3.3 合成氨-CO2脱除
合成氨工艺总结
合成氨发展的三个典型特点：1。
生产规模大型化2。
能量的合理利用. 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能3. 高度自动化Chp2。
原料气的制取2。
1 固体燃料气化法氢气的主要来源有：气态烃类转化、固体燃料气化和重质烃类转化。
煤气化技术装置的分类：(1）固定床气化（2）流化床气化(3）气流床气化固定床气化：UGI炉，鲁奇（Lurgi）炉和液态排渣的鲁奇炉流化床气化:Winkler气化炉；Lurgi循环流化床气化炉；U—Gas灰团聚流化床气化炉气流床气化：常压气流床粉煤气化即Koppers-Totzek（柯柏斯-托切克，简称K—T）炉；水煤浆加压气化，即Texaco（德士古）炉和Destec（现E-Gas)炉；粉煤加压气化,即SCGP（Shell 煤气化工艺）。
固定床间歇制气：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.间歇式制半水煤气流程：a．空气吹风b．上吹制气c．下吹制气d．二次上吹e．空气吹净德士古气化装置包括煤浆制备、气化、灰水处理。
煤浆气化采用德士古水煤浆加压气化的激冷流程。
气化工段关键设备气化炉(参见p56图1-2—39)气化炉分上下两部分，上部为燃烧室，燃烧室内安装三层耐火砖用来防止炉壁烧坏；下部为激冷室。
从燃烧室出来的工艺气通过下降管进入激冷室，激冷室上部有激冷环，下部下降管浸入水中,工艺气在水中冷激.气化炉是德士古装置核心设备。
碳洗塔的作用是洗涤从气化炉来的粗煤气，除去粗煤气中的含杂的灰分以及可容水的反应副产物,保证干净、含灰分少的粗煤气送到下一工段进行使用。
碳洗塔下部主要作用是洗涤，碳洗塔合成气入口管线伸入水下，粗煤气进入碳洗塔水下后，经过塔内灰水的洗涤再进入上部；碳洗塔上部有塔盘，采用筛板结构，用来对合成气进行可溶性气体以及灰分进行吸收。
二氧化碳脱除方法的分析与比较
二氧化碳脱除方法的分析与讨论摘要：作为主要的温室气体，CO2减排问题引起全球范围的广泛关注。
本文阐述了燃煤烟气中二氧化碳脱除的多种方法。
研究了各种CO2的吸收方法,包括物理吸收法中的膜吸收法、吸附剂等,物化吸附法,还有化学吸收剂中的氨水、有机氨等吸收方法,并分析各种方法的特点及优缺点。
关键词：温室效应二氧化碳脱除1 引言近年来,越来越多的学者认为全球气候变暖和海平面上升是由CO2为主导因子的温室效应引发的[1-4]。
CO2的排放速度正随着人类利用能源速度的增长而迅速地增长，据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测，人类活动产生的CO2将从1997年的271亿t/a增长到2100年的950亿t/a，而大气中CO2的体积分数也将从现有的360×10-6增长到2050年的720×10-6 [5]。
温室效应的严重性迫使越来越多的国家和国际机构表示出对CO2排放问题的关切。
我国在CO2排放方面正面临着日益增加的巨大压力,预计2030年前后CO2排放问题有可能成为制约我国经济增长最主要的约束之一[6]。
2 物理法2.1物理溶剂吸收法[7]物理溶剂吸收法利用吸收剂对二氧化碳的溶解度与其它气体组份不同而进行分离。
常用的溶剂有水、甲醇、碳酸丙烯酯等。
(1)水洗法应用最早,具有流程简单、运行可靠、溶剂水廉价易得等优点,但其设备庞大、电耗高、产品纯度低并造成污染等特点,一般不采用。
(2)低温甲醇法应用较早,具有流程简单、运行可靠外,能耗比水洗法低,产品纯度较高,但是为获得吸收操作所需低温需设置制冷系统,设备材料需用低温钢材,因此装置投资较高。
(3)碳酸丙烯酯法(简称PC法)是近年来中小型氨厂常用脱碳和回收二氧化碳的方法。
它具有溶液无毒、浓溶液对碳钢腐蚀性小,能耗比甲醇法低等优点,缺点是PC溶剂循环量大,造成溶剂损耗大,操作费用较高。
2.2膜分离法膜分离法利用各种气体在薄膜材料中的渗透率不同来实现分离,用于二氧化碳分离的膜分离器有中空纤维管束和螺旋卷板式两种[7]。
合成氨生产中二氧化碳的吸收和再生工艺的设计研究毕业设计[管理资料]
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1 绪论课题来源、目的、意义枝江化肥厂技术改造年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔，特此考察该设备相关企业使用情况，调研查阅文献，收集相关资料进行设计。
课题来源中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司（以下简称湖北化肥分公司）位于长江中上游结合部、江汉平原西缘——湖北省枝江市。
东临古城荆州，西接宜昌三峡，近临三峡国际机场，南濒万里长江，北靠宜黄高速公路。
铁路专用线与全国铁路联网，产品可通过水路、铁路、公路、航空运往全国各地。
区域内资源富集，中国石化川气东送和中国石油西气东输管线直达厂区，有丰富的磷矿资源、卤水资源以及水电资源，可为企业持续发展提供丰富的资源。
