先水平;主要技术经济指标仍可跟踪 上世界先进工艺技术的水平。
以油为原料的装置在结构调整中,引入洁净煤气化技术提升了原料多
元化进的技术水平。
大型合成氨生产技术荟萃了当今世界上主要的先进工艺技术,是世界
2584.88
201
3954.67
321
1094.84
522
5049.51
占全国 (%)
9.16 29.45 51.19 78.32 21.68 100.00
1.4 原料以煤为主,适合中国资源特点
合成氨原料结构占产能的比例(%)
年份
2000
2006
2007
2008
天然气
14
21.3
20.2
20.1
2007
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
年份
2008
全球总计 中国总计 大型装置
1.1 产能快速增长
中国现有合成氨生产企业 522个,2008年合成氨总产能约5700万吨,2009年 底预计达到6000万吨以上。
产能增加主要是新建装置和部分装置扩能改造的贡献。

近年国内外合成氨生产发展综述

近年国内外合成氨生产发展综述

近年国内外合成氨生产发展综述
近年来,合成氨作为重要的化工原料和肥料,在全球范围内得到了广泛应用和开发。

国内合成氨生产行业也随着国内经济的不断发展而迅速壮大。

本文将对近年来国内外合成氨生产的发展情况进行综述。

在国外,欧洲的合成氨生产一直处于领先地位。

随着全球化的不断推进,国际化的生产模式成为了合成氨生产的趋势。

近年来,欧洲和南美洲先后投资兴建了多个大型合成氨生产厂,这些新兴厂家在技术和设备上的不断提升,也进一步推动了合成氨生产技术的进步。

在国内,合成氨生产发展也取得了很大的进展。

自20世纪70年代末到80年代初,我国合成氨生产技术实现了快速转型,从小型厂
家向大型化、集中化方向转变。

目前,我国的合成氨生产能力已经达到了世界领先水平。

同时,在技术上,我国也在不断探索新的生产工艺和设备,例如采用催化剂的高效合成氨工艺,以及数控自动化的生产设备等。

总的来说,合成氨生产行业在近年来取得了显著的发展成果,未来还将继续向着更加高效、智能化和节能环保化的方向发展。

- 1 -。

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工、医药等领域。

合成氨工艺技术的发展历程可以追溯到20世纪初,经过多年的研究和实践,目前已经形成了多种成熟的工艺技术。

本文将从现状和发展趋势两个方面来探讨合成氨工艺技术的发展。

一、合成氨工艺技术的现状目前,合成氨工艺技术主要包括哈贝-博斯曼工艺、气相法工艺、液相法工艺等。

其中,哈贝-博斯曼工艺是最早被广泛应用的一种工艺,其原理是利用高温高压下,将氮气和氢气在催化剂的作用下进行反应,生成氨气。

气相法工艺则是将氮气和氢气混合后,通过电弧、高频等方式进行放电,使氮气和氢气发生反应,生成氨气。

液相法工艺则是将氮气和氢气溶解在液体中,通过催化剂的作用进行反应,生成氨气。

在工艺技术的选择上,不同的工艺有其各自的优缺点。

哈贝-博斯曼工艺具有反应速度快、催化剂使用量少等优点,但需要高温高压的条件,能耗较高。

气相法工艺则具有反应速度快、催化剂使用量少、能耗低等优点,但需要高压的条件,设备成本较高。

液相法工艺则具有反应速度快、催化剂使用量少、能耗低等优点,但需要较高的催化剂选择和反应条件控制。

