合成氨厂氮氢气压缩机级间废热利用技术研究
合成氨工业节能减排的分析
合成氨工业节能减排的分析【摘要】合成氨工业是重要的化工行业,但其高能耗和碳排放已成为环境问题。
本文通过分析合成氨工业的能耗和碳排放情况,探讨了节能减排的技术手段以及现状分析。
结论指出节能减排对合成氨工业的重要性,并提出未来发展方向。
通过探讨合成氨工业节能减排的可行性,本文旨在为减少化工行业对环境的影响提供参考。
【关键词】合成氨工业、节能减排、能耗情况、碳排放、技术手段、现状分析、可行性探讨、重要性、发展方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业、化工和能源等领域。
合成氨工业是能源消耗和碳排放较大的产业之一,对环境造成了一定的影响。
随着全球对气候变化和环境保护的重视,节能减排已成为合成氨工业发展的必然趋势。
根据国家《十三五能效法》和《节能减排技术政策》,合成氨工业要实施更加严格的节能减排措施。
合成氨工业的节能减排问题已经引起了广泛的关注和研究。
通过分析合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段,可以更全面地了解这一产业的现状和存在的问题。
在全面了解合成氨工业的节能减排情况的基础上,进一步探讨其可行性和未来发展方向,有助于指导该行业实施更加有效的节能减排措施,实现可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是通过对合成氨工业节能减排的分析,探讨如何提高合成氨生产的能源利用效率和降低碳排放量,从而减少对环境的负面影响。
通过对合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段进行深入研究,可以为相关企业和政府部门提供科学的节能减排方案和政策建议,促进合成氨工业的可持续发展。
还可以探讨合成氨工业节能减排的现状和可行性,进一步指导合成氨生产企业在节能减排方面采取有效措施。
通过本研究的开展,旨在为合成氨工业的可持续发展和环境保护作出贡献,提高我国合成氨生产的技术水平和竞争力。
2. 正文2.1 合成氨工业的能耗情况分析合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业肥料、合成树脂、石油和化学工业等领域。
合成氨不同工艺能耗对比
10万吨/年合成氨工艺技术比较工艺技术的选择1、造气工段煤气化工艺过程的发展已有百余年的历史,迄今为止已开发的气化方法不下数百种,按照煤在气化炉的运行和接触方式,可以分为(1)流化床气化、(2)气流床气化、(3)熔融床气化、(4)移动床气化(固定床)·流化床气化技术煤的流化床气化是指气化反应在以气化剂与煤形成的流化床内进行的。
流化床气化炉采用粉碎了的煤作为原料,用氧化剂(氧气或空气)来进行床体流化,其温度保持在1000℃以下,以预防灰熔化后与炉床里的物质发生结聚。
氧化剂的有限流量意味着大多数煤粒不会充分燃烧,而是收缩成碳素粒,被合成气带出气化炉。
这就需要大量的碳素粒循环,或被传送到分离燃烧室中燃烧。
流化床气化技术主要有温克勒(winkler)、高温温克勒(HTW)、U-Gas、恩德炉、灰熔聚等流化床粉煤气化技术。
现我国应用较多的是恩德炉、灰熔聚。
目前在朝鲜和我国共有十多台恩德气化炉在运行中,运行最好的是通辽梅花生物科技有限公司,现有2台发气量20000NM3/h的炉子,2006年11月投产,运行正常。
最关键的问题仍然是煤种,该炉要求煤种为褐煤、长焰煤、弱粘结煤,具体数据为灰熔点1250℃以上;煤活性950℃时大于65%,原则上控制在87%以上;粘结性、F.S.N ≤21/2。
另外内外水要干燥到12%以下,目前为止,恩德炉工艺最适宜的煤种是褐煤。
中科院山西煤化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术,该技术可用多种煤质作原料,如烟煤、焦炭、焦粉等,使用粉煤在1100℃下气化,固体排渣,无废气排放。
该技术工业示范装置已于2001年在陕西城固氮肥厂建成,小时投煤量4.2吨。
其煤种适应性广,操作温度约为1000~1080℃,反应压力为0.03~0.05MPa(G)。
气化炉是一个单段流化床,结构简单,可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。
带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉,再次参加反应,有利于碳利用率的进一步提高。
合成氨工艺及节能改造对策
合成氨工艺及节能改造对策摘要:合成氨是一种重要的化学原料,广泛应用于农业、化工和能源等领域。
然而,传统的合成氨工艺存在能源浪费和环境污染的问题。
