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PAGEPAGE27過程裝備與控制工程專業化工廠生產實習報告二Ο一Ο年三月十五日目錄一前言4二實習內容說明4三實習單位簡介4四實習要求4(一)準備工作5(二)工藝流程概括5五實習內容5(一)氨合成51氨合成概述62原料氣的制備73脫硫工段83.1基本原理83.2加氫轉化83.3氧化鋅脫硫83.4甲烷化處理93.5主要設備特點94碳化工段104.1碳化工段的基本流程及特點104.2碳化工段流程圖114.3碳化設備的主要特點125凈化合成氣的壓縮與氨的合成136碳化工藝136.1基本原理146.2工藝流程圖146.3工藝流程146.4干法脫碳簡介156.5主要設備特點167合成氨工藝167.1氨的主要特點177.2合成氨的工藝流程177.3合成氨的工藝流程圖177.4合成氨的工藝條件187.5氨的凈化與輸送197.6主要設備特點20(二)尿素的合成231尿素的基本性質232尿素合成的基本原理233尿素合成的工藝條件的選擇234未反應成尿素物質的分離和回收255尿素的加工256工藝流程介紹257尿素合成工藝流程圖258尿素合成基本流程269尿素生產工藝條件2710主要設備的說明29六實習心得體會30一、前言對于生產實踐能力要求很高的過程裝備與控制工程專業,去工廠認識實習與生產實習是我們的專業課學習過程中必不可少的部分,我們工科學生的生產實習是理論聯系實際、培養高級工程技術人才、為后續專業課學習打下感性認識基礎的非常重要的實踐環節。在工廠的“身臨其境”讓我們褪去了書本的束縛,真正的把理論聯系到實際,在機械的轟鳴聲中,在空氣中彌漫的淡淡尿素味道里,在看到工廠的工人師傅認真生產,一絲不茍的表情時,我們隊“過程裝備與控制工程專業”有了更多的理解和體會。通過對化工廠工藝流程和主要機械設備的實習,了解化工生產的概況和主要機械設備的作用和主要結構,為后續的專業課學習增強感性認識,提高了我們運用所學知識觀察和分析實際問題的能力。在原本定于09年底的去青白江區成都玉龍化工的實習計劃被各種不得已的原因推遲到了2010年3月份,我們按照安排分批去了成都玉龍化工廠開始了期待的實習。雖然只有短暫的四天,但在帶隊老師和工人師傅的細心介紹和耐心指導下,我感覺受益匪淺。二、實習內容說明我們這次實習,主要是在成都玉龍化工。在轉化,脫碳,碳化,合成氨,尿素合成等五個車間共六個工作段進行實習,在車間師傅和帶隊老師的詳細講解和悉心指導下,我們了解了各個工段的設備和操控系統,初步了解了工廠各個工段的工藝指標,對工廠的管理制度也進行了簡單的了解。了解化工生產的方法和工藝流程,弄清主要工藝參數確定的理論依據,了解生產中的技術革新措施,并注意新技術發展趨勢,接受安全與勞動紀律教育,增強安全生產集體觀念;學習工人和工程技術人員對生產的高度責任感以及理論聯系實際、解決實際問題的經驗。重點了解主要機器和設備的類型、結構、作用原理,以及它們在生產流程的最用地位。三、實習單位簡介成都化肥廠是1958年全國首批興建的13套年產2000噸合成氨的小氮肥廠之一,2001年改制后更名為成都玉龍化工有限公司,2002年與省農司合作,實現資產重組,為企業發展打下更為堅實的基礎。40多年的艱苦創業,公司多次受到原化工部、四川省和成都市各級領導的表彰,榮獲原化工部首批命名的"六好企業"、"精神文明工廠"、"全國環境優美工廠"等殊榮。"裕農"牌碳銨、尿素獲部優、省優。目前,公司具有年產10萬噸合成氨、13萬噸尿素、10萬噸碳銨、10萬噸復合肥的化肥生產能力。在"質量第一、用戶至上"的生產經營宗旨指導下,產品深得用戶好評和市場親睞。玉龍公司控股1個子公司和3個分廠,成都科創精細化工有限公司生產水處理劑、聚丙烯酸脂特種橡膠等多種精細化工產品,成都化肥廠生產尿素和碳銨;成都玉龍化工有限公司復合肥分廠生產復混肥;寶雞市川龍化工有限公司生產碳銨、甲醇、初甲醇。

作為一個迄今有40余年的老化肥廠,

玉龍公司位于古蜀商賈道上的驛站,也是諸葛孔明用兵布陣設“旱八陣”的軍事要地———青白江,一個具有詩意的名字,一塊富庶的寶地,成都市的工業區,在這里云集了眾多大小規模的國有企業,直到本世紀初,在歷經各種變革以后,留存下來且有活力的企業已屈指可數。其中,成都玉龍化工有限公司,不僅是一家很有活力的企業,也成了青白江區的納稅大戶之一。