二、合成氨工艺技术的发展趋势随着科技的不断发展,合成氨工艺技术也在不断地创新和改进。

未来,合成氨工艺技术的发展趋势主要有以下几个方面:1. 绿色化发展随着环保意识的不断提高,绿色化发展已经成为了合成氨工艺技术的重要发展方向。

未来,合成氨工艺技术将更加注重环保和可持续发展,采用更加环保的催化剂和反应条件,减少对环境的污染。

2. 低能耗化发展合成氨工艺技术的能耗一直是制约其发展的重要因素之一。

未来,合成氨工艺技术将更加注重能耗的降低,采用更加节能的反应条件和设备,减少能源的消耗。

3. 高效化发展合成氨工艺技术的效率一直是制约其发展的重要因素之一。

未来,合成氨工艺技术将更加注重效率的提高,采用更加高效的催化剂和反应条件,提高反应速度和产量。

4. 多元化发展合成氨工艺技术的应用领域非常广泛,未来,合成氨工艺技术将更加注重多元化的发展,开发更多的应用领域,满足不同领域的需求。

合成氨

合成氨

合成氨生产技术综述一.合成氨生产技术的发展过程及生产技术现状1.传统型蒸汽转化制氨工艺阶段从20世纪20年代世界第一套合成氨装置投产,到20世纪60年代中期,合成氨工业在欧洲、美国、日本等国家和地区已发展到了相当高的水平。

美国Kellogg公司首先开发出以天然气为原料、日产1 000 t的大型合成氨技术,其装置在美国投产后每吨氨能耗达到了42.o GJ的先进水平。

Keuogg传统合成氨工艺首次在合成氨装置中应用了离心式压缩机,并将装置中工艺系统与动力系统有机结合起来,实现了装置的单系列大型化(无并行装置)和系统能量自我平衡(即无能量输入),是传统型制氨工艺的最显著特征,成为合成氨工艺的“经典之作”。

之后英国ICI、德国uhde、丹麦T0psoe、德国Br肌n公司等合成氨技术专利商也相继开发出与KeⅡogg工艺水平相当、各具特色的工艺技术,其中Topsoe、ICI公司在以轻油为原料的制氨技术方面处于世界领先地位。

这是合成氨工业历史上第一次技术变革和飞跃。

2.低能耗制氨工艺阶段2.1低能耗制氨工艺具有代表性的低能耗制氨工艺有4种:Kellogg公司的KREP工艺、Braun公司的低能耗深冷净化工艺、uHDE—ICI—AMv工艺、Topsoe工艺。

与上述4种代表性低能耗工艺同期开发成功的工艺还包括:①以换热式转化工艺为核心的IcI公司LCA工艺、俄罗斯GIAP公司的Tandem工艺、Kel.1099公司的KRES工艺、Uhde公司的CAR工艺;②基于“一段蒸汽转化+等温变换+PSA”制氢工艺单元和“低温制氮”工艺单元,再加上高效氨合成工艺单元等成熟技术结合而成的德国Linde公司IAC工艺;③以“钌基催化剂”为核心的Kellogg公司的KAPP工艺。

低能耗制氨工艺技术主要以节能降耗为目的,立足于改进和发展工艺单元技术,其主要技术进展包括:①温和转化。

一段转化炉采用低水碳比、低出口温度、较高的出口cH4含量操作,将负荷转移至二段转化炉;同时二段转化炉引入过量空气,以提高转化系统能力。

合成氨催化技术与工艺发展趋势

合成氨催化技术与工艺发展趋势

合成氨催化技术与工艺发展趋势吉文祥 (青海盐湖元品化工有限责任公司化肥厂,青海 格尔木 816099)摘要:在高温高压的环境状态下, 通过催化剂作用可以让氢气和氮气发生化学反应, 并生成相应的产物,也即合成氨。