为了提高合成氨工艺的能源利用效率和减少环境影响,需要进行节能改造和技术创新。
本文探讨了合成氨工艺的基本原理,现有的节能改造技术,并提出未来的发展方向。
关键词:合成氨;节能改造;工艺1合成氨工艺的基本原理合成氨的工艺主要包括催化剂反应、压缩、冷却和分离等步骤。
在传统的哈柏-博斯曼工艺中,通过在高温高压下将氮气与氢气催化反应来合成氨。
这个过程需要大量的能量和催化剂,且产生大量的二氧化碳排放。
为了改善工艺的能源效率和环境友好性,需要进行节能改造。
图1为合成氨工艺流程图。
图1合成氨工艺流程图2现有的节能改造技术2.1催化剂改进研发高效的催化剂是提高合成氨工艺能源效率的关键。
近年来,一些新型的催化剂被开发出来,具有更高的催化活性和选择性。
例如,采用过渡金属催化剂的合成氨工艺可以在较低的温度和压力下进行,从而减少能源消耗。
合成氨工艺中存在一些有害物质,如硫化物、氯化物和氧化物等,它们会中毒催化剂,导致催化活性下降【1】。
因此,改进催化剂的抗中毒性能是关键之一。
通过引入抗中毒组分或者改变催化剂的物理和化学性质,可以增强催化剂对有害物质的抵抗能力,延长催化剂的使用寿命。
2.2压缩技术改进在合成氨工艺中,气体的压缩是一个能量密集型的过程。
通过改进压缩机的设计和运行参数,可以减少能源消耗。
例如,采用多级压缩和高效压缩机可以降低压缩过程中的能量损失。
2.3余热回收在合成氨工艺中,有大量的热量会被废气和冷却水带走。
通过利用余热回收技术,可以将废气和冷却水中的热能回收利用,减少能源的浪费。
例如,采用换热器和蒸汽发生器等设备,可以将废气和冷却水中的热量转化为有用的能源。
2.4改进分离技术在合成氨工艺中,需要将产生的氨与未反应的氮气和氢气进行分离。
传统的分离技术消耗大量的能量传统的分离技术消耗大量的能量,例如通过冷凝和吸附等方法进行气体分离。
合成氨废气回收及其综合利用
合成氨废气回收及其综合利用摘要:从精炼再生气和冷冻氨冷凝器放空气中回收氨制成氨水,在碳化塔中与脱碳岗位送来的闪蒸气中的CO2反应生产碳酸氢铵,以达到综合利用及环保目的。
对于高浓度合成氨有机废水,在预处理阶段采用化学沉淀法,在生化阶段采用A/O工艺,提高了处理效率,取得了良好的效果。
关键词:氨;回收;碳酸氢铵、高浓度合成氨有机废水化学沉淀法A/O工艺合成氨化工产品,顾名思义是指人们化肥工业的化工产品,合成氨企业作为污染大户,其主要外排污染物就是废水中氨氮,并且合成氨废水的氨氮含量高,可生化性差,这可从历年来的环境监测统计年鉴和90%以上企业废弃或几乎没有任何氨氮去除率的生化处理装置上可以很直观看的到。
随着氨氮继COD之后成为又一个总量控制指标。
特别是南水北调东线工程的实施,各种规模的合成氨企业的外排废水氨氮超标问题越来越突出,虽然大多数有条件的企业正在使用和实施清洁生产工艺,可以大幅度的削减合成氨废水的排放量,和废水氨氮浓度,但合成氨企业外排废水中的氨氮总量在各个行业中还是最高的,寻找合理可行的合成氨企业废水处理工艺的任务很重。
氨氮在水体中以NH3分子和NH4+离子两种形式存在,NH3和NH4+的含量主要取决于水体的pH值、温度、盐度等因素,当pH值小于7时,几乎都以NH4+离子存在,pH值大于11时,则几乎都是以NH3分子存在。
近年来,随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展,水环境污染事故屡屡发生,对人、畜构成严重危害。
氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,形成富营养化污染,除了造成饮用水的异味外,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大了用氯量;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率。
氨制冷系统排气废热回收利用技术
氨制冷系统排气废热回收利用技术(解工晶品科技青岛有限公司)氨制冷系统工作时,氨压缩机排气温度较高,以青岛地区为例夏季可达110℃左右,春秋季节可达100℃左右,冬季可达90℃左右,该温度数值远高于生产加工、洗浴用水的温度。
合理设计回收利用该废热,可为企业带来显著的经济效益。
以目前普遍使用的170(8ASJ17)制冷压缩机为例,在蒸发温度-35℃,冷凝温度35℃工况下,制冷量为162kw,轴功率为84kw,总冷凝排热量246kw。
制冷压缩机的冷凝排热量是随着季节变化的,在冬季排热量最少,根据多个食品加工厂冬季制冷系统运行参数计算,冬季每台8ASJ17压缩机排气高品位热量可回收热功率约27kw,两台该型号压缩机的制冷系统废热回收,预计可每小时生产升温10度(温度不超过20度)的温热水7-10吨(可用于原料解冻或生产),或55度热水0.6-0.8吨左右(用蓄水箱收集储存可用于洗浴)。
