合成氨变换气中CO2的综合利用
合成氨生产中的废气的回收利用
合成氨生产中的废气的回收利用摘要：合成氨生产中会产生很多的气体元素，由于生产企业自身技术以及相应经济条件的限制，对于合成氨中产生的气体利用效率很低，大部分气体都作为废气排放到大气中，造成很大的资源浪费。
随着我国科学发展观的进一步落实，合成氨生产中的废气利用问题日益受到人们的广泛关注，合成氨过程中产生的废气回收利用技术也得到进一步提高。
本文主要通过对合成气体中的回收利用技术进行简要分析，针对性的提出改进措施，为日后的合成氨废气利用提出参考性意见。
关键词：合成氨废气甲醇氨气一、合成氨气体中的一氧化碳回收利用方案一氧化碳是合成氨生产过程中，产生的比较多的一种气体，如果对该气体不进行有效的回收利用，不仅会影响合成氨整个生产环境的安全性与稳定性，如果排放到大气中还会造成大气污染，违背我国落实科学发展观的要求，因此必须对合成氨气体中产生的一氧化碳进行有效的利用回收。
甲醇是化工生产中比较常见的重要原料，比如在化肥厂的生产设备中加入合成氨的生产设备，也就是所谓的联醇生产，联醇生产工艺能够同时进行氨气以及甲醇的合成，能够有效的降低生产成本，是比较有效的一氧化碳回收利用方式。
联醇方法就是充分利用合成氨过程中产生的一氧化碳废气来生产甲醇，虽然一氧化碳的回收利用对于氨的产量没有明显的作用，但是通过变相的利用却能够为企业带来可观的经济效益。
从化学角度分析，一氧化碳生产甲醇的主要反应就是通过一氧化碳与氢气发生化学反应生成甲醇。
并且根据其他相关反应来看，利用一氧化碳生产甲醇的反应，还可以进一步提高氨的生产效率。
根据相关数据表明，没生产一吨的合成氨需要气体转换大约四千立方米，如果企业每年生产六万吨合成氨，利用联醇方法进行生产就能够生产甲醇六千多吨，合成氨四万五千吨，直接经济创收达五百余万元。
利用联醇方法来生产甲醇，势必要增加电机来辅助运转，就这会造成整个生产过程对电能消耗量增多，但是合成氨利用压缩气体设备量将会减少，合成循环机压缩气体量也将随着减少，这就节省了相应的压缩功能，从而与甲醇生产所多消耗的电能相抵消，所以实际上联醇方法也不会造成多余电能的消耗，因此从整体上来说，利用联醇方法生产甲醇，能够对合成氨过程中产生的主要废气，也就是一氧化碳能够充分的回收利用，这既节约了资源又提高了经济效益。
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。
（见下图）参考[4]吸收过程：由氮氢压缩工段来的约1.6MP a的变换气，经油分离器再次分离气体中的油沫后，从脱碳塔底部进入，变换气与塔中喷淋的碳酸丙烯酯液逆流接触，变换气中大部分的二氧化碳被碳酸丙烯酯溶液吸收，出脱碳塔的净化气中含CO2<1.1%.再经碳酸丙烯酯回收器、碳酸丙烯酯分离器除去气体中夹带的碳酸丙烯酯雾沫后送出工段去氮氢气压缩工段。
二氧化碳的综合利用
二氧化碳的综合利用1.0二氧化碳的性质和质量标准1.1性质分子式CO2相对分子量44.01二氧化碳，俗名碳酸气，是碳的高价氧化物，为无色、无臭、不燃烧、不助燃，可压缩至高压的气体。
在自然界中，CO2是最丰富的化学物质之一，为大气的一部分，也包含在某些天然气或油田伴生气中，或者以碳酸盐形式存在于矿石中，大气中的CO2主要由含碳物质燃烧和动物新陈代谢过程产生。
CO2气体相对密度1.997(0℃)。
在50大气压下，可压缩成为无色液体，其相对密度1.101(-37℃)，升华点-78.5℃，熔点-56.5℃(5.2某105Pa)，液态二氧化碳冷却至-21.1℃、压力0.415mPa则生成固体二氧化碳(称干冰)，其相对密度1.56（-79℃）。
气体二氧化碳可溶于水，其溶解度为171.3g/cm3，溶液呈酸性。
CO2比空气重，约为空气重量的1.53倍，是无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体，其主要物理性质见表1。
表1CO2的主要物理性质序号123性质分子直径，nm摩尔体积(0,0.10MPa),1临界状态4温度℃数值0.35~0.5122.2631.067.382467-56.570.5181.9771150压力,Mpa密度,Kg/m3温度℃压力,Mpa三相点,气体密度(0℃,0.10MPa)Kg/m3液体密度Kg/m356789汽化热(0℃时)KJ/Kg表面张力(-25℃时),nm/m温度℃升华状态(0.10MPa)升华热,KJ/Kg固态密度,Kg/m32359.13-78.5573.615620.8450.65152.750.01381.0004506393.7 10比热容(20℃0.10MPa)Cp,KJ/(Kg,K)Cv11121314热导率(0℃,0.10Mpa)w/(m,k)气体粘度(0℃,0.10Mpa)mpa.折射率(0℃,0.10Mpa)(λ=546.1nm)生成热(25℃)KJ/mol通常情况下，CO2化学性质稳定，不活泼，无毒性，不燃烧，不助燃。
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。
(完整版)年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计毕业论文
本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammonia目录摘要 ............................................................................................................................................................ Abstract ........................................................................................................................ 错误！未定义书引言 ............................................................................................................................................................