中国的合成氨催化技术在经过多年的探索后已经得到了一定程度的发展,该项技术产物已经被广泛运用于农业生产实践之中,且其产物多通过化学肥料的形式展现。

中国自古以来便是农业大国,也因此对合成氨的产量提出了很高的要求。

为此,要求中国积极展开对于合成氨催化工艺的探索。

文章将对此展开研究,明确其工艺发展的未来趋势。

关键词:合成氨;催化技术;工艺发展中图分类号:TQ113.2文献标志码:A文章编号:1008-4800(2021)15-0082-02DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.15.041Development Trend of Synthesis Ammonia Catalytic TechnologyJI Wen-xiang (Chemical Fertilizer Plant, Qinghai Salt Lake Yuan Pin Chemical Co., Ltd., Golmud 816099, China)Abstract: Under the condition of high temperature and high pressure, hydrogen and nitrogen can react chemically by catalyst, andproduce the corresponding products, that is, synthetic ammonia, can be formed. The synthetic ammonia catalytic technology in China has been developed to a certain extent after many years of exploration. The product has been widely used in agricultural production practice, and its products are mostly displayed in the form of chemical fertilizer. China has been a big agricultural country since ancient times, and therefore put forward high requirements for the production of synthetic ammonia. Therefore, China is required to actively explore the catalytic process of ammonia synthesis. In this paper, we will study it and make clear that the future trend of its process development.Keywords: ammonia synthesis; catalytic technology; process development0引言对于推动中国农业生产结构变形和农业发展而言,合成氨技术至关重要。

国外合成氨工艺新技术

国外合成氨工艺新技术

国外合成氨工艺新技术摘要:介绍了近些年来国外合成氨工艺各工序出现的新技术。

关键词:合成氨;工艺;新技术氨是最为重要的基础化工产品之一,其产量居各种化工产品的首位,同时也是能源消耗的大户,世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。

氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础,氨本身是重要的氮素肥料,其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料,同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料,用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料[1]。

随着合成氨生产竞争的日益加剧,提高装置产量、降低生产成本一直是合成氨生产厂家探索的课题。

近些年来,经过许多专家、学者的研究,国外合成氨工艺各工序出现了许多新技术。

未来合成氨技术进展的主要趋势是“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行。

1 转化1.1 增设预转化炉许多氨厂蒸汽转化部分是装置的“瓶颈”,制约了产量的提高。

增设一台预转化炉提高转化能力,可以增加氨产量。

以天然气作原料的工艺,当混合的原料气和蒸汽预热后进入绝热预转化炉催化床层时,发生的吸热反应会使工艺气温度下降,因此从预转化炉出来的气体在进入一段炉之前还须再加热(加热到高于一段炉原来的进口温度),这样可节约转化炉燃料,保证高的转化率和反应速率。

另外,重烃可在预转化炉中除去,消除了转化炉结碳的危险。

增设预转化炉后节省了转化炉燃料,因而可增加转化炉的进气量[2]。

ICI Katalco新建了一个以天然气为原料有预转化炉的合成氨装置,将预转化炉出来的气体加热到一段炉原来的进口温度,大大减少了一段炉所需的燃料,一段炉燃料进料速率还未达到原来值,原料天然气进料就已增加了9%。

预转化炉体积小,安装费用低,可用现有脱硫设备作预转化炉。

可在系统检修时将预转化炉并入系统。

增设预转化炉后,装置效益大大提高。

1.2 催化剂装填NorskHydr最近研究出了一种新的一段炉催化剂装填技术,适用于氨、甲醇、氢以及其它有转化炉的装置,这就是UnidenseTM。

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国内外合成氨原料气精制工艺技术发展南京国昌化工科技有限公司1.引言在合成氨工业中,经过脱碳工艺处理后的合成氨原料气中仍含有0.5~3% CO和0.5%~1%CO2,必须进一步处理将其降低至10ppm左右,以保护氨合成催剂,这一原料气精制工艺过程俗称“精炼”,目前合成氨厂脱除微量CO、CO2的方法大体分为热法和冷法两类。

冷法工艺即液氮洗涤法,近年来国内外新建的大型氨厂大多采用此法;而热法工艺门类较多,包括传统的醋酸铜氨液洗涤法(铜洗法)、低压甲烷化法、甲醇甲烷化法和分子筛变压吸附法等。