湖北化肥分公司是中国石化在湖北省内的唯一一家大型化肥生产企业，也是中南地区规模较大的化肥生产企业之一。
建厂30多年来，累计生产优质尿素1300多万吨，为农业增效、农民增收作出了较大的贡献，付出了巨大的努力。
，经过“气代油”、“煤代油”改造，现具备以天然气和煤为原料的两套造气系统，提高了原料路线的适应性，为持续发展打下了坚实的基础，大大提高了企业的抗风险能力和竞争能力；经过扩能改造，上游装置具备年产120万吨合成氨的供气能力，下游装置具备年产33万吨合成氨、56万吨尿素的能力。
公用工程配套完善，现有三台总蒸发量700吨/小时的高压煤锅炉和两台25兆瓦的发电机组，为主装置生产提供动力供应。
除主导产品合成氨、尿素外，还有氮气、氧气、氩气、硫磺、硫胺等附产品。
湖北化肥分公司以“从严、求实、团结、文明、进取”的企业精神，不断创新企业管理，积极推行内控制度、ERP信息化管理、HSE管理体系、全面质量管理等现代化管理手段，同时，坚持“三基”等传统的管理方式。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国设备管理优秀单位”、“湖北省守合同重信用企业”等300多项省部级以上荣誉。
企业通过ISO9001：2008国际质量管理体系认证，“长江牌”尿素先后荣获国家质量银奖、湖北省名牌产品、国家质量免检产品称号及中国产品质量协会授予的“三A”质量等级认证，“长江牌”复合肥连续多年获得“湖北省名牌产品”称号。
合成氨变换气中CO2的综合利用
工艺分析
• （1）原料气用二氧化碳气提，使未转化物 大部分分解，残余部分只需再一次低压加 热分解即可，省去高压分解回收系统，简 化流程。 • (2)出高压冷凝器的甲胺液及来自高压洗涤 器的甲胺液靠液位差自流返回合成系统， 不需甲胺泵输送，节省设备和动力，操作 稳定。 • (3)合成塔操作压力较低,，节省压缩机和泵 的动力消耗。
选择
• 二氧化碳回收装置采 用DCS自动控制系统
尿素的合成
• 自从1773年ROUELLE在蒸发人尿时第一 次发现尿素后，1828年德国的维勒在实验 室里用氰酸和氨首次人工合成厂尿素。此 后的90多年里陆续出现了50多种尿素的合 成方法。直到1922年，德国的法本公司发 明了用二氧化碳和氨直接合成尿素的工业 生产方法。这个方法是现代尿素工业生产 的基本生产原理。
物理应用
• 气体。
• (2)用作冷却剂：CO2 可用于原子能反应堆 的冷却剂、食品的冷 却冷冻等
生物应用
• (1)用作气肥：CO2可 用覆盖植物的气肥， 能提高光合作用的效 率，使产品早熟、产 量提高。 • (2)用作果蔬保鲜剂： 通过注入高浓CO2， 降低O2含量，以抑制 果蔬中微生物呼吸和 病菌发生
二氧化碳的收集
• (1)压缩吸附工段 来自于化肥生产装置的二氧化 碳气在温度 < 40℃条件下经加压、分水、脱硫后 进入干燥器(A/B)。干燥器设计为2个体积相同的 吸附床，原料气中的水分、油脂等杂质被床内的 干燥剂吸附，气体从干燥器底部引出。出干燥器 的气体分成2股物流:食品级物流进人吸附系统， 以吸附去除烯烃、烷烃、苯等杂质，净化后的气 体进入精馏贮存工段的精馏塔中脱除氧气、甲烷、 氮气等轻组分;工业级物流经液化后直接进人单级 闪蒸系统，再进人产品罐贮存。
合成氨过程中二氧化碳的脱除
合成氨过程中二氧化碳的脱除经变换的原料气含有大量的二氧化碳，二氧化碳是制造尿素、碳酸氢铵和纯碱的重要原料。
原料气在进合成工序前，必须将二氧化碳清除干净。
因此，合成氨生产中，二氧化碳的脱除及其回收利用具有双重目的。
习惯上，将二氧化碳的脱除过程称为脱碳。
目前，脱碳多采用溶液吸收法。
根据吸收剂性能的不同，分为化学吸收法和物理吸收法两类。
化学吸收法是二氧化碳与碱性溶液反应而被除去，常用的有改良热钾碱法、氨水法和乙醇胺法。
物理吸收法是利用二氧化碳比氢气、氨气在吸收剂中溶解度大的特性，用吸收的方法除去原料气中的二氧化碳，常用的有低温甲酵法、聚乙二酵二甲醚法和碳酸丙烯酯法。
(l)改良热钾碱法改良热钾碱法也称本菲尔法，该法采用热碳酸钾吸收二氧化碳：K2CO3+CO2+H2O = 2KHCO3碳酸钾溶液吸收二氧化碳后，应进行再生以使溶液循环使用，再生反应为2KHCO3 = K2CO3+H2O+CO2↑产生的二氧化碳可回收利用。
加压利于二氧化碳的吸收，故吸收在加压下操作；减压加热利于二氧化碳的解吸，故再生过程是在减压和加热的条件下完成的。
吸收溶液中，除碳酸钾之外，并有活化剂二乙醇胺，并加有缓蚀剂偏钒酸钾、消泡剂聚醚或硅酮乳状液等。
近几年，美国UOP公司开发了一种可取代二乙醇胺的新活化剂ACT-l。
(2)聚乙二酵二甲醚法也称谢列克索法，属于物理吸收。
聚乙二醇二甲醚能选择性脱除气体中的COz和H2S，无毒，能耗较低。
20世纪80年代初，美国将此法用于以天然气为原料的大型合成氨厂，至今世界上仍有许多工厂采用。
中国南化公司研究院开发的同类脱碳工艺（NHD净化技术）在中型氨厂试验成功，NHD溶液吸收c0.和H.S的能力均优于国外的Selexol溶液，而价格便宜，技术与设备全部国产化。
合成氨原料气脱CO2.