第一章总论 ....................................................................................................................................1.1 概述..........................................................................................................................1.1.1 氨的性质...................................................................................................................1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 ..........................................................................1.2 合成氨的发展历史......................................................................................................1.2.1 氨气的发现...............................................................................................................1.2.2 合成氨的发现及其发展 ..........................................................................................1.2.3 世界合成氨工业发展 ..............................................................................................1.3 文献综述......................................................................................................................1.3.1合成氨脱碳................................................................................................................1.3.2合成氨脱碳的方法概述 ...........................................................................................1.4 设计的依据..................................................................................................................第二章流程方案的确定 ...............................................................................................................2.1各脱碳方法对比...........................................................................................................2.1.1化学吸收法................................................................................................................2.1.2物理吸收法................................................................................................................2.1.3物理化学吸收法........................................................................................................2.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳工艺基本原理 .................................................................2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 .....................................................................................2.2.2发展过程....................................................................................................................2.2.3技术经济....................................................................................................................第三章生产流程的简述 ...............................................................................................................3.1 气体流程......................................................................................................................3.1.1 原料气流程...............................................................................................................3.1.2 解吸气体回收流程...................................................................................................3.2液体流程.......................................................................................................................3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 ......................................................................................3.2.2 稀液流程循环...........................................................................................................3.3存在的问题及解决的办法 ..........................................................................................3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 ................................................................3.3.2解决办法....................................................................................................................第四章物料衡算和热量衡算 ....................................................................................................4.1工艺参数及指标...........................................................................................................4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 ...................................................................4.1.2 PC的密度与温度的关系 .........................................................................................4.1.3 PC的蒸汽压 .............................................................................................................4.1.4 PC的黏度 .................................................................................................................4.2物料衡算.......................................................................................................................4.2.1各组分在PC中的溶解量 ........................................................................................4.2.2溶剂夹带量................................................................................................................4.2.3溶液带出的气量........................................................................................................4.2.4出脱碳塔净化气量....................................................................................................4.2.6 入塔液中CO2夹带量..............................................................................................4.2.7 带出气体的质量流量 ..............................................................................................4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 .....................................................................4.2.9出塔气的组成............................................................................................................4.3热量衡算.......................................................................................................................