总体上讲冷法工艺技术先进、净化度很高,但投资巨大;而热法工艺技术相对简单成熟、投资低,但在净化度方面不及冷法。

热法中的铜洗工艺更因其能耗高、净化度低、污染大等诸多缺点而逐渐被其他先进的工艺方法所替代。

2. 国外合成氨原料气精制工艺发展2.1 铜洗法醋酸铜氨液洗涤法(简称铜洗)是最古老的方法。

早在1913年就开始应用,迄今有近一百年的历史,操作压力为15Mpa。

铜洗法以其工艺成熟、操作弹性大,长期在中小型合成氨厂占据主导地位。

随着技术的进步,铜洗法精制原料气与其它方法相比,缺点越来越突出。

主要表现在运行、维修、操作费用高,物料消耗大(消耗铜、醋酸、液氨、蒸汽)、根据国内氨厂实际情况测算,吨氨需要增加成本在50~80元,而且精制度低,一般净化后的CO+CO≥25ppm,然而其最致命2的缺陷还在于环境污染严重。

由于铜洗再生气经水洗涤产生铜洗稀氨水,其浓度视所采用的洗涤技术不同而不同,一般在1~3%左右。

中型氮肥厂每小时约产生,所以采用一般的提浓方法都由于10吨废水,这股废水除含有氨外,还含有CO2容易生成碳铵引起管道堵塞而无法处理,为此要么采用铜洗再生氨直接放空,要么就是铜洗稀氨水排放。

这不但浪费了宝贵的资源,也引起了大气或水环境的严重污染。

此外生产过程中经常出现严重的铜液泄漏,这些弊端与现代化高效、洁净的生产理念极不相适应。

国外早在60年代就逐步淘汰这种落后的工艺,之后新建氨厂几乎全用甲烷化法和液氮洗法代替铜洗。

2.2 低压甲烷化法与铜洗法比,用甲烷化脱除原料气中的CO+CO2可大幅度简化生产流程,降低建设和操作费用,操作也较平稳,运行费用不足铜洗的20%。

占地面积也较铜洗装置要少,低压甲烷化法其操作压力为1~6MPa。

1965年以后国外新建氨厂大多采用该工艺。

但该法也存在以下不足之处,由于CO和 CO2被除去的同时,不仅要消耗掉数倍于CO和 CO2的H2,而且甲烷化后甲烷含量增加,造成氨合成放空量增大,因此该工艺仅适用于经深度低变,原料气中含CO和 CO2极少(一般CO+CO2<0.7%,)的合成氨厂,即便如此,由甲烷化反应:CO+3H2 = CH4+H2OCO2+4H2 = CH4+2H2O可见进口气中每增加0.1% CO,相当于多消耗0.3%H2和0.1%的•CO,总共为0.4%(CO可转化为H2),同时合成气中增加0.1%CH4。