氨制冷系统废热回收利用技术对氨制冷系统是一项新技术,但在氟利昂制冷系统,对排气废热回收利用已有多个成功实例,均收到了明显的经济效益。
厦门京闽大酒店空调制冷面积48000㎡,主楼28层,福楼17层,制冷系统选用开利19XL5151455CQ离心式制冷机三台,采用R22制冷剂,每台制冷能力为500RT (2022kw),额定工况输入功率410kw。
2003年4月,投资77万元进行制冷系统废热回收利用改造,当年燃油锅炉柴油用量比上年度减少44.6吨,按当时柴油价格计算节省燃油费用20.9万元,2004年全年燃油锅炉柴油消耗量比改造前减少48.3吨。
自改造以来,每年节省柴油48吨左右,按目前柴油价格8800元/吨计算,每年节省燃油费42.2万元左右,效益非常明显。
福州市福清阳光大酒店是一家三星级酒店,总建筑面积10000㎡,主楼14层,空调制冷采用两台开利30HR225型活塞制冷压缩机,制冷剂R22,主机名义制冷量698kw,额定工况输入功率180kw。
合成氨变换工段 (2)
合成氨变换工段简介合成氨是一种重要的化学原料,广泛应用于农业、化工、医药等领域。
合成氨变换工段是合成氨生产过程中的一个关键环节。
本文将介绍合成氨变换工段的工艺流程、设备及操作要点。
工艺流程合成氨变换工段是将合成气体中的氮气(N2)和氢气(H2)转化为氨气(NH3)的过程。
其工艺流程一般包括以下几个步骤:压缩经过合成气压缩工段后的合成气体进入合成氨变换工段前,需要进行进一步的压缩处理,以适应变换反应的要求。
压缩一般采用多级压缩方式,以提高压缩效率和能量利用率。
变换反应压缩后的合成气体进入变换反应器,其中装填有合适的催化剂。
变换反应是一个放热的反应,因此需要进行冷却,以控制反应温度在合适范围内。
反应器一般采用多床反应器并联运行,以确保反应的高转化率和低副反应产物含量。
分离变换反应生成的气体中含有未反应的氮气、氢气和产生的氨气,并伴有少量惰性气体。
为了获得纯度高的氨气,需要对气体进行分离。
常用的分离方法有吸收、膜分离和压力摩擦等。
吸收法是最常用的方法,一般采用水溶液吸收来分离氨气。
设备合成氨变换工段所需设备主要包括压缩机、反应器和分离塔等。
压缩机压缩机是将合成气体压缩到变换反应的所需压力的主要设备。
常用的压缩机有离心式压缩机和轴流式压缩机。
压缩机的选型应根据合成气体流量、压力和压缩比等参数来确定。
反应器反应器是合成氨变换工段的核心设备,其设计应考虑反应热平衡、传热效果和催化剂的使用寿命等因素。
常见的反应器类型有管状反应器、固定床反应器和流化床反应器等。
分离塔分离塔用于对变换反应生成的气体进行分离,以获取高纯度的氨气。
常见的分离塔类型有吸收塔和膜分离塔。
分离塔的选型应考虑气体流量、分离效率和运行成本等因素。
操作要点合成氨变换工段的操作要点包括以下几个方面:温度控制变换反应是一个高温反应,需要保持适宜的反应温度。
过高的温度会导致催化剂失活,过低的温度会降低反应速率。
因此,在操作过程中需要严格控制反应器的温度,并根据催化剂的性质和寿命进行调整。
合成氨工业技术现状及节能技术研究
合成氨工业技术现状及节能技术研究摘要:随着经济技术的发展,我国的合成氨工业技术已较为成熟。
在节能环保的新形势下,合成氨工业也必须走节能减排的道路。
本文简要介绍我国合成氨工业技术的发展现状以及合成氨工业节能减排的潜力,并提出了合成氨工业节能减排的措施,为节能减排提供一些建议。
关键词:合成氨技术节能过去由于盲目追求经济的发展,合成氨工业大量的污水废气排放对环境造成了很严重污染。
现在随着经济技术的不断发展,政府对环境节能的重视,如近日国务院颁布《合成氨工业水污染物排放标准》等4项国家标准,大众的节能环保意识也不断提高,我国可持续发展战略的要求促使合成氨工业必须向节能减排方向发展。
一、合成氨工业主要原料生产合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。
1.天然气制氨。
天然气先经脱硫,二次转化之后,经过一氧化碳变换和二氧化碳脱除等工序,转换成氮氢混合气。
氮氢混合气含有一氧化碳和二氧化碳,和甲烷经过化学作用后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,再经压缩机压缩后进入氨合成回路,得到产品氨。
与此流程相似的是用用石脑油为原料的合成氨生产流程;2.重质油制氨。
重质油是渣油——经各种深度加工所得。
重质油制氨是用部分氧化法制得合成氨原料气,比天然气蒸气转化法更简单,需要一个空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化,液态氮可作为脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂;3.煤制氨。