四、實習要求準備工作2010年3月5日,我們在成都玉龍化工有限公司的會議廳中進行了下廠前的安全教育。由工廠的資深工程師為我們做了工廠勞動保護、安全技術、放火、防爆、防毒以及保密等內容的安全生產教育。此化工廠的生產為高溫、高壓、易燃易爆的高危企業,出現多次爆炸中毒事故。原料天然氣中的CO暑有毒氣體,H2易燃易爆,液氨有毒,若不做好有效地安全防范工作,很容易發生事故。因此,根據這次實習的實際生產狀況,對我們進行了二級安全教育:1、注注意著裝,不能披散長發,不能戴首飾,不穿高跟鞋。2、嚴禁碰閥門,儀表,按鈕。3、班前4小時內禁止飲酒,工作中禁止吸煙。4、注意環保,保持工廠的環境衛生。5、分批進入工廠,不要妨礙正常生產操作。6、出現事故迅速撤離至下風處。(二)工藝流程概括了解主要生產車間(工段)的生產工藝流程,并對工藝操作條件做扼要分析,弄清主線流程中機器設備的作用??倧S框圖:五實習內容(一)氨合成1合成氨概述合成氨工業誕生于本世紀初,其規模不斷向大型化方向發展,目前大型氨廠的產量占世界合成氨總產量的80%以上。氨是重要的無機化工產品之一,在國民經濟中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外,農業上使用的氮肥,例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥,都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產品之一,世界每年合成氨產量已達到1億噸以上,其中約有80%的氨用來生產化學肥料,20%作為其它化工產品的原料。德國化學家哈伯1909年提出了工業氨合成方法,即“循環法”,這是目前工業普遍采用的直接合成法。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題,將氨產品從合成反應后的氣體中分離出來,未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下:N2+3H2≈2NH3合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經過近百年的發展,合成氨技術趨于成熟,形成了一大批各有特色的工藝流程,但都是由三個基本部分組成,即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程?,F代大型合成氨廠大多數以天然氣為原料,生產過程中,天然氣經脫硫、轉化及變換等工序,制得合成氨的粗原料氣,它的主要成分為H2,N2,CO2。粗原料氣經凈化(包括脫碳和甲烷化工序),制得合成氨所需的H2,N2混合氣體。H2、N2混合氣體經壓縮后送入合成工序合成制得氨,后由冷凍工序提供冷源值得分離產品氨。上述工藝過程大致可分為制氣、凈化和合成三個部分。此外還有一套完整的蒸汽動力系統穿插于各個工序內。其基本流程圖如下:2原料氣的制備:以天然氣為原料和燃料,在鐵錳脫硫劑和氧化鋅脫硫劑的作用下,將天然氣中的無機硫和有機硫脫除到0.5ppm以下,配入一定量的水蒸汽和空氣分別在一、二段轉化觸媒和一定溫度條件下將甲烷轉化為氫氣,制取合成氨所需的氫氣和氮氣,在一定的溫度和變換觸媒的催化作用下,使CO變換成CO2和H2,為尿素車間提供富余的中間蒸汽,同時凈化碳化氣體中殘余的CO2和CO,為后工段輸出合格的原料氣和凈化氣(其中CO和CO2的含量<25ppm)。由界區外供給合成氨裝置用作原料和燃料的天然氣,其壓力為3.5kg/cm2G。把天然氣引入進料分離罐144-F中,把天然氣夾帶的液態烴分離掉,后氣流流經過濾器102-LA或102-LB,除去懸浮的固體雜質,從過濾器出來的天然氣分成兩股,一股作為轉化爐的原料天然氣,另一股作為合成氨裝置的燃料天然氣。經計量的原料天然氣在原料氣壓縮機102-J的一段缸中壓縮后,與一股來自合成氣壓縮機吸入罐104-F的富氫合成氣循環氣混合。3脫硫工段:3.1基本原理從原料氣壓縮機一段缸出來的天然氣在壓縮機段間冷卻器137-C與冷卻水進行換熱。從原料氣壓縮機出口出來的混合氣進入一段轉化爐101-B的對流段,被預熱約399,接著進入加氫器102D,在加氫器中有機硫化合物被氫化,生成硫化氫。在加氫器中,基本上所有的有機硫都變成硫化氫。接著氣體再進入氧化鋅脫硫槽108-DA/DB,每一個脫硫槽內裝有21的條狀氧化鋅脫硫劑,氣體中的硫化氫與氧化鋅反應而被氧化鋅所吸附。脫硫的最好方法是在過量氫氣存在的情況下,將這硫化物催化轉化成硫化氫然后再使硫化氫與氧化鋅反應達到脫除的目的。以焦爐煤氣為原料,壓縮至2.1MPa后進入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至0.1ppm以下.焦爐氣中甲烷含量達22.4%,采用純氧催化部分氧化轉化工藝,將氣體中甲烷及少量多碳烴轉化為合成甲醇用的一氧化碳和氫;經壓縮進入甲醇合成裝置.甲醇合成采用5.3MPa低壓合成技術,精餾采用3塔流程3.2加氫轉化天然氣加氫轉化處理就是在有鈷、鉬催化劑尊在的條件下,與加入的氫氣進行轉化反應,主要化學反應如下:3.3氧化鋅脫硫這種方法用氧化鋅做脫硫劑,在一定條件下,它能迅速脫硫,由于氧化鋅脫硫劑使用后不能用簡單方法再生,因此只運用于低濃度硫的脫除,并作為最后一級脫硫。主要化學反應如下:脫硫后的原料氣在鎳催化劑作用下進行反應以制取合成氨所用的原料氣。主要反應式如下:轉化工序分為兩段進行,在一段轉化爐里,烴類和水蒸氣在反應管內的鎳觸媒上反應,由管外供給熱量。