第五章吸收塔的结构设计..........................................................................................................5.1确定吸收塔塔径及相关参数 ......................................................................................5.1.1基础数据....................................................................................................................5.1.2求取塔径....................................................................................................................5.1.3核算数据....................................................................................................................5.1.4填料层高度的计算....................................................................................................5.1.5 气相总传质单元高度 ..............................................................................................5.1.6塔附属高度................................................................................................................第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取.....................................................................6.1 吸收塔零部件的选取..................................................................................................6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 ...............................................................................6.1.2防涡流挡板的选取....................................................................................................6.1.3液体初始分布器........................................................................................................6.1.4 液体再分布器...........................................................................................................6.1.5 填料支撑装置...........................................................................................................6.1.6接管管径的确定........................................................................................................6.2 解吸塔的选取..............................................................................................................6.3贮槽的选择...................................................................................................................结论..........................................................................................................................................................致谢.......................................................................................................................... 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................................................年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计摘要：本设计为年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计，是由指导老师指定的产量和生产规模，结合生产实习中收集的各类生产技术指标以及参考文献所提供的数据为依据而设计的。
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。
合成氨工艺简介
摘要煤气化法是我国合成氨的主要制气方法，也是未来更替天然气和石油资源所必将采用的制气方法。
即利用无烟煤、蒸汽和空气在碳发生炉内生产合成氨所需要的气体，俗称半水煤气。
在已制得的半水煤气中，除了含有按合成工艺所需要的氮气和氢气外，还含有许多杂质和有害气体。
由于这些杂质和有害气体很容易使合成触媒中毒而降低触媒效能。
为保护触媒，延长其使用寿命，保证合成氨生产的正常进行，半水煤气中的杂质和有害气体必须在合成之前得以及时清除，这就需要对混合气体进行净化处理，并且要求连续性作业，以达到化学反应稳定进行，从而构成了合成氨工艺流程错综复杂和连续性强的生产特点。
一合成氨的生产方法简介氨的合成，必须制备合成氨的氢、氮原料气。
氮可取之于空气或将空气液化分离而制得，氮气或使空气通过燃料层汽化将产生CO或CO2转化为原料气。
氢气一般常用含有烃类的各种燃料制取，亦通过焦碳，无烟煤，重油等为原料与水作用的方法制取。
由于我国煤储量丰富，所以以煤为原料制氨在我国工业生产中广泛使用。
合成氨的过程一般可分为四个步骤：1．造气：即制备出含有氮一定比例的原料气。
2．净化：任何制气方法所得的粗原料气，除含有氢和氮外，还含有硫化氢、有机硫、一氧化碳、二氧化碳和少量氧，这些物质对氨合成催化剂均有害，需进行脱除，直至百万分之几的数量级为止。
在间歇式煤气炉制气流程中，脱硫置于变换之前，以保护变换催化剂的活性。
3．精炼：原料气的最终精炼包括清除微量一氧化碳、二氧化碳、氧、甲烷和过量氮，以确保氨合成催化剂活性和氨合成过程的经济运行。
4．合成：将合格的氢氮混合气体压缩到高压，在催化剂作用下合成氨气。
二合成氨反应的基本原理1. 造气：合成氨的原料——氢氮可以用下列两种方法取得（1）以焦碳与空气、水蒸气作用（2）将空气分离制取氮，由焦炉气分离制氢采用煤焦固定床间歇式汽化法。
反应方程如下：C+H2O=CO +H2 (1)CO+O2=CO2(2)2．脱硫：无论以固体煤作原料还是以天然气、石油为原料制备氢氮原料气都含有一定成分的硫元素，无机硫主要含有硫化氢；有机硫主要含有二硫化碳、硫化氧碳等等。
合成氨废气回收及综合利用
合成氨废气回收及综合利用合成氨废气回收及综合利用装置，将精炼工段再生气、冷冻氨冷凝器放空气中的氨回收制成氨水，送往碳化工段与脱碳闪蒸气中的co2进行反应生成碳酸氢铵。
1.精炼再生气氨回收工艺流程再生气出回流塔后在高速喷射氨水的抽吸作用下进入高位吸氨器，气体在尾管内和氨水充分接触反应进入下部带冷却装置的吸收塔，气相在其中鼓泡，再生气中的NH3和CO2被大量吸收，余气在净氨塔上部填料段经脱盐水洗涤回收残余的NH3和Co2后，尾气中NH3含量小于0.3%，送往脱硫工段罗茨风机进口，汇入煤气总管。
吸收塔内所用氨水为碳化母液，经氨水泵加压在吸氨器和吸收塔内循环，此过程小仅有二氧化碳、水和氨的化学反应吸收，并且有氨溶于水的物理吸收，因此具有速度快、吸收更为彻底的优点当氨水浓度达到150tt时送碳化工段生产碳铵，净氨塔制得的稀氨水作为系统补充用。
2.冷冻氨冷凝器放空气氨回收合成氨生产的氨制冷系统所用的液氨中溶解有少量氢氮气，随着氨制冷剂的循环，这部分氢氮气在冷冻氨冷凝器中累积，形成一定分压，从而导致冷凝压力上升，冰机电耗高，严重超压时冰机无法正常运行为解决这一问题，冷凝器必须定期放空，将氢氮气士下放，其中含量在90%左右的氨也被自自放掉经过认真分析，大胆创新，决定将这部分放空气减压后送往碳化上段吸收岗位，用精炼送来的氨水巧150tt将其吸收，制得180tt的浓度水供碳化使用。
3.碳化工艺流程脱碳岗位来的闪蒸气经分离器过滤掉气体中夹带的脱碳液雾沫后，进入碳化主塔底部被塔顶来的预碳化液逆流鼓泡吸收，气体由主塔顶部出来后进入副塔底部，与塔顶来的浓氨水逆流接触，二氧化碳含量进一步降低后进入回收塔，与脱盐水逆流接触，氨含量降至0.1%以下，净化气回收至罗茨风机进口主塔内悬浮液中的NH4HCO3结晶含量达40%~60%时，取出至稠厚器，离心分离后即得碳酸氢铵成品。
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。
合成氨气、变换气余热回收利用
合成氨气、变换气余热回收利用摘要：合成氨的生产过程中,变换气从变换系统带走的余热量高达1 0万大卡/吨氨以上。
尽量回收这部分热量可使吨氨的烟煤消耗降低。
近年来许多小合成氨厂对变换余热的回收比较重视,采用了各种回收方法,都取得了较好的效果,对降低合成氨生产的能耗有一定作用。
关键词：合成氨气；变换气；余热回收利用当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。
一、工业余热的来源和分类1.工业余热简介。
工业余热来源于各种工业炉窑、热能动力装置、热能利用设备、余热利用装置和各种有反应热产生的化工过程等。
目前，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％。
合理充分利用工业余热可以降低单位产品能耗，取得可观的经济效益。
2.工业余热的分类。
工业余热按其能量形态可以分为三大类，即可燃性余热、载热性余热和有压性余热。
（1）可燃性余热。
可燃性余热是指能用工艺装置排放出来的、具有化学热值和物理显热，还可作燃料利用的可燃物，即排放的可燃废气、废液、废料等，如放散的高炉气、焦炉气、转炉气、油田伴生气、炼油气、矿井瓦斯、炭黑尾气、纸浆黑液、甘蔗渣、木屑、可燃垃圾等。