通过煤的高温干馏焦化和煤的气化制氨气,焦炉煤气将煤处于空气隔绝的高温条件下制取,一般煤气中含约60%的氢气,成为合成氨的原料[1]。
二、我国的合成氨工业能耗高、能效低的原因我国的氮肥工业能够利用焦炭、焦炉气、天然气、无烟煤、液态烃等多种原料合成氨以及尿素等化肥,合成氨的产量已经达到了国际领先的地位[2]。
并且各种生产规模的合成氨企业都发展很快,总的年产量大概有5000万吨,能够达到国内的氮肥需求,并且与国际合成氨工业有一定竞争力。
我国氨肥企业当前最重要的一项工作就是节能减排,提高经济效益,以下分析我国的合成氨工业能耗高、能效低的原因:首先,原料的不合理利用。
氮氢气压缩机改造小结
( ) 据计 算 , 、 1根 四 五段缸 套 内径 由 q3 2 m  ̄ m 2 扩 大至 q 3 m, 机增 加 打 气量 6 0 m / ( b 1m 单 3 1 h 标 态 ) 活塞 力在设 计 范 围内 , 且 不 会 影 响 油 孔 的 , 并
测 得 的氮含 量 值 较 为 准 确 , 能 真 实 反 映 包 膜 控 更 释 氮肥 中氮 元素 的含 量 。
( 收稿 日期 2 0 -0 1 ) 0 9 1 -7
氮含 量时 , 量 采 用 本 文 所 提 供 的第 3种 分 样 方 尽
驴 驴
氮 氢 气 压 缩 机 改 造 小 结
脱 碳 的工作 压力 已经 调整 为 2 3MP , 机型 的 . a2种
各 段压 缩 比不 同 , 为平 衡压 力 , 生产 时只能 够使 用
H 2 —6 / 2 2 31 5 3 0型 机 的 四人 阀 控 制 压 力 ; 外 , 此 开 2台12 6 3 0压 缩 机时 , I6 / 2 " 因三段 超 压而 只能 减 量
机 的传动 部件 造成 损 害 。
及 H 2 —6/2 231530压 缩 机 3台 。 由于 建 厂 时 合 成 氨采 用水洗 流程 , 此 当时 确 定 压 缩机 的型 号 是 因 12630 6 / 2 。后 因扩能 改造 , 1 " 同时 计划将 常压 变 换
改 为加 压 变换 , 用 机型确 定 为 H 2 — 5 3 0压 选 2 31 / 2 6
第3 7卷
第 4期
化 肥工业
21 0 0年 8月
3 结 语
由于包 膜 控 释 氮 肥 的粒 径 不 同 , 接 影 响 其 直
合成氨系统废气的综合利用
5 3 人 员救治 .
及 时 排查 、 除 、 绝各 类 安 全 隐患 , 高 预见 性 消 杜 提 处 理 问题 的能 力 。严 格控 制 各 项 工 艺指 标 , 规 按 程操 作 ; 强设 备 、 道 的运 行维 护 , 少 跑 、 加 管 减 冒、 滴 、 ; 真 开 展培 训 及应 急 预 案演 练 工作 , 高 漏 认 提
合 成氨 生产 系统 。碳化 主塔 内悬浮 液 中的碳酸 氢
铵 结 晶含量 达到一 定标 准后 , 出送 至稠厚 器 , 取 经 离心分 离后 即得碳 酸氢 铵成 品 。
送来 的约 10t的氨 水 作 补 充 水制 备 浓 氨 水 , 0 t 供 碳化 吸收 闪蒸 气 中 的 C 生 产 碳 酸 氢 铵 。改 造 O 过程 中利用 闲置 的 q 0 m碳 化 系统 , b 60m 2 设备 方
氨 系统 , 离 出的氨水 排人母 液槽 ; 分 利用 铜洗 系统
经 闪蒸分离罐分离夹带 的液滴后 , 通过气相管道 送 入碳 化 系统原 变换 气 进 口管道 , 从碳 化 主 塔 底 部进入 , 经气体分布器后与浓氨水接触 , O 被吸 C 收, 气体 从碳 化 主塔 顶 出来经 碳化 副塔 、 合塔 后 综 进 水气 分离 罐进 行气 体 分 离 , 富含 氮 氢气 的闪 蒸 尾 气 随半水 煤气 一起 送 往 压 缩机 一段 人 口, 并人
较少 , 生产运行 中所使用 的冷却水为压缩机冷却
水 过剩 水源 。
( ) 造 前 闪 蒸 气 流 程 : 碳 闪 蒸 气 分 离 罐 1改 脱 来 闪蒸气一 压缩 机一段 出 口缓 冲罐一压 缩机二 段 入 口一 压缩 机 三段 出 口一变 换和 脱碳 系统 。 从脱碳 闪蒸 分离 器来 的 闪蒸 气进入 H 2 2 m型 压缩 机一段 出 口缓 冲罐 , 离夹 带 的液 滴后 随 煤 分
合成氨不同工艺能耗对比
10万吨/年合成氨工艺技术比较工艺技术的选择1、造气工段煤气化工艺过程的发展已有百余年的历史,迄今为止已开发的气化方法不下数百种,按照煤在气化炉的运行和接触方式,可以分为(1)流化床气化、(2)气流床气化、(3)熔融床气化、(4)移动床气化(固定床)·流化床气化技术煤的流化床气化是指气化反应在以气化剂与煤形成的流化床内进行的。
流化床气化炉采用粉碎了的煤作为原料,用氧化剂(氧气或空气)来进行床体流化,其温度保持在1000℃以下,以预防灰熔化后与炉床里的物质发生结聚。