经测算,如有0.7%的CO+CO2进行甲烷化,以上二项累计增加原料气耗约10%,足见其耗量之大。

2.3 布朗深冷净化工艺深冷净化技术是通过深度冷冻混合气中部分组分液化分离,基于等熵膨胀原理。

甲烷化后的混合气干燥后经等熵膨胀,再经循环冷却,将温度降至-185℃~-175℃。

在该温度下,可将合成气中的全部CH4、残余的CO和大部分Ar和过量的氮液化分离掉,获得纯净、干燥(3:1)氢氮合成气,达到深度净化的目的。

而且合成系统少量的弛放气可以回到系统加以回收。

因此可以认为布朗深冷净化工艺在一定程度上弥补了甲烷化工艺的不足。

2.4 液氮洗涤法该工艺由联邦德国林德公司开发,与甲烷化工艺几乎同期问世,同样在大型合成氨厂得到广泛的应用。

70年代末我国先后共引进9套以渣油为原料制造合成氨的大型装置,变换后气体均采用低温甲醇洗脱硫,脱碳和液氮洗精制工艺。

其原料气先采用甲醇为物理溶剂的气体净化法即低温甲醇洗工艺脱除二氧化碳和硫化物。

为了防止气体结冰,在原料气进入原料气冷却器前,注人少量甲醇,在原料气冷却器中被冷却到-9℃,经分离器后送人甲醇洗涤塔。

从甲醇洗涤塔顶出来净化气含二氧化碳≤20ppm,硫化氢≤1 ppm,送往液氮洗工序。

离开甲醇洗涤塔的原料气,通过分子筛吸附器除去微量甲醇和二氧化碳及水分,然后进入氮洗冷箱内的低温区。

在原料气/氮气冷却器中被氮洗气和一氧化碳馏分冷却至-188℃后,进入液氮洗涤塔。

在液氮洗涤塔中,气体中的一氧化碳、甲烷<45ppm,和大部分Ar等杂质被液氮洗去。

净化后氢氮气含CO<5ppm,Ar十CH4充分显示该工艺净化度高的优点。

但其缺点是要消耗冷量,需要大型的空气冷冻分离装置,投资大。

一般用在大型装置,用纯氧制取原料气且与低温甲醇洗工艺相配套,才比较经济合理。

2.5.甲醇甲烷化法丹麦托普索公司于90年代初开发了一种新的气体净化工艺。

与传统工艺相比,这种新工艺更具吸引力。

该工艺由两部分组成,在甲醇合成之后,再是传统的甲烷化工艺工序。

按下面反应转化为甲醇:在甲醇化工艺中,CO和CO2CO+2H2 = CH3 O HCO2+3H2 = CH3 O H +H2O甲醇化是在高活性的铜基催化剂上进行的,由于原料气中的氢分压很高,CO 和甲醇的分压很低,加上操作温度较低,生成的副产物极为有限。

因此,甲醇化工艺可以得到纯度很高的甲醇。

该工艺1993年在埃及SEMACOT氨厂首先采用,其合成压缩机有22Mpa和45Mpa两个等级段,原来是22Mpa下采用铜洗精制CO、,45Mpa氨合成。

托普索公司将其甲醇化技术应用于在22Mpa压力等级下,CO2至10ppm,再加压至45Mpa进行氨合成。

生产甲醇同时串接甲烷化,精制CO、CO2图1.托普索公司甲醇甲烷化精制工艺3.国内合成氨原料气精制工艺发展3.1.我国化肥行业深度净化的现状我国化肥行业以煤(焦)制氨仍占主要地位,而且从我国的能源结构,储量,供应和消耗情况来看,油制氨将逐步为煤制氨所取代。

七十年代引进的大型合成氨厂也纷纷改变了原料路线,研究煤制氨厂的节能、减污、清洁生产技术是非常必要的。

据有关机构对34家不同规模的合成氨厂统计,脱除CO的技术主要有铜洗、甲烷化和液氮洗等技术。

如表1所示表1除引进的大型氨厂以外,目前国内绝大多数中小型化肥厂采用的仍然是传统的铜洗法。

3.2.甲烷化法在中小型合成氨厂的应用我国中小型合成氨厂一直以铜洗法精制原料气,直到铜系低温变换催化剂的研制成功、并在以天然气为原料的小合成氨厂采用中温变换串低温变换流程以后,原料气中的碳氧化物大幅度降低。

从此甲烷化净化方法才得以在以天然气为原料的小合成氨厂代替铜洗法。

而以煤焦为原料的厂采用甲烷化法者为数极少,究其原因可能有以下两点:一是我国中小型合成氨厂多以间歇法制得的半水煤气中水蒸汽含量少,不象国外以天然气重油制气,有大量饱和水蒸气,故变换蒸汽耗量大,深度变换的不仅成本增加,而且会导致全厂中压蒸汽难以平衡。

再者原料气中硫含量较高,普通低变催化剂难以承受,直到钴钼系耐硫低温变换催化剂的出现,才有很少的厂家开始尝试采用甲烷化取代铜洗流程,但深度低变同时,消耗蒸汽量也将成倍增加。