（2）载热性余热。
常见的大多数余热是载热性余热，它包括排出的废气和产品、物料、废物、工质等所带走的高温热以及化学反应热等，如锅炉与窑炉的烟道气，燃气轮机、内燃机等动力机械的排气，焦炭钢铁铸件、水泥、炉渣的高温显热，凝结水、冷却水、放散热风等带走的显热，以及排放的废气潜热等。
（3）有压性余热。
有压性余热通常又叫余压（能），它是指排气、排水等有压液体的能量。
另外，因为工业余热的温度是衡量其质量（品位）的重要标尺，而其温度的高低亦影响了余热回收利用的方式，所以余热也通常按温度高低分为：高温余热，T≥650℃；中温余热，230℃≤T＜650℃；低温余热，T＜230℃。
合成氨净化工段仿真操作手册
目录第一章概述 (1)第一节工艺流程简介 (1)第二节工艺仿真范围 (2)第三节控制回路一揽表 (3)第四节仪表一揽表 (4)第五节设备一揽表 (5)第二章装置冷态开工过程 (7)第一节脱碳系统开车 (7)第二节甲烷化系统开车 (8)第三节工艺冷凝液系统开车 (9)第四节净化岗位主要指标 (9)第三章装置正常停工过程 (11)第一节烷化停车步骤 (11)第二节脱碳系统停车步骤 (11)第三节工艺冷凝液系统停车 (11)第四章事故列表 (12)第一节101-E液位低联锁 (12)第二节102-F或121-F液位高联锁 (13)第三节甲烷化联锁 (13)第四节107-J跳车 (13)第五节106-J跳车 (14)第六节108-J跳车 (14)第七节尿素跳车 (15)第五章自动保护系统 (16)第六章评分细则 (17)第一节评分规则 (17)第七章仿DCS画面设计 (18)第一节DCS用户画面设计 (18)第二节现场操作画面设计 (18)第三节仿真画面列表 (18)附录 (23)第一章概述第一节工艺流程简介一、脱碳变换气中的CO2是氨合成触媒（镍的化合物）的一种毒物，因此，在进行氨合成之前必须从气体中脱除干净。
工艺气体中大部分CO2是在CO2吸收塔101-E中用活化aMDEA 溶液进行逆流吸收脱除的。
从变换炉（104-D）出来的变换气（温度60℃、MPa），用变换气分离器102-F将其中大部分水分除去以后，进入CO2吸收塔101-E下部的分布器。
气体在塔101-E内向上流动穿过塔内塔板，使工艺气与塔顶加入的自下流动的贫液（解吸了CO2的aMDEA溶液，40℃（TI_24））充分接触，脱除工艺气中所含CO2，再经塔顶洗涤段除沫层后出CO2吸收塔，出CO2吸收塔101-E后的净化气去往净化气分离器121-F，在管路上由喷射器喷入从变换气分离器(102-F)来的工艺冷凝液（由FICA17控制），进一步洗涤，经净化气分离器(121-F)分离出喷入的工艺冷凝液，净化后的气体，温度44℃MPa，去甲烷化工序（106-D），液体与变换冷凝液汇合液由液位控制器LICA26调节去工艺冷凝液处理装置。
碳酸丙烯酯(PC)脱除CO2填料塔的设计
化工原理课程设计学院名称化学工程学院-姓名（学号）吴磊20093397专业（班级）化学工程与工艺专业09-4班同组成员吴磊曹胜齐威指导教师刘雪霆吕建平设计时间2012年6月23日-- 7月4日成绩评定书设计题目碳酸丙烯酯脱除合成氨原料气中C02填料塔设计成绩课程设计主要内容本次课程设计的任务是：设计年处理量40000 Nm3/h，含CO2为30%的合成氨原料气的填料塔设计。
本次设计我的工作主要内容：1、查阅相关资料信息；2、程序的优化；3、装配图的绘制；4、部分流程图绘制；指导教师评语签名：2011 年月日化工原理课程设计任务书设计题目：碳酸丙烯酯（PC）脱除合成氨原料气中CO2填料塔的设计设计任务及操作条件：1.合成氨原料进气量40000 Nm3/h。
2.原料气组成（摩尔分率）CO2CO H2N2CH430% 3% 49% 15% 3%3.出塔净化气中：CO2≤0.6% （摩尔分率）4.再生PC中含CO2≤2×10-5（摩尔分率）5.操作温度32℃6.操作压力 2.5MPa设计成果：1.设计说明书一份2.带控制点的工艺流程图（3#图纸）一张；填料吸收塔的装配图（1#图纸））一张。
目录摘要 (8)Abstract (8)1 引言 (9)1.1 合成氨原料气中CO2的脱除工艺发展及现状 (9)1.2 PC脱除CO2的基本工艺流程简介及工艺流程图 (11)2 PC脱除CO2填料吸收塔工艺尺寸的计算 (13)2.1设计参数和物性参数的计算 (13)2.1.1 设计参数和指标 (13)2.1.2 CO2溶解在PC中的相平衡曲线及相关物性参数 (13)2.1.3 填料的相关参数 (16)2.2 物料衡算及操作线方程 (16)2.3 塔径的计算 (18)2.3.1 空塔气速u的确定 (18)2.3.2 塔径的计算 (19)2.4 填料层高度的计算 (19)2.4.1 单元传质高度的计算 (19)2.4.2 传质单元数的计算： (22)3 填料吸收塔的优化设计 (24)3.1 总费用的计算 (24)3.1.1 吸收塔塔体和平台扶梯年折旧及维修费用 (24)3.1.2 填料年折旧费用 (25)3.1.3 离心泵年折旧和维修费用及操作费用 (25)3.1.4 吸收剂费用 (27)4 填料吸收塔的内部结构设计 (29)4.1 填料支承装置 (29)4.2 液体喷淋装置 (29)4.3 液体再分布装置 (30)4.4 塔顶除雾沫器 (30)4.5 填料压板和床层限制板 (31)4.6 管口结构 (31)4.6.1气体和液体的进出口装置 (31)4.6.2填料卸出口 (32)4.6.3人孔5 填料吸收塔的设计校核 (34)5.1主要工艺参数校核 (34)5.1.1 液体喷淋密度 (34)5.1.2 塔直径与填料直径之比.............................................................错误！未定义书签。
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。
合成氨工艺仿真实验
（三） 合成氨工艺合成工段仿真 一、实验目的 氨的合成是氨厂最后一道工序，任务是在适当的温度、压力和有催化剂存在的条件下，将 经过精制的氢氮混和气直接合成为氨。然后将所生成的气体氨从未合成为氨的混和气体中 冷凝分离出来，得到产品液氨，分离氨后的氢氮气体循环使用。 二、实验装置 1．合成塔 2.合成压缩机 三、实验原理 氨合成的化学反应式如下： 这一化学反应具有如下几个特点： 是可逆反应。即在氢气和氮气反应生成氨的同时，氨也分解成氢气和氮气。 是放热反应。在生成氨的同时放出热量，反应热与温度、压力有关。 是体积缩小的反应。 反应需要有催化剂才能较快的进行。