出口氣體殘余甲烷濃度約為8~13%,一段氧化后的氣體進入二段轉化爐,在那里加入空氣燃燒放熱,又繼續進行轉化反應。二段爐出口溫度在810~870℃之間,經二段轉化后可使粗原料氣達到反應標準。氫氮比(分子比):2.8~3.1殘余甲烷(干基):0.3~0.6%轉化氣中的H2與空氣中的O2發生燃燒反應:H2+1/2O2=H2O+241.16KJ在二段爐內除氫氣外一氧化碳和甲烷也能燃燒,但H2燃燒反應的速度比其它可燃氣體快3~4倍,所以在二段爐內催化劑上部的非催化劑空間里,首先是空氣中的氧與一段轉化氣中的氫氣進行燃燒,故大量的熱用于轉化氣中的殘余甲烷的繼續轉化3.4甲烷化處理出二段爐原料氣中含有大量的CO,變換工序就是使CO在催化劑的作用下與水蒸氣反應生成CO2和H2.既除去對后段工序有害的CO,又能制得尿素原料之一的CO2。反應式為:CO+H2O(g)→CO2+H2+9.8KJ/mol這是一個等體積、可逆、放熱反應,降低溫度和提高蒸汽濃度均有利于變換反應的進行。催化劑是鐵鉻系催化劑,還原后具有催化活性的是Fe3O4,低變采用銅鋅系催化劑,還原后具有活性的是Cu。中變在360℃~380℃,在催化劑的作用下,反應速度很快,中變爐出口CO≤3.0%,然后通過換熱降溫到180℃左右,在低變催化劑的作用下,工藝中的CO含量進一步降到≤0.3%,以滿足甲烷化對經過中、低變換和碳化、脫碳的氣體尚含有少量的CO2和CO,這些氣體會使合成氨觸媒中毒喪失活性,所以在送往合成前必須對原料氣作進一步凈化處理。即將碳化氣中殘余的CO2和CO與原料氣中的H2,在一定溫度和鎳觸媒催化作用下反應生成對合成氨無害的氣體甲烷。以上反應有以下特點:1、反應是強放熱反應,每0.1%CO、CO2、O2(體積含量)所造成的溫升分別為:CO7.4℃,CO26.1℃,2、反應是體積縮小的反應,因此,提高壓力向正方向進行3.5主要設備特點(1)脫硫槽玉龍化工廠使用中石油提供的天然氣,四川地區的天然氣含硫量比較高,合成氨原料氣中的硫化物主要以硫化氫的形式存在,含量其次的是COS、CS2和有機硫化物等。因為硫能使合成氨的鐵基催化劑及變換和甲烷化的催化劑中毒,因而需要在變換和甲烷化工序之前設置脫硫工序將之除去。玉龍化工廠采用了氧化鋅,氧化錳及加氫來脫硫。混合氣體在有氫氣的條件下在加氫轉化器中轉化為無機硫,加氫轉化器直徑約為2m,全高約14米,催化劑分為兩層,每層高4m。下層的下邊和上層的上邊各鋪一層氧化鋁球作為過濾和分布氣流之用。所有的無機硫在脫硫槽中與氧化鋅脫硫劑反應生成硫化鋅被除去。氧化鋅脫硫槽是立式圓筒形容器,脫硫劑分為兩層,上下都有氧化鋁球層,槽上部設有氣體分布器,下部有集氣器。有機硫轉化為無機硫時溫度一般控制在340℃-400℃;一般氫氣與有機硫化物摩爾比為250:1-1000:1;壓力一般為0.6-3.8Mpa;空間速度一般選用空速范圍為500-1500h-1.無機脫硫時升溫對脫硫有利,但不能太高,溫度一般控制在小于400(2)甲烷化裝置甲烷化爐為圓筒形立式設備,由于甲烷化爐內氣體氫的分壓較高,而且有時會發生超溫事故,故殼體采用低合金鋼制成。催化劑上下層都有氧化鋁球層和鋼絲網,以免氣體將催化劑層吹翻,同時增大阻力利于氣體分布。為防止催化劑過熱,準確掌握催化劑的溫度變化,在催化劑層不同平面設有熱電偶溫度計套管。(3)方箱爐玉龍化工廠是中小型化工廠,所以轉化爐和大型化工廠的轉化爐有所不同,為雙一段轉化爐。一段轉化爐分為方箱爐和換轉爐。方箱爐內有56根轉化管,在底部變徑后引出。因為方箱爐內溫度很高,在停產時容易產生熱脹冷縮,為了防止熱脹冷縮帶來的危害,變徑后的轉化管做成彎形并懸掛與方箱爐下方。方箱爐通過燃燒天然氣進行加熱,加熱后的廢氣進入換熱設備放出余熱對進入反應器的氣體和軟水預熱,溫度下降達到放空條件后放空。經過脫硫后的反應氣60%進入方箱爐40%進入換轉爐。換轉爐利用二段出口高溫氣體余熱(夾套加熱)進行加熱。換轉爐結構特點是爐拱填裝鎳觸媒,在拱與觸媒之間擺有耐火球,爐拱,篦子板和耐火球是為支撐觸媒和是氣體能在觸媒層均勻分布而設計的。觸媒層有熱電偶測溫點三個(上層兩個,下層一個),下部有壓力表管一個。二段轉化爐的殼層為耐火磚,中間無有管道。4碳化工段4.1碳化工段的基本流程及特點有造氣車間轉化崗位中低變工序送來的(壓力≤0.85MPa,CO2含量為17%)低變氣從碳化主塔底部進入塔內,氣體由下而上與塔頂加入的副塔液逆流鼓泡吸收大部分CO2,含CO25%~10%的尾氣從塔頂導出,經碳化副塔底部進入塔內,與塔頂加入的濃氨水進一步逆流吸收,使CO2含量降至≤1.6%,尾氣由塔頂導出,有固定副塔底部進入塔內,與塔頂加入的濃氨水或回收塔稀氨水進一步逆流吸收,使CO2降至小于等于0.4%,NH3≤20g/m3氣體從尾氣管導出再從回收段底部進入回收清洗塔,與由清洗塔頂部加入或回收塔加入的軟水再次逆流吸收,去除氣體中所含的NH3和CO2使CO2含量≤0.2g/m3氣體由清洗塔頂部尾氣管導出,經汽水分離器出去后,然后送壓縮機三段壓縮。由吸收送來的濃氨水經加壓至1.0~1.2Mpa,由副塔頂部加入塔內,與碳化主塔出口氣中的CO2反應生成碳酸銨溶液,再用泵從塔底抽出,加壓至1.4~1.6Mpa,由碳化主塔頂部加入塔內,進一步吸收變換氣中的而生成碳酸氫銨懸浮液,由塔底部取出送稠厚器供離心機分離。由于反應時放出大量熱量,碳化塔內設冷水箱,用河泵送來壓力為0.05-0.10Mpa的冷水控制碳化溫度。由軟水崗位送來的0.7-1.2Mpa軟水,由頂部加入清洗塔內,清洗塔氣體中的氨后,經回收塔頂部與清洗塔底部的溢流管由回收塔頂部進入回收塔內。