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
2、气体分离原理
分离的基本原理是：将经过净化的带压或加压的原料气逐级冷却至 各分离组分的冷凝温度进行分凝(单级或逐级冷凝);或使原料气加压 冷却、液化、再精馏进行分离。常用的气体冷凝温度(在101.325千 帕压力下)见表1[常见的气体冷凝温度 法（ 以 冷 密 分化 分 却 度 离学 为 ， 不 。） ： 根 同 反压据、 应缩沸扩 吸气点散 附体温速 气，度度 体物不不 等理同同 方 可，
甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和 H2O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数) 一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量 脱除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰 性气体CH4的含量。甲烷化反应如下：
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。
③ 气体精制过程
经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和 CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量 不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工 序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。 目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。
初步方案的制定
一、合成氨的工艺物料
(1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和 氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常 采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催 化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和 石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成 气。 (2)净化 对粗原料气进行净化处理，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。
合成氨脱碳工艺
合成氨脱碳工艺简介合成氨生产工艺简述合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。
就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
因此，脱除CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。
我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除CO2工艺，非常有必要。
1.1.4脱碳单元在合成氨工业中的作用在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料CO2。
以沪天化1000t/d合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的CO2含量经吸收后降到0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的CO2再生为99%纯度的产品CO2。
在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。
系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。
但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中CO2就越多。
用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的CO2量较少，合成气中CO2浓度在15-20%，每吨氨副产CO2约1.0-1.6吨。
合成氨第3章粗原料气净化
Ka
aK2 H aK aH2O ( pCO2 H )
• 这是复合平衡常数表达式，式中H为亨利常数。若
实验得出活度系数则平衡上方CO2的分压可求
pCO2
C 2 2 KH KH
CK CH2O K H2O HKa
• 若已知溶液原始浓度和规定K2CO3转化率,则上式 可改为
pCO2
4C
2 K
x
2
(1 x)
图 1.22
• 工艺条件
• 1. 溶液组成 质量浓度 CK2CO3 27-30%
• CDEA 2.5-5% 缓蚀剂 总钒0.5% 消泡剂 几十ppm
• 2. 吸收压力
• 天然气为原料时
2.7-2.8MPa
• 煤焦为原料时
1.8-2.0MPa
• 3. 吸收温度
• 半贫液温度由再生塔中部操作温度决定，一般为110~1 15ºC。
•
• 吸2收NHO2是4O基H于低 价CO铜离2 子存在NH 4 2 CO3 H2O NH 4HCO3
2NH4OH H2S NH 4 2 S 2H2O
2CuNH3 2 AC 2H2S Cu2S 2NH 4 AC NH 4 2 S
4Cu
NH
3
2
AC
4NH4 AC
4 NH 4OH
• 贫液温度由净化气二氧化碳含量要求决定，常为70-80 °C。
• 4. 转化度
• 贫液
0.15-0.25 半贫液 0.35-0.45
5. 再生温度及压力
• 再生温度取决于压力，压力略高于大气压，在此压力 溶液沸点下操作。
• 6. 再生塔顶水气比
水气比大，能耗大，一般为1.8-2.2。
• 一般性问题
合成氨脱碳工艺
合成氨脱碳工艺简介合成氨生产工艺简述合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。
就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
因此，脱除CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。
我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除CO2工艺，非常有必要。
1.1.4脱碳单元在合成氨工业中的作用在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料CO2。
以沪天化1000t/d合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的CO2含量经吸收后降到0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的CO2再生为99%纯度的产品CO2。
在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。
系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。
脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。
但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中CO2就越多。
用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的CO2量较少，合成气中CO2浓度在15-20%，每吨氨副产CO2约1.0-1.6吨。
合成氨原料气(变换气)的脱CO2
化工 0913——18 倪娟
一.工艺物料的相关信息
1、合成氨工业的重要性
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
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H2和易清除的CO2，同时又制得了所需的 原料气H2。其反应为： CO + H2O(g)= CO2 + H2 Δ H0= -41 kJ·mol-1
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
制取氨用的氮氢混合气。氢气主要由天然气、石脑油、重质油、煤、 焦炭、焦炉气等原料制取.工业上通常先在高温下将这些原料与水蒸 气作用制得含氢、一氧化碳等组分的合成气。这个过程称为造气。 由合成气制氢，是氮氢混合气中氢的主要来源。合成气中含有的硫 化合物、碳的氧化物及水蒸气等都对生产过程中所用的催化剂有害， 需在氨合成前除去，合成气中的一氧化碳，可与水蒸气作用生成氢 和二氧化碳，这个过程称一氧化碳变换。习惯上把脱除硫化合物的 过程称脱硫；脱除二氧化碳的过程称脱碳。残余的少量一氧化碳、 二氧化碳和残余水蒸气则在最后除去。氨合成用氮的来源，是在制 氢时直接加入空气，或在合成前补加纯氮气。制取纯净的氮氢混合 气时，原料不同，原料气净化方法也不同。
③脱硫
主要是H 2 S,其次是CS 2 ,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H2S含量一般为2～3gH2S对设备和管道有腐蚀作用，使变换及合成系统 的催化剂中毒，还使铜洗系统的低价铜生成硫化亚铜 沉淀，增加铜耗。
合成氨工艺原料气净化方法
摘要：氨合成反应需要高纯度的H2和N2，无论以固体（煤或焦炭）还是用烃类（天然气、石脑油等）为原料获得的原料气中，都含有一氧化碳、二氧化碳、硫化物等不利于合成反应的成分，需要在进入合成塔之前除去，否则将导致氨合成催化剂中毒而无法运行。在多年的实践和探索中，合成氨工艺原料气净化方法不断创新和改进，由原来高污染高能耗的铜洗法发展到如今的高效节能净化技术。本文简述了铜洗、双甲、醇烃化等几种合成氨原料气净化的工艺原理、方法及其特点，对几种净化工艺进行了对比分析。并介绍了新型节能净化技术。
2.3 甲醇甲烷净化工艺法（双甲工艺）
“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。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。工艺原理：
甲醇化工艺CO+2H2 = CH3OH CO2+3H2 = CH3OH +H2O；
甲烷化工艺CO+3H2= CH4 +H2O CO2 +4H2=CH4+2H2 O
四．
合成氨厂原料气净化工艺随着时代发展,已从较为落后的铜洗工艺法逐渐发展到 工艺较为先进的醇烃化及醇烷化净化工艺，并不断向节能减排方向发展，如通过增加1台换热器来改进分子筛再生系统，用新增换热器来对系统内氮气进行换热，降低了其他换热器外部供能，从而提高能源利用率，达到节能的效果；合成氨原料气节能净化装置，回收了合成氨原料气中的甲烷，增加了产出，提高了原料利用率，同时有效减少了氨合成工序弛放气的排放量等等。
醇烃化工艺就是醇醚化、醇烃化精制工艺。第一步将双甲工艺中甲醇化催化剂更换成醇醚复 合催化剂，使CO+CO2与H2反应生成甲醇，并随即水解为二甲醚。第二步将双甲工艺的甲烷化催化剂更换为烃化催化剂，使 CO+CO2与H2反应生成低碳烃化物、低碳醇化物，低碳烃化物、低碳醇化物在水冷温度下可冷凝为液相，与气体分离。优点：①脱除CO+CO2的量低且稳定，并能较大幅度地提高联产甲醇的产量；②烃化生产烃类物质，高压常温下冷凝分离；③烃化操作温度较甲烷化低60～80℃，烃化反应床层更易维持自热操作；④烃化催化剂活性温区宽，不易烧结、老化，使用寿命长；⑤烃化催化剂价格便宜；⑥甲醇在烃化塔内无逆反应发生。
合成氨
合成氨综述摘要：合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，为人类社会发展和人口增长作出了巨大贡献。
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。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。
本文大致介绍了氨合成的基本工艺过程及相关技术生产。
关键词：合成氨，天然气，脱硫，脱碳，变换前言氨（Ammonia）是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
农业上使用的氮肥，除氨水外，氨还可以生产多种氮肥,如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等；氨除了主要用作化学肥料的原料外，氨也是重要的工业原料，是生产染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤维、石油化工等的重要原料。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。
氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。
一、氨的化学、物理性质1.1 主要化学性质NH3（挥发性）遇HCl（挥发性）气体有白烟产生,可与氯气反应；氨水（一水合氨，NH3·H2O）可腐蚀许多金属，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青；氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制硝酸的重要反应，NH3也可以被氧化成N2；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
在水中产生少量氢氧根离子，呈弱碱性。
氨与酸反应生成铵盐： NH3+HCI=NH4CI1.2 氨的物理性质有刺激性气味的气体，氨对人体的眼、鼻、喉等有刺激作用，接触时应小心。
如果不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。
氨气的密度为0.771g/L（标准状况下）。
氨很容易液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700kPa至800kPa，气态氨就液化成无色液体，放出大量的热。
二氧化碳的脱除
一、概述
粗煤气经一氧化碳变换后，变换气中除氢和氮外，还有二氧化碳、一氧 化碳和甲烷等组分，其中以二氧化碳含量最多。二氧化碳既是后续变换 气应用的化工过程中各种催化剂的毒物，又是重要的化工原料，如用作 生产尿素、碳酸氢铵等氮肥的原料，以及食品饮料工业的原料等。因此 二氧化碳的脱除必须兼顾这两方面的要求。
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第五章 儿童舞蹈创编
