第十一章合成氨装置

合成氨装置的单元组成
脱硫 转化 变换 脱碳 甲烷化 氨的合成 氨的冷冻
工艺流程——脱硫 desulphurization
1.预脱硫：将有机硫转化为硫化氢，再用 汽提法将其除去；
2.终脱硫：氧化锌脱硫。
工艺流程——脱硫desulphurization
1、原料气压缩机吸 入罐；
2、原料气压缩机； 3、氧化锌脱硫槽； 4、天然气过滤器； 5、加氢转化器； 6、一段转化炉对流
大型合成氨原理流程
合成氨的合成反应式为：
3H2+N2＝2NH3+Q
工艺流程——氨的合成
1、合成气压缩机吸入罐；2、合成气压缩机；3、甲烷化气换热器；4、段 间水冷器；5、段间低冷器；6、段间液滴分离罐；7、水冷器；8、一级 氨冷器；9、二级氨冷器；10、三级氨冷器；11、冷热交换器；12、热热 交换器；13、高压氨分离器；14、合成塔；15、塔内换热器；16、锅炉 给水预热器；17、开工加热炉；18、放空气氨冷器；19、放空气液滴分 离罐
第十一章 合成氨装置 Synthetic ammonia
现代大型氨厂的特点
1．生产能力大; 2．单系列生产; 3．采用高速回转的离心式压缩机，代替原来
的往复式压缩机，并用自产蒸汽推动透平与 离心式压缩机直接相连； 4．具有一套完整的热回收系统，把工艺过程 中的余热充分利用起来，产生生产需要的中、 高压蒸汽。
工艺流程——脱碳 decarbonizing
苯菲尔溶液脱碳、 变压吸附法 其吸收和再生过程可用下列方程式表示：
工艺流程——脱碳
1、低变气再沸器；2、液滴分离罐；3、锅炉给水预热器；4、再生塔； 5、CO2水冷器；6、液滴分离罐；7、半贫液泵；8、过滤器； 9、蒸汽再沸器；10、冷凝液泵；11、吸收塔；12、贫液泵
工艺流程——氨的冷冻 refrigerating
经合成塔合成后，其产品混合气中含有 部分未起反应的氮气和氢气。氨的冷凝温度 比氮和氢的冷凝温度高的多，所以可以用冷 凝方法进行分离。
工艺流程——氨的冷冻
1、氨排放槽；2、3、4、第三、第二、第一闪蒸槽；5、冷冻氨回收槽；6、 9、14、循环气一、二、三级氨冷器；7、合成气压缩机段间氨冷器；8、循 环氨水氨冷器；10、弛放气氨冷器；11、冷冻氨回收槽排放气氨冷器；12、 冰机；13、水冷器；15、16、冷、热氨输送泵
工艺流程——变换
变换的反应式是：
包括高温变换（high temperature shift)和 低温变换（ low temperature shift) 。
工艺流程——变换
1、第二废热锅炉； 2、第三废热锅炉； 3、高温变换炉； 4、低温变换炉； 5、甲烷化气换热器； 6、变换气分离罐； 7、急冷水泵。
段。
工艺流程——转化
一段转化(primary reforming)的化学反应过 程是：
二段转化(secondary reforming)的化学反应过程：
可燃气体的燃烧：
残余甲烷的转化：
二段转化作用：甲烷的进一步转化；制得必须的氮气。
工艺流程——转化
1、原料混合预热器；2、空气-蒸汽预热器；3、蒸汽过热器；4、 原料气预热器；5、锅炉给水加热器；6、燃料气预热器；7、一段 转化炉；8、二段转化炉；9、第—废热锅炉；l0、辅助锅炉；11、 烟囱；12、引风机；13、汽包
工艺流程——甲烷化
甲烷化反应如下：
工艺流程——甲烷化methanation
1、合成气压缩机段 间冷却器；
2、高变气换热器； 3、锅炉给水预热器； 4、水冷却器； 5、甲烷化炉； 6、液滴分离罐。
工艺流程——氨的合成 Synthetic ammonia
在高压(1作用下使氢气和氮气合成 为氨。