清洗回收固定副塔出口氣中的NH3和CO2后,生成的稀氨水一部分由回收塔底部抽出,加壓至0.8~1.2Mpa,由固定副塔頂部加入塔內吸收副塔出氣中的NH3和CO2后,稀氨水壓往吸收?;厥涨逑此硪徊糠窒“彼訅褐?.8~0.9Mpa,送往洗氨塔吸收合成馳放氣中的氨后,通過自動氣動薄膜閥,壓往吸收母液貯槽或稀氨水貯槽。在碳化工段中,主塔與副塔是相對的。因為在工作8小時后,主塔與副塔要對換一次,在主塔中,有大量的碳氨晶粒存在,容易在主塔壁上沉淀下來,時間過長后,容易造成堵塞。而在副塔中,有濃氨水噴入,因而對換后,主塔變為副塔,在其中由濃氨水,可以清洗壁上的沉淀。主塔和副塔結構上是一樣的沒有什么區別4.2碳化工段流程圖4.3碳化主要設備特點(1)碳化塔碳化塔是碳化工段最主要的設備。工作原理是伴有化學反應的吸收過程,在塔內氨水吸收變換氣中二氧化碳生成碳酸氫銨——氮肥。冷卻系統采用小水箱結構,拆裝容易,便于清理堵管和換管;設備具有操作方便、控制容易、運行穩定的優點。目前加壓碳化系統所采用的均為鋼制。碳化塔頂部溫度30℃左右,一般30-35℃較好,因為此溫度下,能加速反應和吸收,減少晶核生成。下部溫度20(2)回收清洗塔大多數廠的回收清洗塔均采用泡罩塔,泡罩塔將塔分成若干層,每層塔板保持不同的濃度(不像碳化塔會縱向返混)。因而,可以用少量軟水連續操作,自上至下,氨水漸濃,既有利于氨的吸收又可以保證原料氣中二氧化碳含量合格。同時泡罩塔操作彈性大(最大允許操作氣速與最小允許操作氣速之比稱為操作彈性),特別在低負荷下操作時,泡罩塔也能保持較高的塔板效率。達兩點都很適合于碳化工段氨的回收。(3)稠厚器主要起中間貯槽的作用。它解決碳化塔取出與離心機分離之間的不平衡而起緩沖作用。上部為圓筒形,下部為圓錐形。稠厚器頂部有碳酸氫銨懸浮液入口。筒體側面上部有溢流口。圓錐體下部有懸浮液出口與離心機連接。(4)離心機利用離心力分離固體和液體或液體和液體的機械。主要部分是一可以旋轉的圓筒,叫“轉鼓”。置物料于鼓內,使鼓高速旋轉,所產生的離心力將比重不同的物質分離。玉龍化工廠使用的應該是壁上無空的轉鼓,操作時固體被甩出而附于內壁,液體則由中央導管連續排出。離心機轉速越高,分離效果也越好。綜上表述為天然氣合成與凈化的大致工序,概括如下:由天然氣制備粗合成氣分四個主要步驟:原料天然氣脫硫脫硫后的天然氣在一段轉化爐中進行烴類的部分轉化二段轉化爐內的轉化。向二段轉化爐內引入足量的空氣以提供氨合成所需化學計量的氨,并降低二段轉化爐出口氣中甲烷的含量在變換爐內,轉化氣中的一氧化碳與蒸汽反應生成二氧化碳,同時產生當量的氫氣一段轉化爐爐頂在爐管管排之間裝有頂部燃燒燒嘴,火焰向下噴射,使工藝火在爐管出口處的溫度達到803。爐管出口設有集氣管,集氣管位于一段轉化爐的輻射段。工藝火在上升管內溫度繼續升高,出一段轉化爐的工藝火溫度約為820、壓力為34.5kg/cm2G。二段轉化爐燃燒所需工藝空氣由離心式空壓機101-J提供。空壓機由燃氣透平101-JGT驅動,把燃氣透平約477的熱排放氣送至一段轉化爐輻射段用作燃料空氣,提供一段轉化爐輻射段所需燃燒空氣量的65%左右。從低溫變換爐出來的工藝氣的溫度大約為231、壓力為31.9kg/cm2G,在低變給水預熱器131-G中加熱鍋爐給水,然后在再生塔噴射蒸汽發生器111-C中產生低壓蒸汽用于二氧化碳再生塔噴射器,接著在再沸器105-C中再沸苯菲爾溶液,在熱交換器106-C中預熱低壓鍋爐給水,最后工藝氣被冷卻至81。經冷卻的工藝氣在分離器的中下將上述熱交換器內冷凝出來的冷凝液從工藝氣中分離掉。天然氣的凈化工序中,對粗合成氣進行處理,除去其中的二氧化碳和一氧化碳,生產出高純度的富氫/氮合成氣。采用改良苯菲爾脫碳工藝技術,該工藝技術帶半貧液四級閃蒸,從而使外部供熱減至最少。用甲烷化法脫除合成氣中殘余額二氧化碳和一氧化碳,在甲烷化爐中,碳的氧化物在催化床上與氫反應轉化成甲烷和水。5凈化合成氣的壓縮與氨的合成:凈化后的合成氣中含有氫氣和氨氣,在大約29.9kg/cm2G的壓力和37的溫度下送至合成氣壓縮機103-J的進口。此合成氣壓縮機是一蒸汽透平驅動的二缸,段間冷卻離心式壓縮機,二段缸內有一分隔開的循環葉輪。經一段缸壓縮后的合成氣在段間冷卻器116-C中被冷卻水冷卻,然后在段間氨冷器129-C中被氨冷降溫,氨冷后的合成氣補充氣中冷凝下來的水,在段間分離罐105-F中分離出去,分離器頂部設有一根管線可以把氣體回流至壓縮機一段缸。分離器底有一根管線可以把合成氣中分離出來的水返回至合成氣壓縮機進口罐104-F,以調節其液位。用段間冷卻器和氨冷器冷卻去壓縮機二段缸的氣體,以獲得最佳的體積效率,并保證去壓縮機的氣體不帶水,除水步驟能延長合成塔內催化劑的使用壽命,并能獲得高純度的產品氨。6脫碳工藝:6.1基本原理MDEA(N-Methyldiethanolamine)即N-甲基二乙醇胺,分子式為:分子量119.2,沸點246℃-248℃,閃點260℃,凝固點-21℃,汽化潛熱519.16KJ/Kg,能與水和醇混溶,微溶于醚。在一定條件下,對二氧化碳等酸性氣體有很強的吸收能力,而且反應熱小,解吸溫度低,化學性質穩定,無毒不降解。純MDEA溶液與CO式①受液膜控制,反應速率極慢,式②則為瞬間可逆反應,因此式①為MDEA吸收CO2的控制步驟,為加快吸收速率,在MDEA溶液中加入1%-5%的活化劑DEA()后,反應按下式進行:③+④:由式③-⑤可知,活化劑吸收了CO2,向液相傳遞CO2,大大加快了反應速度,而MDEA又被再生。6.2工藝流程圖6.3工藝流程變換氣經過三段加壓到1.8