3.3.深冷净化技术在我国的应用液氮洗精制工艺主要集中在我国引进的大型装置中,中型氨厂也仅有云南解放军化肥厂等少数几家采用空分、富氧煤气化的流程中使用该项技术。

3.4.分子筛变压吸附净化技术的开发国内这些年正在研究吸附法脱除微量CO、CO2的工艺。

北京大学谢有畅教授等研究了第一床层装13X分子筛,第二床层装PU-1吸附剂的两床层变温吸附法,可将原料气中H2O除去,CO与CO2总体积分数≤10ppm。

南京工业大学居沈贵,用自己开发的吸附剂进行了三塔变压吸附的工业性侧线试验。

结果表明:吸附净化法的能耗只占甲烷化的20%,且分离出的CO、CO2可以返回系统重新使用。

当吨氨消耗原料气2800m3(标准状态)、H2+N2气中CO体积分数为3%~4%时,吨氨吸附净化的能耗为3.6×105~4.8×105kJ;当N2+H2气中CO体积分数为1%~1.5%时,吨氨吸附净化的能耗为2.4×105kJ目前“联醇”工艺中醇后气中CO与CO2总体积分数≤0.5%,吸附净化法能耗将会更小。

该法不仅脱除微量CO和CO2,且可以脱除其中的H2O。

这一潜在的优点,可使目前中小化肥厂新鲜原料气不加入氨冷器前,而直接加入合成塔进口或循环机入口,这样既节省了能耗,又可使装置能力有所提高。

若这一成果能实现工业化,将是合成氨工艺的一项新突破3.5.甲醇甲烷化法自上世纪90年代以来人们从“联醇”工艺的操作中发现,当入甲醇合成塔的气体中CO体积分数为2%~3%、CO2体积分数约0.5%,醇后气中CO与CO2总的体积分数≤0.5%时,醇后气再进行甲烷化,就能达到减少CH4生成量的目的。

同时可以使甲烷化工艺过程中H2损失减少。

它与上面提到的三种方法相比,既可以副产有价值的甲醇,还可减少消耗,一举两得。

因此一种以联醇工艺(甲醇化)配合甲烷化工艺的合成氨原料气净化方法“双甲”工艺应运而生。

所谓“双甲”工艺,实际上就是合成氨厂将联醇、甲烷化技术引入原料气净化系统,从而省去落后的铜洗再生工艺,从技术本身来说并不是一个新的领域,然而就甲醇化来说,它又不同于以往的联醇生产,必须兼顾到产醇和净化两个互相矛盾而又依存的目标。

对于甲烷化,却又存在反应率和热平衡相互抵触的问题,反应率高,热平衡好,但CH4生成量大,对氨合成不利;反之则热平衡又难以维系。

要作到甲醇化、甲烷化二者的和谐统一,有很多工程技术难题,为此,国内外众多商家和工程技术人员经过十多年不懈的努力,开发出各具特色的流程,在不断总结成功与失败、经验与教训的基础上。

使得以甲醇甲烷化净化技术日趋完善提高,形成多种形式竞争发展的态势。

目前,国内外已有的甲醇甲烷化工艺按醇化压力等级区分大体可以分为三类,中压双甲工艺、等高压双甲工艺和非等压醇烷化工艺。

按甲烷化所使用的镍系或铁系催化剂又可分为醇烷化和醇烃化两种工艺路线。

4.国内甲醇甲烷化净化工艺发展从技术层面上看,氨厂联产甲醇早已有之,氨厂用甲烷化精制原料气国内外也早已有之,两者的结合形成醇烷化即双甲净化工艺是水到渠成的事情。

但是在实现这一工艺技术的方法上,不同的商家和研究者有着不同的观点。

其中在国内较有影响的有湖南安淳公司中压双甲及醇烃化净化工艺、河南省化肥公司公司高压深度净化工艺、杭州林达公司等高压双甲净化工艺以及南京国昌公司全自热非等压醇烷化净化工艺。

4.1.中低压脱硫甲醇甲烷化净化工艺这是安淳公司在90年提出92年12月获得授权的发明专利(专利申请号:.X)。

由于技术上的原因,至今尚未工业化,该发明是“一种合成氨原料气精制工艺,它特别适用于以煤为原料,采用空气、蒸汽造气的中小型氮肥厂原料气得精制,原料气经变换、脱碳以后,在5.0-15Mpa条件下,在同一个分段装有脱硫催化剂,甲醇催化剂,甲烷催化剂的精制塔内,依次、分别、连续进行脱硫反应,与H2生成甲醇、甲烷反应使原料气精制。

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