合成氨生产原理与生产工艺简介
氨是重要的无机化工产品之一，可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的 。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，为一种基本无机化工流程 。接下来咱们一起了解合成氨的生产原料与生产工艺 。
合成氨生产原理氨是一种关键的化工原料，非常是生产制造有机肥的原材料，它是由氢和氮生成 。合成氨工业是基肥工业生产的基本 。以便生产制造氨，一般均以各种各样然料为原材料 。最先，做成含H2和CO等成分的液化气，采用各种净化方法，去除汽体中的尘土、H2S、有机化学硫酸盐、CO、CO2等危害残渣，以得到合乎氨生成规定的清洁的1：3的氮氢混合气体，最终，氮氢混合气体历经缩小至15Mpa之上，依靠金属催化剂合成氨工艺 。
文章插图
合成氨生产工艺介绍1、造气
造气本质上是碳与co2和蒸气的反映，关键全过程为吹风机和制气 。实际分成吹风机、上吹、下吹、二次上吹和气体吹净五个环节 。原材料煤间歇性送进固定不动层煤气发生炉内，先鼓入气体，提升温度控制，随后添加水蒸汽与加氮气体开展制气 。所制作的半高炉煤气进到净化塔开展除灰减温，最后送入半水煤气气柜 。
2、脱硫工段
煤中的硫在造气全过程中大多数以H2S的方式进到液相，它不但会浸蚀加工工艺管路和机器设备，并且会使转换金属催化剂和生成催化剂中毒，因而烟气脱硫阶段的关键目地便是运用DDS脱硫催化剂滑脱汽体中的硫 。气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口 。脱硫液再生后循环使用 。
3、变换工段
变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2 。历经每段缩小后的半高炉煤气进到饱和状态塔提温加湿，并填补蒸气后，经水分离设备、预浸蚀器、换热器提温后进到中炉收购发热量并减温后，进到低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口 。
4、变换气脱硫与脱碳
经转换后，汽体中的有机化学硫转换为H2S，必须开展二次烟气脱硫，使汽体中的含硫量在25mg/m3 。渗碳的关键每日任务是将转换气中的CO2树脂吸附，对汽体开展清洁，选用变压吸附的渗碳加工工艺 。来源于转换阶段工作压力约为1.3MPa上下的转换气，进到水分离设备，提取的水放到管沟 。转换气进到吸咐塔开展吸咐，吸咐后送到精烟气脱硫阶段 。
5、碳化工段
气体流程
来自变换工段的变换气，先后由塔底进到炭化主塔、炭化付塔，转换气中的二氧化碳各自在主塔和付塔体与炭化液和浓氨水开展反映而被消化吸收 。化学平衡常数由冷却循环水箱里的冷却循环水挪走 。汽体从付塔上出去，进到废气净化塔下边收购段，汽体中的小量二氧化碳和少量的氯化氢被无硫氢氧化钠再次消化吸收，再进到上端清理段 。汽体中少量二氧化碳被软化水进一步消化吸收，最终做到加工工艺指标值经水分离出来后，送到精烟气脱硫塔进一步烟气脱硫后，送往压缩机三段进口 。
液体流程
浓氨水由浓氨水泵从吸氨职位浓氨水槽打进付塔，一方面融解塔体的结痂，另一方面消化吸收主塔废气中的剩下二氧化碳，明显提高浓氨水的炭化度 。随后，付塔的水溶液由炭化泵从底端抽出来，打进驻塔，在主塔体进一步消化吸收转换气中的二氧化碳，转化成含碳酸氢铵结晶体的混液，再由底部取出管压入分离岗位进行分离 。
6、甲醇合成工段
联醇是将经转换、渗碳后的清洁气中的CO：1-5%、CO2＜0.5%（其成分可依据生产制造所规定的醇氨比调整）与汽体中的H2经制冷压缩机充压到15MP后，先后历经洗氨塔、油脂、暖风器、设备温度加热炉进到合成塔，在金属催化剂的功效下生成为乙醇，另外具有有机废气处理的功效 。醇后气中CO＜0.5%、CO2＜0.2% 。出塔汽体经冷却水到40℃上下，将汽体中的乙醇冷疑，使汽体中的乙醇成分低于0.5%，经醇分离设备分离出来出乙醇后，一部分气体经甲醇循环机返回甲醇合成塔，大部分气体进入精炼工段 。
7、精炼工段
醇后加工工艺气中还带有小量的CO和CO2 。但即便少量的CO和CO2也可以使氨 。在氨合成工序前，务必进一步将CO和CO2脱除 。选用醋酸铜氨液清洗法，铜洗后的加工工艺汽体中的成分即将到来25ppm下列 。醇后汽体由铜洗塔底端进到，与塔上自喷的醋酸铜氨液倒流触碰，将加工工艺气中的CO和CO2树脂吸附到25ppm下列，经分离设备将消化吸收液分离出来后送到制冷压缩机六段進口 。铜氨液从铜洗塔经缓解压力复原、加温、再造后，填补总铜、冷却水、过虑、氨冷后经铜氨液循环水泵充压循环系统应用 。
【合成氨生产原理与生产工艺简介】8、压缩工段
压缩工段的压缩机为六段压缩 。由于合成氨生产过程中，变换、脱碳、粗醇与氨合成分别在0.87MPa、3.7MPa、15MPa、27MPa条件下进行，压缩工段的任务就是提高工艺气体压力，为各个生产工段提供其所需的压力条件 。
9、氨合成工段
氨合成工段的主要任务是将铜洗后制得的合格N2、H2、混合气，在催化剂的存在下合成为氨 。压缩机六段来的压力为27?MPa的新鲜补充气，与循环气混合后进入氨冷器、氨分离器、冷交换器，经循环机升压并经过油分离器除油后进入氨合成塔的内件与外筒的环隙，冷却塔壁，出来后经预热器升温后进入氨合成塔内件，完成反应后离开反应器，分别进入废热锅炉、预热器、软水加热器回收热量，最后经水冷器、冷交换器、氨冷器降温冷却，将合成的氨液化分离出系统，未反应的氮氢气循环使用 。
10、冷冻工段
由于氨合成工段需要通过液氨气化来产生低温生产条件，因此冷冻工段的任务就是把气态的氨重新液化 。由氨蒸发器蒸发的气氨经气氨总管进入冰机前分离器，分离出液氨后进入氨压缩机加压，加压后的气氨经油分离器后进入水冷器，在此气氨冷凝为液氨并回到冰机液氨贮槽，由支出阀送给氨蒸发器循环使用或氨库 。
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