Mpa,溫度小于40℃,由進口閥導入,經變換氣分離器分離油水后進入吸收塔低部。在塔內與半貧液,貧液逆流接觸,被吸收CO2后,由塔頂引出。出塔頂的氣體被凈化器冷卻器冷卻,再經凈化器分離器分離出水分,溫度小于40℃,氣體中CO2≤0.2%,經凈化器出口閥到甲烷化工序。

吸收塔內吸收CO2的MDEA溶液稱為富液,溫度約80℃、1.8

Mpa,經減壓閥減壓到0.4

Mpa,經過富液預熱器預熱后進入常壓解析塔的頂部,解析出CO2

后從塔底出來的被稱為半貧液,約2/3的半貧液到半貧液冷卻器降溫后經過泵加壓到2.2

Mpa進入吸收塔中部吸收CO2,約1/3的半貧液被常壓泵加壓到0.6

Mpa,經調節閥進入溶液過濾器。過濾完機械雜質后流入溶液換熱器管內,出溶液換熱器(94℃)進入氣提塔上部,解析出部分CO2后溶液從中部出來流入溶液再沸器,在蒸汽作用下,出再沸器溫度升高到113℃的氣液混合物,再次進入氣提塔下部,溶液中CO2幾乎全部解析,從氣提塔底部出來的溶液被稱為貧液,溫度為113℃進入溶液換熱器管間與半貧液換熱,降溫到93℃進入貧液冷卻器管間,被水冷卻后的貧液控制在60℃,由貧液泵加壓到2.4

Mpa經調節閥送到吸收塔頂部吸收CO2。

從氣提塔頂部出來的102℃壓力0.05Mpa的在生氣被稱為汽提氣,進入常壓解析塔頂部,在常壓解析塔與富液解析出來的氣體一道從頂部出來,稱為再生氣。再生氣進入再生氣冷卻塔后冷卻后,在進入再生氣分離器分離水分,分離后的再生氣CO2≥98%溫度≤40℃壓力5-10kpa,送入尿素生產車間做為尿素的原料。苯菲爾溶液吸CO2的化學反應活化鉀堿溶液接化學反應吸收二氧化碳,二氧化碳經水合成碳酸,它再與一個碳酸根離子反應,生成重碳酸根離子,其反應式如下:苯菲爾系統具有的優點包括:提高反應速度,導致所需再生熱耗量少采用無揮發性的洗滌介質;使氫損失大大減少;投資費用和操作費用低6.4干法脫碳簡介在合成氨和尿素生產過程中,都需要除去大量的CO2組份,其脫碳過程均在變換工序后。經變換后的變換氣,CO2含量通常在18%~35%。脫除變換氣中CO2的方法很多,從大類來分,可分為濕法和干法,濕法可根據吸收機理的不同,分為化學吸收法、物理吸收法和物理-化學綜合吸收法;干法即變壓吸附(PSA)法。變壓吸附法脫除變換氣中CO2是利用吸附劑對CO2的吸附力很強,而對H2、N2、CO等的吸附力相對較弱的特性,壓力狀態下(一般為0.7~1.5MPa)吸附CO2以及吸附力更強的H2O、硫化物等雜質,在真空狀態下脫附這些雜質,使CO2與H2、N2等組分得以有效的分離,同時使吸附劑獲得再生。

PSA干法脫碳技術在1991年開始進入工業應用,由于其顯著的優越性,目前已得到越來越廣泛的應用。PSA干法脫碳技術主要有以下特點:(1)操作方便,流程簡單,無設備腐蝕問題,能耗低,操作中不消耗蒸汽,裝置運行費用低。(2)CH4在變換氣中一般為0.7~0.9%,經PSA脫碳后CH4含量可降低到0.2~0.4%,使合成系統的弛放氣大大減少。(3)以煤為原料的氨廠變換氣中一般H2S約為50~200mg/m3,有機硫為20~50ppm,其主要組分為COS、CS2、硫醇、硫醚等,在經PSA脫碳后凈化氣中H2S含量可降至0.5mg/m3,有機硫除COS外可全部除去。(4)由于PSA技術對變換氣凈化度高(氫氮氣中CO2含量≤0.2%),可采用甲烷化代替銅洗,節省蒸汽和冷凍量消耗,免除銅洗液污染環境。由于氣體凈化度高,硫化物、NH3等雜質均為ppm級,使有聯醇工序的合成氨廠甲醇質量大大提高,且將延長甲醇催化劑使用壽命。