氧化剂的有限流量意味着大多数煤粒不会充分燃烧,而是收缩成碳素粒,被合成气带出气化炉。
这就需要大量的碳素粒循环,或被传送到分离燃烧室中燃烧。
流化床气化技术主要有温克勒(winkler)、高温温克勒(HTW)、U-Gas、恩德炉、灰熔聚等流化床粉煤气化技术。
现我国应用较多的是恩德炉、灰熔聚。
目前在朝鲜和我国共有十多台恩德气化炉在运行中,运行最好的是通辽梅花生物科技有限公司,现有2台发气量20000NM3/h的炉子,2006年11月投产,运行正常。
最关键的问题仍然是煤种,该炉要求煤种为褐煤、长焰煤、弱粘结煤,具体数据为灰熔点1250℃以上;煤活性950℃时大于65%,原则上控制在87%以上;粘结性、F.S.N ≤21/2。
另外内外水要干燥到12%以下,目前为止,恩德炉工艺最适宜的煤种是褐煤。
中科院山西煤化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术,该技术可用多种煤质作原料,如烟煤、焦炭、焦粉等,使用粉煤在1100℃下气化,固体排渣,无废气排放。
该技术工业示范装置已于2001年在陕西城固氮肥厂建成,小时投煤量4.2吨。
其煤种适应性广,操作温度约为1000~1080℃,反应压力为0.03~0.05MPa(G)。
气化炉是一个单段流化床,结构简单,可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。
带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉,再次参加反应,有利于碳利用率的进一步提高。
生产过程中废热回收利用技术研究
生产过程中废热回收利用技术研究1. 废热回收利用技术在现代工业生产中扮演着至关重要的角色,这项技术不仅可以有效节约能源资源,降低生产成本,还有助于减少环境污染和减少温室气体排放。
2. 随着全球工业化程度的不断加深,工业生产过程中产生的废热问题越来越受到人们的关注。
而废热回收利用技术的研究和应用就成为解决这一难题的重要途径。
3. 废热来源于工业生产中的各个环节,例如冶金、化工、电力、制造等行业。
这些废热如果得不到有效利用,不仅会造成能源资源的浪费,还会导致环境污染和能源安全问题。
4. 废热回收利用技术的研究可以分为两个方面:一是废热的回收技术,即如何将废热收集起来;二是废热的利用技术,即如何将收集到的废热转化为可再生能源或用于生产过程中的热能。
5. 在废热的回收技术方面,目前主要采用的方法包括热交换技术、热管技术、热泵技术、余热锅炉技术等。
这些技术可以有效地将废热回收并转化为热能供给生产过程中的热需求。
6. 热交换技术是一种常见的废热回收技术,通过热交换器将废热与冷却介质进行热交换,从而实现废热的回收和利用。
这种技术简单易行,成本较低,适用于各类工业场景。
7. 热管技术是一种高效的废热回收技术,通过热管将废热传递到需要的地方,实现能量传递和利用。
热管技术具有传热效率高、结构简单、运行稳定等优点,适用于高温高压的废热回收。
8. 热泵技术是一种新兴的废热回收技术,通过热泵循环将低温废热提升至高温,再利用于生产过程中。
这种技术具有能效高、环保、节能等优势,适用于一些对能源利用效率要求较高的生产场景。
9. 余热锅炉技术是一种传统的废热回收技术,通过余热锅炉将废热转化为热水或蒸汽供给锅炉系统使用,实现资源的再生利用。
这种技术运行稳定,适用于大型工业厂区的废热回收。
10. 在废热的利用技术方面,主要包括热电联产技术、余热发电技术、余热利用系统等。
这些技术可以将废热转化为电力或其他形式的能源,实现废热的再利用。
一种合成氨生产中的余热回收利用方法
一种合成氨生产中的余热回收利用方法篇一:随着全球对能源资源的需求不断增加,寻找可再生和高效利用方式的需求也在增加。
在合成氨生产过程中,大量热能通常以余热的形式散失。
然而,这些余热可以通过回收和利用的方式,提高能源利用效率,并减少对传统能源的依赖。
一种可行的余热回收利用方法是通过热交换器回收合成氨生产中产生的高温废热。
在合成氨生产过程中,合成气经过催化剂床反应生成合成氨,同时也产生大量的余热。
这些高温废热可以通过热交换器与新鲜进料的合成气进行热交换,从而将其传递给新鲜进料并预热,减少了对传统能源的需求。
此外,余热还可以通过蒸汽发生器产生高温蒸汽。
高温蒸汽是许多工业过程中广泛使用的能源形式,可以用于发电、加热和驱动其他设备。
通过将余热引导到蒸汽发生器,将其转化为高温蒸汽,可以在合成氨生产中实现能源的再利用。
在余热回收利用过程中,还可以考虑将余热与其他工艺废物进行综合利用。
例如,余热可以用于蒸发和浓缩废液,从而实现废液的处理和再利用。
此外,余热还可以用于加热废水,促进废水中的固体和溶解物质的沉淀和分离,减少废水处理的能源消耗。