第一节 儿童律动、歌表演、集体舞的创编 第二节 儿童表演舞的创编
第一节 儿童律动、歌表演、集体舞的创编
一、儿童律动 律动是儿童所喜爱的音乐活动之一，它以音乐为基础，以
模仿为标志为手段。通过艺术特殊的美感作用，可以使儿童 加深对音乐形象的理解，，以舞蹈提高儿童对自然事物的艺 术表现能力。律动教学是幼儿园对儿童进行节奏训练的一门 主课，不仅给儿童以艺术美的享受，而且作为一种教育手段 也能培养儿童良好的生活习惯，陶冶他们的心灵和情操。 律动的内容可以是单一动作的模仿，也可以是几个动作的 组合;还可以让儿童在音乐伴随下，全身心地投入活动气氛中 ，按自己的想象，根据音乐的特点，编出各种动作。在这种 欢乐的气氛中，可以很好地发展儿童的想象力和创造力。幼 儿园的律动活动，是为了配合唱歌、音乐游戏和舞蹈学习而 选择的;
律动一般分为以下几类: ( 1)模仿各种动物的动作 小鸟飞、小兔跳、鸭子走、蝴蝶
飞、小熊跳、小鱼游、大象走等。 (2)模仿交通工具 飞机飞行、开汽车、开火车等。 (3)模仿一些形象的劳动 划船、播种、收割、摘果子、种
萝卜等。 (4)模仿日常生活中的动作 洗脸、刷牙、梳头、敲锣、打
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项目四 二氧化碳的脱除
1.基本原理 碳酸钾水溶液吸收CO2的过程为:气相中CO2扩散到溶液界面; CO2溶解
碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料气中CO2填料塔的设计精
碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料⽓中CO2填料塔的设计精⼀、概述：吸收是利⽤各组分溶解度的不同⽽分离⽓体混合物的操作。
混合⽓体与适当的液体接触，⽓体中的⼀个或⼏个组分便溶解于液体中⽽形成溶液，于是原组分的⼀部分⽓体分离。
对与此题中的易溶⽓体是CO2。
依题意：年⼯作⽇以330天，每天以24⼩时连续运⾏计，合成氨原料⽓处理量为23500m3/ h。
变换⽓组成及分压如下表表变换⽓的组成及分压成分CO2CO H2N2CH4体积百分数(%) 27.5000 3.6800 50.0000 18.1000 0.7200组分分压(MPa) 0.44 0.059 0.8 0.29 0.0115 (kgf/cm2) 4.488 0.602 8.16 2.958 0.117⼯业上脱除⼆氧化碳的⽅法主要有物理吸收法，化学吸收法，物理化学吸收法。
本次设计是⼩合成氨⼚原料⽓中⼆氧化碳的脱除，化学吸收法对⼯⼈素质要求较⾼，因此采⽤物理吸收法。
物理吸收法适合于CO2分压较⾼，净化度要求低的情况，再⽣时不⽤加热，只需降压或汽提，总能耗⽐化学吸收法低，但CO2分离回收率低，在脱CO2前需将硫化物去除。
物理吸收是利⽤原料⽓中的溶质(CO2)在吸收剂中的溶解度较⼤⽽除去的⽅法。
⼀般吸收采⽤⾼压及低温，解吸时采⽤减压或升温，减压解吸所需再⽣能量相当少。
此法的关键是选择优良的吸收剂。
所选的吸收剂必须对CO2的溶解度⼤、选择性好、沸点⾼、⽆腐蚀、⽆毒性、性能稳定。
典型的物理吸收法有加压⽔洗法、N2甲基吡咯烷酮法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法(Flour 法)等。
碳酸丙烯酯法是碳酸丙烯酯为吸收剂的脱碳⽅法。
碳酸丙烯酯对CO2、H2S的溶解度较⼤，具有溶解热低、黏度⼩、蒸汽压低、⽆毒、化学性质稳定、⽆腐蚀等优点。
此法CO2的分离回收率较⾼，能耗低已得到⼩合成氨⼚的⼴泛应⽤，经过各种⽅法的⽐较，最后选择⽤碳酸丙烯酯法吸收⼆氧化碳。
⼆、⽣产流程说明碳酸丙烯酯脱碳⼯艺流程⼀般由吸收、闪蒸、汽提（即溶剂再⽣）和⽓相中带出的溶剂回收等部分组成。
合成氨原料气中CO脱除工艺的比较
关键词 液氮洗ꎻ甲烷化ꎻ比较
中图分类号:ＴＱ１１３. ２６ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００６￣７７７９(２０１８)０５￣００３７￣０３
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ＣＯ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｍｍｏｎｉａ Ｆｅｅｄ Ｇａｓ
ＹＩＮ Ｊｕｎｊｉｅ ( Ｃｈａｎｇｚｈｅｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.ꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｂｒａｎｃｈꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００１０ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂｏｔｈ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓｈ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎａｔｉｏｎ ｃａｎ ｒｅｍｏｖｅ ａ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＣＯ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｍｍｏｎｉａ ｆｅｅｄ ｇａｓꎬ ｈａｖｅ ｒｉｃｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｉｎ ｌａｒｇｅ￣ ｓｃａｌｅ ａｍｍｏｎｉａ ｐｌａｎｔｓꎬ ａｎｄ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ. Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗꎬ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬ ｄｅｖｉｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍａｔｃｈｉｎｇꎬ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎꎬ ｔｈｒｅｅ ｗａｓｔｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓꎬ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｃｏｓｔｓꎬ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓꎬ ｂｕｔ ｉｔｓ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｐｓｔｒｅａｍ ａｎｄ ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｕｎｉｔｓ ｉｓ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｉｓ ａｂｏｕｔ １０％ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈａｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ.