針對合成氨生產廠家的不同需要,在脫碳工序,變壓吸附脫碳技術的用于主要有以下三種類型:1、用來替代碳化以增產液氨為目的的PSA脫碳工藝。2、配甲醇生產的PSA脫碳工藝。3、同時制取脫碳凈化氣和純度為98%以上氣體CO2的工藝。玉龍化工廠主要是用來替代碳化以增產液氨為目的的PSA脫碳工藝。PSA裝置分為提純系統和凈化系統。整個工藝流程簡述如下,由造氣車間送來的半水煤氣經過濕法脫硫,加壓后進入中低變系統,變換氣組成:CO228.7%、CO0.2%、H250.4%、CH21.1%、N219.6%。變換氣送PSA提純系提純產品CO2純度為98%,中間氣經壓縮后去脫除CO2,便凈化氣中CO2〈0.2%,凈化氣加壓后去銅洗,然后再加壓去氨合成。純CO2經壓縮后去脫除,再壓縮后去尿素生產。6.5主要設備特點(1)吸收塔吸收塔是加壓吸收設備。由于采用兩段吸收,進入上塔的溶液量僅為整個溶液量的四分之一到五分之一,同時氣體中大部分二氧化碳又都在塔下部被吸收掉,因此全塔分成上下兩段:上塔直徑較小而下塔直徑較大。整個塔內裝有填料。為了使溶液均勻的潤濕填料表面,除了在填料層上部裝有液體分布器以外,上下塔的填料又多分成兩層,每層中間沒有液體再分布器。每層填料都置于支撐板上,支撐板是特殊設計的,稱為氣體噴射式支撐板。支撐板里波紋狀,上面開有長條圓形孔,其截面積可與塔的截面積相當,氣體由波形上面和側而的小孔進入填料而液體由波形下部的小孔流出。這樣,氣液分布均勻,不易液泛,面且剛性較好,承重量大。在下塔底部的存液段中設有消泡器,以消除由填料層流出的液體中所形成的泡沫。為了防止溶液產生旋渦將氣體帶到再生塔內,在吸收塔下部富液出口管上裝有破旋渦裝置。(2)解析塔解析塔的結構和吸收塔的結構差不多,也分為兩段也是填料塔。但是他的塔身上下一樣大。而且是個常壓設備沒有其他的吸收的的要求高。而且是從塔的下面進液,上面出塔是解析后的CO2氣體。6.6工藝操作技術指標進系統變換氣壓力≤1.8MPa出系統凈化氣溫度≤40℃出系統凈化氣CO20.05%~0.15%再生氣壓力4-10kpa出系統再生氣溫度≤35℃出系統再生氣CO2≥98%進吸收塔半貧液溫度80±2℃半貧液含CO215-25L/L(V)進吸收塔貧液溫度64-70℃貧液CO21..5-3.0L/L(V)出再沸器溶液溫度106-110℃7合成氨工藝7.1氨的主要特點

氨在標準狀態下是無色氣體,比空氣密度小,具有刺激性氣味。會灼傷皮膚、眼睛,刺激呼吸器官粘膜。空氣個氨質量分數在0.5%-1.0%時,就能使人在幾分鐘內窒息。

氨的相對分子質量為17.3沸點(0.1013MPa)-33.5C冰點一77.7C,臨界溫度132.4C,臨界壓力ll.28MPa.液氨的密度0.1013MPa、-334C為0.6813kg?L‘。標準狀態下氣氨的密度7.714×10E4

kg-L

摩爾體積22.08L?mol-1液氨揮發性很強。氣化熱較大。

氨基易揮發,可生產含氨15%~30%(質量)的商品氨水,氨溶解時放出大量的熱。氨水溶液呈弱堿性,易揮發。

液氨和干燥的氣氨對大部分材料沒有腐蝕性,但是在有水存在的條件下。對銅、銀、鋅等金屬有腐蝕性。

氨是一種可燃性物質,自然點為630C,一般較難點燃。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內能夠發生爆炸,常壓,室溫下的爆炸范圍分別為15.5%~28%和13.5%~82%