综上所述,合成氨生产中的余热回收利用方法可以通过热交换器回收高温废热,并通过蒸汽发生器产生高温蒸汽。
此外,余热还可以与其他工艺废物进行综合利用,实现能源的再利用和资源的高效利用。
这些方法不仅可以降低能源消耗和生产成本,还可以减少对传统能源的依赖,对环境保护和可持续发展具有积极意义。
篇二:随着全球能源需求的增长和环境问题的日益加剧,能源的高效利用和环保产业发展变得尤为重要。
合成氨是一种广泛用于化肥、石化、冶金等行业的重要化工原料,其生产过程中产生大量的余热,如何有效回收和利用这些余热成为提高能源利用率和减少环境污染的关键问题。
在传统的合成氨生产过程中,余热主要通过烟气排放或散热器散发到大气中,造成了巨大的能源浪费和环境污染。
因此,我们需要一种有效的方法来回收和利用合成氨生产中产生的余热。
合成氨工艺分析及节能改造
合成氨工艺分析及节能改造【摘要】合成氨生产的消耗主要包括原料消耗和燃料消耗两部分,基于降低合成氨工艺能耗的理念,本文对合成氨的工艺流程进行分析,并提出煤化学合成氨的节能措施,以期为相关人员或工程提供参考。
【关键词】合成氨;工艺;节能0引言节能是我国未来发展的重要组成部分,从目前氨在煤合成厂的应用,结合近几年的节能因素,探究煤合成氨的能耗这种新型的节能技术,对我国合成氨工艺的未来发展提供更优化的方法,因此主要对合成氨装置的节能措施进行讨论和分析。
1 合成氨工艺流程分析1.1 原料气处理氨合成过程的第一步是生产富含氮气和氢气的气体。
天然气、重蒸汽、石脑油和焦炉煤气被用作生产氢气的原料,这些原料暴露在高温下,与水蒸气发生化学反应,生成含有一氧化碳和氢气的合成气,这也是产气的主要过程,而气态碳氢化合物和石脑油则用于生产合成气,二次蒸汽是主要用于生产合成气,也是主要工艺。
这种原料制氢的用途另外,制氮的主要原料是空气,空气可以通过物理稀释或其他化学方法得到纯氮低温提取纯氮生产氮气的化学方法是在空气中燃烧碳,空气中的含有的二氧化碳进行有效地释放,从而获得高纯度氮气。
1.2 原料气净化在合成氨工艺中,原料气生产完成后必须对原料气进行净化。
原料气处理分为以下几个过程:一是一氧化碳转化转化,原料气中的一氧化碳含量比较高,所以这些一氧化碳必须全部转化为氢气和二氧化碳。
一氧化碳转化的生产能耗很高,因此需要采取适当的方法降低能耗,控制生产成本,避免能源损失。
二是原料气脱碳脱硫,脱碳脱硫工艺主要采用物理吸收和化学吸收的方法,去除原料气中多余的碳和硫,防止催化剂中毒等问题。
脱碳和脱硫过程中需要对二氧化碳进行高效回收利用,由于二氧化碳是生产碳酸氢胺的重要物质,可以生产纯碱和尿素,因此必须将二氧化碳充分回收并用于减冰,避免浪费资源,节能环保。
此外,干法脱硫和湿法脱硫、脱碳脱硫过程中可采用两种不同的脱硫方法。
尤其是采用干法脱硫时,主要采用固体脱硫剂来达到脱硫目的,但脱硫剂无法回收,因此通常用于精细脱硫作业。
合成氨的生产过程的三个主要步骤
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工和医药等领域。
合成氨的生产过程是一个复杂而精密的工艺流程,包括多个主要步骤。
本文将从以下三个主要步骤来详细介绍合成氨的生产过程。
一、氮气和氢气的准备合成氨的生产过程首先需要准备氮气和氢气。
氮气通常从空气中通过分离提炼获得,而氢气则是通过蒸汽重整、水煤气变换或其他方法制备。
这两种气体的准备需要高纯度和高效率,以确保生产后的合成氨质量。
1. 氮气的提炼氮气的提炼通常采用分子筛吸附法或低温分馏法。
在分子筛吸附法中,空气首先经过过滤和去除杂质的处理,然后通过分子筛吸附剂进行分离,从而获得高纯度的氮气。
而低温分馏法则是利用空气中的氮气和氧气的沸点差异,通过低温冷却凝结氮气,然后采用分馏的方法将氮气和氧气分离。
2. 氢气的制备氢气的制备方法多种多样,常见的包括蒸汽重整法和水煤气变换法。
在蒸汽重整法中,石油制品或天然气经过蒸馏和蒸汽重整反应产生氢气;而水煤气变换法则是通过水蒸气与煤气或重油反应得到氢气。
无论是哪种方法,制备氢气都需要高效能的反应装置和精密的控制系统,以确保生产出高纯度的氢气。
二、氮氢混合气的合成当氮气和氢气准备好后,接下来的主要步骤是将两者合成为氨气。
这一步骤通常采用哈布法,通过高温高压下的催化反应将氮气和氢气合成氨气。
1. 反应装置哈布法的反应装置是合成氨过程中最关键的部分。
通常采用的是固定床反应器,反应器内填充有合成氨的催化剂,然后将预热的氮氢混合气以一定的流量输送到反应器中。
反应器的设计和运行需要考虑到高温高压下的工艺安全和高效能的问题,同时还要考虑催化剂的运转和再生等技术性问题。
2. 反应条件在哈布法的反应条件中,温度和压力是两个至关重要的因素。
一般情况下,合成氨的反应温度在350-550℃之间,压力在100-300大气压之间。