合成氨过程中二氧化碳的脱除
合成氨过程中二氧化碳的脱除经变换的原料气含有大量的二氧化碳，二氧化碳是制造尿素、碳酸氢铵和纯碱的重要原料。
原料气在进合成工序前，必须将二氧化碳清除干净。
因此，合成氨生产中，二氧化碳的脱除及其回收利用具有双重目的。
习惯上，将二氧化碳的脱除过程称为脱碳。
目前，脱碳多采用溶液吸收法。
根据吸收剂性能的不同，分为化学吸收法和物理吸收法两类。
化学吸收法是二氧化碳与碱性溶液反应而被除去，常用的有改良热钾碱法、氨水法和乙醇胺法。
物理吸收法是利用二氧化碳比氢气、氨气在吸收剂中溶解度大的特性，用吸收的方法除去原料气中的二氧化碳，常用的有低温甲酵法、聚乙二酵二甲醚法和碳酸丙烯酯法。
(l)改良热钾碱法改良热钾碱法也称本菲尔法，该法采用热碳酸钾吸收二氧化碳：K2CO3+CO2+H2O = 2KHCO3碳酸钾溶液吸收二氧化碳后，应进行再生以使溶液循环使用，再生反应为2KHCO3 = K2CO3+H2O+CO2↑产生的二氧化碳可回收利用。
加压利于二氧化碳的吸收，故吸收在加压下操作；减压加热利于二氧化碳的解吸，故再生过程是在减压和加热的条件下完成的。
吸收溶液中，除碳酸钾之外，并有活化剂二乙醇胺，并加有缓蚀剂偏钒酸钾、消泡剂聚醚或硅酮乳状液等。
近几年，美国UOP公司开发了一种可取代二乙醇胺的新活化剂ACT-l。
(2)聚乙二酵二甲醚法也称谢列克索法，属于物理吸收。
聚乙二醇二甲醚能选择性脱除气体中的COz和H2S，无毒，能耗较低。
20世纪80年代初，美国将此法用于以天然气为原料的大型合成氨厂，至今世界上仍有许多工厂采用。
中国南化公司研究院开发的同类脱碳工艺（NHD净化技术）在中型氨厂试验成功，NHD溶液吸收c0.和H.S的能力均优于国外的Selexol溶液，而价格便宜，技术与设备全部国产化。
合成氨工业-脱碳
脱碳工段4.1脱碳工段概述二氧化碳小部分来自粗气，大部分是粗气中的一氧化碳经与水蒸气变换回收氢气以后所得。
变换气中的CO2的含量可高达30%以上。
微量的CO2就会致氨合成催化剂中毒而丧失活性，大量的CO2更是白白占据气体的体积，从而增加压缩和其他压力设备的费用。
因此CO2的脱除是气体的净化中最主要的一步。
用不同的原料和不同的造气的方法的生产过程中，都有相当数量的二氧化碳需要除去。
由于需要脱除的CO2量较大，脱除CO2是合成氨生产过程中能耗较高的工序。
脱除CO2的方法基本上可分为两种，化学吸收法和物理吸收法。
化学吸收法大多是使用碱性溶液作为吸收剂，与CO2进行化学反应而生成化合物；加热反应再生时，反应逆向进行并放出CO2。
化学吸收一般同压力的关系不大，适用于气体中的CO2分压较低，净化度要求较高的场合。
物理吸收一般是用水和有机溶剂为吸收剂，溶剂吸收的CO2的容量随CO2的分压升高而上升，再生依靠简单的闪蒸解析和气提放出CO2不消耗热能，总能耗比化学吸收法低，物理吸收适用气体中CO2分压较高的情况，属于这类方法的有加压水洗法、低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法等。
玉龙化工脱碳工艺适用的是甲基二乙醇法（MDEA法），这类吸收剂兼有化学吸收和物理吸收的特点，称为物理—化学吸收法。
4.2 MDEA法MDEA法脱除CO2工艺是德国BASF公司80年代开发的一种低能耗脱除CO2工艺。
此工艺被世界上许多大型氨厂适用。
生产实践表明：此方法不仅能耗低，而且吸收效果好，能使净化气中的CO2含量降至100ml/m3以下；溶液的稳定性好，不降解，挥发性小；对碳钢设备的腐蚀性小，对烃溶解度低等优点。
4.2.1 MDEA法理论基础MDEA的化学名为N-甲基二乙醇胺，它是一种叔胺，主要物理性质：分子式C5H13NO2，分子量119.17，密度1.039g/cm3（20℃），凝固点-21℃，沸点246℃（102kPa时），闪点126.7℃，粘度101×10-3Pa.s（20℃），蒸汽压<1Pa（20℃），汽化热17.58kJ/mol。
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3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
(b) 碳酸钾溶液对气体中其他组分的吸收 ① 吸收硫化氢 吸收硫化氢 ② 吸收硫氧化碳和二硫化碳 吸收硫氧化碳和二硫化碳 ③ 吸收硫醇和氰化氢 吸收硫 ④ 对烃类的吸收 烃类的吸收
热钾碱法− 热钾碱法 基本原理
烃类不与碳酸钾溶液进行反应，但某些烃类可使溶液中的 烃类不与碳酸钾溶液进行反应， 不与碳酸钾溶液进行反应 有机胺类降解， 有机胺类降解，而有些低级烃类在吸收过程中可被溶液冷 凝，进入液相后将导致溶液起泡。 进入液相后将导致溶液起泡。 溶液起泡