氨的化學性質較活潑,能與堿反應生成鹽。

7.2合成氨工藝的流程1、分流進塔:反應氣分成兩部分進塔,一部分經塔外換熱器預熱,依次進入塔內換熱管、中心管,送到催化劑第一床層,另一部分經環隙直接進入冷管束,兩部分氣體在菱形分布器內匯合,繼續反應,這樣使低溫未反應氣直接竟如冷管束,稍加熱后,作為一、二段間的冷激氣,從而減少冷管面積和占用空間,提高了催化劑筐的有效容積,并強化了床層溫度的可調性。同時僅有65~70%的冷氣進入塔內換熱器和中心管,減輕了換熱器負荷,因而減少了換熱面積,相對增加了有效的高壓容積,也使出塔反應氣溫度提高(310~340℃2、進塔外換熱器的冷氣不經環隙,這樣溫度更低,使進水冷器的合成氣溫度更低(約75℃左右3、水冷后的合成氣直接進入冷交管間,由上而下邊冷凝邊分離,液氨在重力和離心力的作用下分離,既提高了分離效果,又減小了阻力。4、塔后放空置于水冷、冷交后,氣體經連續冷卻,冷凝量多,因此氣體中氨含量低,惰氣含量高,故放空量少,降低了原料氣消耗。5、塔前補壓:循環機設于冷交之后,氣體直接進塔,使合成反應處于系統壓力最高點,有利于反應,同時循環機壓縮的溫升不消耗冷量,降低了冷凍能耗。6、設備選用結構合理,使消耗低,運行平穩,檢修量減少,工藝趨于完善。7、選用先進的自控手段,如兩級放氨,氨冷加氨,廢鍋加水,系統近路的控制,均用了DCS計算機集散系統自動化控制,冷交、氨分用液位檢測采用國內近幾年問世的電容式液位傳感器等新技術使操作更加靈活、平穩、可靠,降低了操作強度。7.3合成氨工藝流程圖7.4氨合成工藝條件(1)溫度:合成塔壁≤150進塔主氣流175分流氣出塔150零米360一段熱點460二段進口400廢鍋進口310廢鍋出口190水冷進口≤75水冷出口≤30氨冷出口0—5(2)壓力:系統壓力≤31.4Mpa輸氨壓力≤1.9Mpa放氨壓力≤2.55Mpa氨蒸發壓力≤2.45Mpa廢鍋蒸汽壓力≤1.3Mpa總回收壓力:0.4-0.7Mpa(3)氣體成分:補充氣CO+CO2≤20PPm進塔H2/N22.0-2.8進塔CH4+Ar20%進塔NH3%:≤2.5%7.5氨的凈化和輸送由合成車間液氨倉庫經液氨升壓泵加壓后的原料液氨,壓力大于(表壓),溫度約<20直接送入尿素生產車間27米樓面的液氨過濾器,進入液氨緩沖槽原料室。來自一段循環系統冷凝器回收的液氨,自氨冷凝器A、B流入液氨緩沖槽的回流室,其中一部分液氨正常為60%,作為一段吸收塔回流液氨用,而其余液氨經過液氨緩沖槽的中部溢流隔板,進入原料室與新鮮原料液氨混合后一起至高壓氨泵,這樣可使液氨保持較低的溫度以減少高壓氨泵進口氨氣化。氨緩沖槽壓力維持在左右,設置在高為23米平面上,是為了具有足夠的壓頭,使液氨回流進入一段吸收塔,同時也為了保證高壓氨泵所需要的吸入壓頭。氨緩沖槽原料室的液氨,進入高壓氨泵(單動臥式三聯柱塞泵、打液能力為每臺,反復次數180次/分、電動機250KW、三臺高壓氨泵一臺備用)將液氨加壓7.6主要設備特點(1)合成塔進入合成塔的其他主要由兩部分組成,一部分是占氣體總量65%-70%的主反應氣,從塔底進入位于塔內最底層的換熱器和中心管進行加熱,升溫至360℃-370℃,進入第一催化劑床層反應,反應溫度達到470℃-480℃,,另外一部分為為熱護氣和冷護氣的混合氣體,約占總氣體量的30%-35%,由下而上進入合成塔內件與殼層的環隙,從塔頂頂部進入催化劑層冷管束,被管外熱氣加熱至(2)一段轉化爐一段轉化爐為方格式爐子,整個爐子由輻射段、過渡段、對流段、出口煙道、引風機組成。輻射段是爐子的主體,里面設置完成轉化過程的“豎琴”系統,它由進口急風管、豬尾管、轉化管、下集氣管、上升管和輸氣總管組成、爐頂設燒嘴向下噴燒供熱,對流段有多組換熱器,用煙道氣加熱其他介質。原料氣脫硫后,則希望以比較經濟的方法將原料氣轉化生成氫氣。原料氣蒸汽混合氣與鎳催化劑接觸,同時提高溫度和壓力來促進此反應。該反應是一吸熱反應,需要一段爐供給恒定的熱量以維持適合一段轉化反應的溫度。在一段爐和二段爐中,催化劑促使兩個同時發生的平衡反應,它們是蒸汽-甲烷反應:但事實上不是這樣的,二段爐出口氣中含有大量的CO,大部分未變換的CO再變換中氧化成從而提高產氫率。一段轉化爐爐管內裝有環狀或圓柱狀的鎳催化劑,各爐管內催化劑裝填應均勻,從而保證其壓降相等,使通過每根轉化管的氣體分配均勻。如果某根轉化管的壓降不正常,則可能會發生過熱或轉化不充分,造成操作不正常。(3)二段轉化爐二段轉化爐為立式圓筒形反應器。受壓主體為碳鋼制圓筒殼,兩端為錐形封頭,由于內部溫度高,在殼外部有水夾套,這樣既可降低殼體溫度,也可是殼體受熱均勻。空氣-蒸汽由混合器均勻噴出,工藝氣則通過帶孔的環形分布板,這樣可保證空氣-蒸汽和工藝氣均勻混合燃燒。轉化爐下部為帶孔的耐火金剛玉磚拼成的球形承重拱。出一段爐的經部分轉化的氣體經過一段有水夾套的輸送管線107-D,沿切線方向進入二段爐(103-D)的入口室,二段轉化爐進口的溫度大約830。一段轉化后的氣體仍含有較多的甲烷,為了進一步轉化則需要更高的溫度。這個任務在內熱式二段爐里完成。在此加入空氣,于是氣體中的,同時氣體中的、CO也可能燃燒,放出大量的熱,溫度可達1200-1250,因此,殘余的繼續轉化。出口溫度降到900-1000左右。進入二段轉化的空氣,也為合成提供了N2。