还需要考虑反应速率与选择性、热力学与动力学等因素,以保证合成氨的产率和质量。
三、氨气的精馏和提纯合成氨的最后一个主要步骤是氨气的精馏和提纯。
2024年合成氨生产安全技术(3篇)
2024年合成氨生产安全技术摘要:合成氨是一种重要的化学品,广泛用于农业肥料、化学工业等领域。
然而,合成氨的生产过程中存在一定的安全风险,包括爆炸、中毒等。
因此,研究合成氨生产安全技术对于确保生产过程的安全性非常重要。
本文主要介绍2024年合成氨生产安全技术的发展趋势,并分析存在的问题和解决方案。
关键词:合成氨;生产安全技术;爆炸;中毒;发展趋势1. 引言合成氨是一种重要的化学品,广泛应用于农业肥料、化学工业等领域。
合成氨的生产过程中存在一定的安全风险,需要采取相应的安全技术措施。
2. 合成氨生产过程中的安全风险2.1 爆炸风险合成氨是一种易爆炸的物质,其在特定条件下可以形成爆炸性混合物。
因此,在合成氨生产过程中需要采取措施确保爆炸风险的控制。
2.2 中毒风险合成氨在高浓度下对人体有毒性,可能引起中毒症状。
工作者在接触合成氨时需要保护自身,防止中毒发生。
3. 发展趋势3.1 自动化控制技术2024年,合成氨生产过程中的自动化控制技术将得到更广泛的应用。
通过引入自动化控制系统,可以确保生产过程中的参数控制和安全操作的准确性。
3.2 环境监测技术合成氨生产过程中的环境监测技术也将得到进一步的发展。
通过实时监测环境参数,可以及时发现异常情况并采取相应的措施保护工作人员的安全。
3.3 事故应急处置技术在2024年,合成氨生产过程中的事故应急处置技术也将得到提升。
针对爆炸、中毒等事故情况,将建立更完善的应急预案和处置方案,以确保事故能得到及时有效的处理。
4. 解决方案4.1 安全生产培训和教育加强对从业人员的安全培训和教育,提高他们的安全意识和应急处置能力。
4.2 引入新技术和装备引入新的安全技术和装备,如智能传感器、无人机等,提高生产过程的安全性。
4.3 加强监测和预警系统建设加强监测和预警系统的建设,通过实时监测合成氨生产过程中的环境参数,及时预警并采取相应的措施。
5. 结论合成氨是一种重要的化学品,生产过程中存在一定的安全风险。
合成氨生产造气工段的能耗分析及节能途径
合成氨生产造气工段的能耗分析及节能途径造气工段是合成氨生产能耗最高,同时又是余热最多的岗位。
努力降低煤气生产的原料、蒸汽和用电消耗,切实做好余热回收利用工作,是降低合成氨综合能耗和生产成本的有效途径。
生产一吨合成氨理论能耗为22.78×106KJ,但从目前的现实情况看,即使一些较为先进的企业,实际生产的能耗水平也远大于此值。
所以,无论是从理论上分析还是实践认为,进一步降低合成氨能耗的空间较大,深入挖掘降耗潜力,努力降低生产成本,是小氮肥行业生存发展的关键。
节能问题涉及全厂各工序,本文就造气工段如何提高碳的利用率、减少蒸汽用量、降低电耗方面加以具体阐述。
1 提高燃料利用率的途径燃料在气化过程中,转化到半水煤气组成中的碳量,称为有效消耗。
在实际气化生产中,还要以其它形式消耗大量的碳,如吹风过程中所燃烧的碳、灰渣中末燃尽的碳、随着气体带走的尘粒中含碳等。
事实上转化为半水煤气中的碳量,仅是整个煤气生产过程中原料消耗的一部分,其比值即为碳的有效利用率。
在生产中,希望有效消耗所占总消耗的比例越高越好,这就需要努力提高燃料的利用率,尽量减少其它形式的碳损失。
原料在气化过程中,转入到半水煤气中的碳,是以一氧化碳和二氧化碳两种形式存在的,生成甲烷则是不希望发生的副反应。
假如使用的气化原料品种和气化条件已确定,则半水煤气中的一氧化碳和二氧化碳的总量也就相应为一定值。
根据目前的煤气生产水平,半水煤气中一氧化碳含量一般在28%~31%范围内,二氧化碳含量占7%~8%之间。
若生产一吨氨,半水煤气的消耗量用V半表示,半水煤气中一氧化碳和二氧化碳总含量为30%+7.5%=37.5%,则每生产一吨氨转入半水煤气中的碳含量为:0.375×12/22.4V半=0.2009V半(kg/tNH3)折成标准煤为:0.2009V半÷0.84=0.239V半(kg/tNH3)式中0.375——是半水煤气中CO+CO2组分百分含量;12——碳的原子量;22.4——标准状况下,每千摩尔体积(Nm3)V半——吨氨半水煤气消耗量(Nm3);0.84——吨标准煤的含碳量。
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i n l e t g a s c a n d r o p f r o m 3 5  ̄ C t o 1 5  ̄ C. T h e p r o d u c t i v i t y t h e r e f o r c a n i n c r e a s e b y bo a u t 1 0 %.