脱 碳
吸 收 与 生 产 产 品
3.3 二氧化碳的脱碳—物理方法
低温甲醇洗涤法
1、甲醇性质 、
无色透明易挥发的液体，有毒，沸点 无色透明易挥发的液体，有毒，沸点64.7 oC。 。
2、脱碳原理 、
各种气体在甲醇溶液中的溶解度不同，甲醇对二氧化碳， 各种气体在甲醇溶液中的溶解度不同，甲醇对二氧化碳，硫化 溶解度不同 酸性气体有较大的 硫氧化碳等酸性气体有较大 溶解能力， 氢，硫氧化碳等酸性气体有较大的溶解能力，而氢、氮、一氧 化碳等气体在其中的溶解度甚微， 等气体在其中的溶解度甚微 化碳等气体在其中的溶解度甚微，因而甲醇能从原料气中选择 吸收二氧化碳、硫化氢等酸性气体，而氢氮损失很小。 吸收二氧化碳、硫化氢等酸性气体，而氢氮损失很小。
3.3 二氧化碳的脱碳—方法
加压水洗法（ 加压水洗法（水） 物 理 吸 收 法 循 环 吸 收 Selexol法（聚乙二醇二甲醚NHD） 法 聚乙二醇二甲醚 ） Purisol法(N-甲基吡咯烷酮 法 甲基吡咯烷酮 甲基吡咯烷酮) 变压吸附法 苯菲尔法DEA 苯菲尔法 吸 收 法 有机胺 浓氨水 MDEA 低温甲醇洗涤法（甲醇） 低温甲醇洗涤法（甲醇） Fluor法（碳酸丙烯酯） 法 碳酸丙烯酯）
软水
主 塔
变换气
备 塔
副 塔
回 清 塔
稀氨水
离心岗位
吸收岗位
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
热钾碱法−基本原理 热钾碱法
CO2 (g) = CO2 (l) + K2CO3 + H2O = 2KHCO3
常温下反应速率较慢 常温下反应速率较慢 反应速率较 将温度升至120 130℃ 将温度升至120~130℃ 120
再生反应为： 再生反应为：
2KHCO3 = K2CO3 + H2O + CO2 加热有利于碳酸氢钾的分解，较低的压力对再生有利。 加热有利于碳酸氢钾的分解，较低的压力对再生有利。 有利于碳酸氢钾的分解 对再生有利 再生温度为该压力下溶液的沸点。 再生温度为该压力下溶液的沸点。
热钾碱法−基本原理 热钾碱法
热钾碱法 CO2 (g) = CO2 (l) + K2CO3 + H2O = 2KHCO3
(a) 加入活化剂 加入活化剂DEA (2,2−二羟基二乙胺 二羟基二乙胺) 活化剂 二羟基二乙胺 加入DEA改变机理，反应速度提高10−100倍。 改变机理，反应速度提高 加入 改变机理 倍 K2CO3 = 2K+ + CO32− R2NH + CO2 (l) = R2NCOOH R2NCOOH = R2NCOO− + H+ R2NCOO− + H2O = R2NH + COO− H+ + CO32− = HCO3− K+ + HCO3− = K2HCO3
(2) 吸收压力
吸收压力增加吸收的推动力 提高吸收压力增加吸收的推动力，减少吸收设备尺寸、提高气体净化度， 提高吸收压力增加吸收的推动力，减少吸收设备尺寸、提高气体净化度， 也增加溶液吸收能力，减少溶液循环量。 也增加溶液吸收能力，减少溶液循环量。
以天然气为原料流程，压力为 以天然气为原料流程，压力为2.7~2.8MPa；以煤为原料，吸收压力多为 ~ 2.0MPa ；以煤为原料，吸收压力多为1.8
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
(1) 溶液的组成 (2) 吸收压力
热钾碱法− 热钾碱法 工艺条件
(3) 吸收温度 温度对碳酸钾溶液上方的二氧化碳的分压有影响，T高， 吸收温度: 温度对碳酸钾溶液上方的二氧化碳的分压有影响， 高
K加大，但吸收推动力减小 加大， 加大
(4) 溶液的转化度 (5) 再生温度和再生压力 (6) 再生塔顶的水气比
消泡剂
3.3 二氧化碳的脱碳—脱碳基本流程
碳化气 再生气 吸收液制备
吸 收 系 统
溶液 再生
热源
原料气
脱碳基本流程
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
(a) 加入活化剂 加入活化剂DEA (2,2−二羟基二乙胺 ，提高反应速率 二羟基二乙胺)， 二羟基二乙胺 (b) 碳酸钾溶液对气体中其他组分的吸收 (c) 溶液的再生
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
热钾碱法− 热钾碱法 基本原理 + 工艺条件 → 工艺流程 → 主要设备 吸收塔和再生塔
吸收塔和再生塔型式： 吸收塔和再生塔型式：