制取合成氨原料气所用的气态烃主要是天然气（甲烷、乙烷、丙烷等）。蒸汽转化 法制取合成氨原料气分两段进行，首先在装有催化剂（镍触媒）的一段炉转化管内， 蒸汽与气态烃进行吸热的转化反应，反应所需的热量由管外烧嘴提供。
四、实验操作步骤 A冷态开车
（一）引DW、除氧器101-U建立液位（蒸汽系统图） （二）开104-J、汽包101-F建立液位（蒸汽系统图） （三） 开101-BJ、101-BU点火升温（一段转化图、点火图） （四） 108-D升温、硫化（一段转化图） （五） 空气升温（二段转化） （六） MS升温（二段转化） （七） 投料（脱硫图） （八）加空气（二段转化及高低变） （九）联低变 （十） 其它 B正常工况 （一）正常操作要点 （二）转化岗位主要指标 C 正常停车 (一)停车前的准备工作 (二) 停车期间分析项目 (三) 停工期间注意事项 (四) 停车步骤
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。
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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。
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工业生产条件下，氨和二氧化碳合成尿素的反 应通常认为是在液相中分两步进行。 第一步:氨和几氧化碳反应生成氨基甲酸胺(简 称甲胺)2NH3+CO2------NH4COONH2 +Q。甲胺的生成反应为快速、强烈放热的可 逆反应，易达化学平衡，且二氧化碳的平衡转 化率很高。
• 第二步:氨基甲酸钱脱水生产尿素， 即:NH4COONH2(液)---CO(NH2)2(液)+H2O(液)-Q甲胺脱水生成 尿素为微吸热可逆反应，反应速度缓慢， 须在液相中进行。称为为尿素合成的控制 阶段。
• 该工艺用二氧化碳作为气提剂，在与合成等压下 将合成塔出料在气提塔内加热汽提，使未转化的 大部分甲胺分解成二氧化碳及氨蒸出，分解及气 化所需热量由2. 45MPa蒸汽供给。气提塔出气在 高压冷凝器内生成甲胺冷凝液，冷凝反应所放出 的热量副产低压蒸汽，供低压分解、尿液蒸发使 用，气提塔出液减压后进入精馏塔，将残余甲胺 和氨进一步加热分解并蒸出。然后经真空闪蒸， 两段真空蒸发浓缩至99.7%的尿液后送造粒塔造 粒。
工艺流程介绍
• 目前，世界卜最有竟争力的尿素气提工艺 有四种 • （1）二氧化碳气提工艺 • （2）NH3气提工艺 • （3）ACES法 • （4）IDR法
二氧化碳气提工艺
• 该工艺包括： • 原料压缩 • 尿素合成 • 未反应物的高压分解和回收 • 未反应物的低压分解和回收 • 尿液浓缩造粒 • 工艺冷凝液处理等
(3)冷冻液化工段
来自精馏贮存工段的气体进人预冷器，用 来自精馏塔塔顶的低温气体冷却后进入液 化器，被节流降温的液氨冷却后，气体被 进一步降温，使绝大部分的二氧化碳被液 化，连同轻组分(甲烷、氮气、氧气)一起被 送人精馏贮存工段。
• 使二氧化碳液化的液氨由制冷系统提供，即气氨 经螺杆式冷冻机压缩后进人卧式冷却器中，被冷 却水冷却为液氨后贮存在贮氨器中。由贮氨器出 来的液氨分成3路:第1路液氨经节流后进人液化器 中，使工业级二氧化碳气体液化，自身被气化后 重新返回螺杆式冷冻机;第2路液氨经节流后进人 液化器中，使食品级二氧化碳气体液化，自身被 气化后重新返回螺杆式冷冻机;第3路液氨经节流 后进入精馏塔顶冷凝器中，使塔顶的二氧化碳气 体液化，自身被气化后重新返回螺杆式冷冻机。
化学应用
• (1)传统应用：主要是合成尿素，苯酚羧化的科尔 比反应 • (2)合成酯：CO2与环氧丙烷加压反应可制得碳酸 丙烯酯。CO2在卤化季胺盐、卤化钙、或卤化镁 催化条件下与环氧乙烷反应可制得碳酸亚乙酯。 • (3)合成胺：CO2在Cu/Al2O3催化剂条件下H2、 NH3反应可转化成胺类。CO2在Mo-Cu催化作用 下与乙烯、H 2、N H 3反应生成丙胺。C O 2与 C6H11NH2在一定条件下反应可制得碳酸环己胺
合成氨变换气中CO2 的综合利用
目录
• • • • • • • 项目背景 可行性论证 二氧化碳的收集 设备选择 尿素的合成 工艺流程 经济分析
项目背景
二氧化碳是宝贵的资源，可广泛应用于 化学工业、保护焊接、农业施肥、果蔬保 鲜、饮料灌装等行业。我国每年排放的二 氧化碳量约110亿t，但由于回收措施不力， 每年回收再利用的二氧化碳量不足排放量 的2. 0%，既造成了严重的大气污染，又浪 费了宝贵的碳资源。因此，回收利用二氧 化碳具有良好的社会效益和经济效益。
经济分析
• 2012年4月2日尿素价格行情：尿素平均批 发价格为2285.56元/吨，较1日上涨6.67元 /吨。 • 预计年平均产量200万吨 • 预期年利润：2285.56ｘ200万=471512万 元
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可行性论证
• 二氧化碳具有较高的民用和工业价值，在多种领 域有着广泛的应用，是一种非常宝贵的资源。不 仅广泛应用在石油开采、冶金、焊接、低温冷媒、 机械制造、人工降雨、消防、化工、造纸、农业、 食品业、医疗卫生等方面，还可应用于超临界溶 剂、生物工程、激光技术、核工业等尖端高科技 领域。近年来开发出的新用途如棚菜气肥、蔬菜 (肉类)保鲜、生产可降解塑料等也展现良好的发 展前景 • 。
精馏贮存系统(工业级)
• 工业级二氧化碳气体经预冷器降温、液化 器液化后直接进人闪蒸罐中，脱除轻组分 后得到的工业级液体二氧化碳从闪蒸罐底 部引出，然后经节流降压至2. 2 MPa直接 送工业级产品贮罐( V-202)中贮存，再装瓶 或装车出厂。不凝气在精馏塔和闪蒸罐顶 部排出，节流降压至0. 2 MPa返回预冷器 中回收冷量，再经加热升温后作为再生气 体进人干燥器或吸附器中。