摘 要 : 提 出了一种利用多级压缩机级间的废热 , 采用 溴化锂吸收式制冷 , 来 降低 压缩机一级入 口气体 的温度 的方法 ,
达到了增 加压 缩机排气 量的 目的。并对 系统进行 了建模 与模 拟 , 当采用 三段废热 时 , 可将压 缩机入 口气 体温度 由 3 5  ̄ C 降到 1 5 %。提 高产能 1 0 %左右 。 关键词 : 合成氨 ; 氮氢气压缩机 ; 级间 ; 废热
Ab s t r a c t : T h e me t h o d w a s p u t t o r wo r d t h a t i t c a n r e d u c e t h e t e mp e r a t u r e o f c o mp r e s  ̄r i n l e t g a s a n d g e t t h e p u po r  ̄ o f i n c r e a s - i n g c o mp r e s s o r a i r d i s p l a c e me n t b y u s i n g l i t h i u m b r o mi d e a b s o r p t i o n c h i l l e r a n d t h e wa s t e h e a t o f mu l t i ・ ・ s t a g e c o mp r e s s o r i n t e r ・ - s t a g e . T h e mo d e l i n g a n d s i mu l a t i o n o f s y s t e m a r e c o n d u c t e d .Wh e n t h r e e ・ s t a g e w a s t e h e a t i s u s e d,t h e t e mp e r a t u r e o f c o mp r e s s o r
过程 中 , 各 段 压 缩 出 口气 体 的温 度 可 达 到 1 3 0 ℃ 左右, 为 了降 低压缩 功 和满足 工艺 要求 , 在进 入下
一
一
k , 所以各级 出口温度 :
=
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图 1 物 理 模 型
级 压 缩 之前 , 必须将其温度降低到 4 O ℃ 以
下¨ 。这 一 部 分 热 量 现 在 没 有 得 到 有 效 的 利 用 。利用 这些 废 热 中 的部 分 能 量 , 采 用 溴化 锂 吸 收 式制 冷 , 并 将得 到 的冷 量用 于降 低 一 级 压缩 机 人 口气体 温度 , 达 到增加 压缩 机排气 量 的 目的 。 2 热 力计算模 型 的建 立 利用 废热 中的部 分 能 量 , 采用 溴 化 锂 吸收 式
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 0—1 6
2 . 1 压 缩机 各级 出 口温度 的计 算
中图分类 号: T H 4 5 文献标识码 : A d 0 j : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5— 0 3 2 9 . 2 0 1 3 . 4. 0 0 1 2
S t u d y o n t h e Ut i l i z a t i o n o f I n t e r ・ s t a g e Wa s t e He a t o f Ni t r o g e n a n d Hy d r o g e n
1 前 言
制冷, 物理模 型 如 图 1 所示 。
溴化锂 吸收式 制冷 机
近年来 , 我 国煤化 工取 得 了长足 的进 步 , 高压 合 成 工艺用 多级 压缩机 的数 量也 不 断增 加 。在合
成氨工艺中普遍采用多级压缩 、 级 间冷却 的方法 来 满 足合成 过程 中需要 的高 压条 件 。在 多 级压缩
Co mp r e s s o r i n S y n t h e  ̄s Amm o n i a P l a n t
GAO We i , W ANG Zh e n- h ui , LI Na
( H e b e i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 1 8 , C h i n a )
2 0 1 3年第 4 1 卷第 4期
文章 编号 : 1 0 0 5—0 3 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4— Leabharlann 0 5 1 — 0 3 流
体
机
械
5 l
合成氨厂氮氢气压缩 机级 问废热利用技术研究
高 伟, 王振 辉 , 李 娜
( 河北科技 大学 , 河北石家庄 0 5 0 0 1 8 )
Ke y wo r d s : s y n t h e t i c a mmo n i a; n i t r o g e n a n d h y d r o g e n c o mp r e s s o r ; i n t e r — s t a g e ; w a s t e h e a t