填充塔和筛板塔 填充塔生产强度较低，填料体积庞大，操作稳定、可靠，尤其 填充塔生产强度较低，填料体积庞大，操作稳定、可靠， 在用碳酸钾溶液吸收二氧化碳的操作中， 在用碳酸钾溶液吸收二氧化碳的操作中，对填充塔有成熟的设 计和操作经验。大多数厂的吸收塔和再生塔都用填充塔， 计和操作经验。大多数厂的吸收塔和再生塔都用填充塔，只有 少数厂采用筛板塔。 少数厂采用筛板塔。
提高碳酸钾溶液的浓度 可以得到较快的反应速率 可以得到较快的反应速率
温度下， 极强的腐蚀性。 在120~130oC温度下，碳酸钾溶液对碳钢设备有极强的腐蚀性。 温度下 碳酸钾溶液对碳钢设备有极强的腐蚀性
既提高反应速率，又不会腐蚀碳钢设备？ 既提高反应速率，又不会腐蚀碳钢设备？
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
3.3 二氧化碳的脱碳—物理方法
低温甲醇洗涤法
1、低温对气体的吸收有利,且 、低温对气体的吸收有利 且 CO2\H2S随温度的降低增加 2\N2 随温度的降低增加,H 随温度的降低增加 随温度的降低溶解能力变化小。 随温度的降低溶解能力变化小。
热钾碱法− 热钾碱法 工艺条件
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
(1) 溶液的组成
热钾碱法− 热钾碱法 工艺条件
(A) 碳酸钾的浓度 提高浓度有利吸收 碳酸钾的浓度: 上线浓度为结晶的溶解度 结晶的溶解度， 上线浓度为结晶的溶解度，27-30% (B) 活化剂的含量 在改良热钾碱法中，活化剂DEA的含量约为 活化剂的含量: 在改良热钾碱法中，活化剂 的含量约为2.5~5％ 的含量约为 ％ (C) 缓蚀剂含量：偏钒酸盐，总钒含量 缓蚀剂含量：偏钒酸盐，总钒含量0.8% (D) 消泡剂：硅酮、硅醚类 消泡剂：硅酮、
第三章 合成氨
第三章 合成氨
3.1 原料气的制取 3.1.1 烃类蒸气转化法 3.1.2 重油部分氧化法 3.1.3 固体燃料气化法 3.2 原料气的净化
3.2.1 脱硫 3.2.2 CO变换 变换 3.2.3 CO2的脱碳
3.2.3 二氧化碳的脱碳
要求：脱碳方法及其原理 重点：热钾碱法和NHD法 难点：工艺条件和流程布置
脱 碳
吸 收 与 生 产 产 品
3.3 二氧化碳的脱碳—选择脱碳剂或吸收剂的原则
首先，氨加工的品种是选择脱碳方法最重要的限制条件。
当加工成碳铵时，采用联产碳铵法 纯碱 联产纯碱法 当加工成尿素时，可视气化所用原料和方法的不同，选择不同的物理和 化学吸收分离法。
选择性要好: 若吸收CO，则造成CO2纯度低，不利于加工利用；若吸收
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
氨水中和联产碳铵法碳化生产物料流向图
回收氨 氨气
软水
变换气 供CO2
稀氨水
浓氨水 碳化塔
热量 移出
冷却水
原料气 带走少量CO2、NH3 带走少量 、 碳酸氢 铵结晶
离心 产品NH4HCO3 产品
氨水中和联产碳铵法— 氨水中和联产碳铵法—工艺流程
气氨 气氨Βιβλιοθήκη 浓氨水稀氨水 碳化气
加压水洗法（ 加压水洗法（水） 物 理 吸 收 法 循 环 吸 收 Selexol法（聚乙二醇二甲醚NHD） 法 聚乙二醇二甲醚 ） 物理吸收和化学吸收的根本不同点： 物理吸收和化学吸收的根本不同点： 根本不同点 Purisol法(N-甲基吡咯烷酮 甲基吡咯烷酮) 法 甲基吡咯烷酮 吸收剂与气体溶质的分子间的力不同 物理吸收： 物理吸收：范德华引力 变压吸附法 化学吸收： 化学吸收：化学键力 苯菲尔法DEA 苯菲尔法 吸 收 法 有机胺 浓氨水 MDEA 低温甲醇洗涤法（甲醇） 低温甲醇洗涤法（甲醇） Fluor法（碳酸丙烯酯） 法 碳酸丙烯酯）
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
热钾碱法− 热钾碱法 基本原理 + 工艺条件 → 工艺流程
用用碳酸钾溶液脱除二氧化碳的流程可有几种组合 其中最简单的是一段吸收 一段再生流程。 一段吸收、 其中最简单的是一段吸收、一段再生流程。
一段吸收、 一段吸收、一段再生流程
两段吸收、 两段吸收、两段再生流程
3.3 二氧化碳的脱碳—脱碳基本流程
碳化气 再生气 吸收液制备
吸 收 系 统
溶液 再生
热源
原料气
脱碳基本流程
3.3 二氧化碳的脱碳—化学吸收法
氨水中和联产碳铵法 1 吸氨过程 NH3(气) + H2O(液) = NH3·H2O(溶液 气 液 溶液) 溶液 2 碳化过程 二氧化碳从气相溶解于液相 CO2(气) = CO2(液) 气 液 游离氨的碳化 2NH3 + CO2 = NH2COONH4 3 氨基甲酸铵水解形成碳酸氢铵或碳酸铵 NH2COONH4 + H2O = NH4HCO3 + NH3
胺基与二氧化碳反应