(4)熱交換器熱交換器為管式換熱器,進熱交換器的冷氣不經過合成塔的間隙,這樣使溫度更低,使進水冷器的合成氣溫度更低,提高了合成反應熱利用,同時也降低了水冷器的負荷和冷卻水的消耗。(5)循環機循環機設與冷交換熱氣之后,氣體經循環機加壓后直接進塔,使合成反應處于系統壓力最高點,有利于反應。氣體在設備中流動和反應都會使得整個體系的壓力降低,循環機起到補充系統壓力的作用7.6氨合成技術的發展近年來,氨合成工藝技術已取得長足進步。特別是市場經濟體制的建立,各氮肥企業為了在市場競爭中走在前列,紛紛圍繞節能降耗,加大技改力度,為氨合成技術的新發展提供了一個平臺。在此形勢下,各企業對氨合成裝置的要求,逐漸由以前的強化高負荷生產轉變到現在的輕負荷低消耗運行模式上來。因此氨合成的關鍵設備合成塔,在同等規模條件下,也逐漸的被大塔取代,出現了“大馬拉小車”的局面。一些Φ1200、Φ1500、Φ1600、Φ1800、Φ2000的大直徑塔逐漸被研制出來,并投入到工業生產中去。伴隨著大直徑塔的使用,氨合成系統工藝運行條件發生了變化。低溫低壓氨合成催化劑的應用,也是企業節能降耗可行途徑之一。大直徑塔及低溫低壓催化劑的使用,加大了企業的設備投入。企業勢必采取各種措施保持裝置長周期運行,以求得更多的有效生產時間。因此,原料氣的凈化度高,避免催化劑中毒,至關重要。積極使用原料氣凈化新技術,實現原料氣微量(CO+CO2)趨近于“零”,避免銅液、油水入塔,最大限度的減少毒物對催化劑的影響將會被人們逐漸重視。(二)尿素的合成1尿素的基本性質尿素的化學命名為碳酸銨,分子式是.尿素是無色,無嗅,無味的針狀或棱柱狀結晶,工業產品為白色,含氮量為46.6%,分子量為60.04。熔點:132.7℃重度:20℃-40℃,1,335(固體),1.4(粒狀)。比重變化量:每1℃0.000208假比重:0.52-0.64,0.7-0.75(粒狀)溶解度:易溶于水和液氨中,稍溶于甲醇、苯中,不溶于三氯甲烷、醚類中。溫度在30℃以上,尿素在液氨中溶解度較水中的溶解度大。2尿素合成的基本原理用氨和合成尿素的反應,通常認為是按以下兩個步驟,在合成塔內連續進行:第一步:氨與作用生成氨基甲酸銨第二步:氨基甲酸銨脫水生成尿素這兩個反應都是可逆反應,反應(1)是放熱反應,在常溫下實際上可以進行到底,在100、150℃時,反應進行的很快、很完全,為瞬時反應,而反應(2)是吸熱反應,進行的比較緩慢,且不完全,這就使其成為合成尿素的控制反應。實驗證明,尿素不能在氣相中直接形成,固體的氨基甲酸銨加熱時尿素的生成速度比較慢,而在液相中反應才較快。所以,尿素的生產過程要求在液相中進行,即氨基甲酸銨必須呈液態存在。溫度要高于熔點145-155℃,因此,決定了尿素的合成要在高溫下進行。氨基甲酸銨是個不穩定化合物,加熱時很容易分解,在常溫下60就可以完全分解,制取尿素時為了使氨基甲酸銨呈液態,采用了較高溫度,所以必需采用高壓。由上可知,合成尿素的反應的基本特點是高溫、高壓下的液相反應,并且是可逆放熱反應。3尿素合成工藝條件的選擇(1)過剩氨過剩氨是比較化學反應量所多的氨,常以百分率表示,或表示。過剩氨可以使反應的平衡趨向生成尿素的一方,使產率提高。過剩氨也可以合成速度加快,提高尿素產率,過剩氨的存在,可與系統中的水結合,從而降低了水的濃度,抑制了副反應的發生。過剩氨的存在,帶走了一部分氨基甲酸銨的生成熱,不僅有利于反應平衡趨向生成尿素的方向,提高尿素產率,而且有利于維持塔內反應的自熱平衡,簡化了合成塔的結構,過剩氨的存在,抑制了氫酸和氫酸氨的生成,降低了對合成塔的腐蝕。但過剩氨的存在也帶來一些不利影響:過剩氨的增加過大,二氧化碳轉化率增加率也逐漸增加,并且提高了合成塔內反應系的平衡壓力:過剩氨的增加,會破壞反應物的自然平衡,為維持合成塔內頂定溫度,就必須提高濃氨預熱溫度;過剩氨的增加,會是反應混合物的比重下降,所需反應釜的容積加大,處理未生成尿素的反應物的設備也更大,動力消耗增加。因此,在尿素水溶液全循環法中比一般在3.5-4.1。水份水是尿素合成過程中的產物,水存在可以降低氨基甲酸銨的熔點,有利于尿素的合成,氨基甲酸銨可以溶解在水中,故可以消除氨基甲酸銨的堵塞現象。但是從化學反應平衡考慮,過量水的存在阻止合成反應向著生成尿素的方向移動,促進氨基甲酸銨水解等付反應的進行。造成CO2轉化率的下降,甚至引起合成與分解的操作條件惡性循環,水的存在也使合成塔腐蝕加劇。因此在水溶液全循環中,正常生產時避免向合成塔內送水,在過剩氨回收和液相循環中,也應力求減少水分進入合成塔,在工業生產中進行合成塔物料為1/0.65。(3)的純度的純度低,不僅會降低的轉化率,而且會造成合成塔的腐蝕,生產實踐證明%在86-100%時,純度每下降1%的轉化率下降0.6%左右。因此生產中過頂二氧化碳的純度要在98%以上。溫度和壓力溫度越高尿素達最大產率的時間越短,即反應速度越快,合成塔的生產強度也就提高,但溫度越高,尿素產率的提高逐漸減慢,同時反應溫度的提高也必須使合成系統的平衡壓力提高,腐蝕速度增加,為保證尿素在液相中生成和一定的反應速度,對設備制造和防腐問題,合成塔的操作溫度控制在185-190℃為宜。合成塔的操作壓力,必須大于操作條件下的平衡壓力,否則會使氨基甲酸銨離解,溶液中氨氣化,轉化率下降,但操作壓力過高,會使動力消耗增加,設備制造強度加大。因此合成塔的操作壓力高于其操作條件下平衡壓力10-30氣壓較好。4未反應成尿素物質的分離和回收在合成塔中比為4時,約有65%的和33%的氨轉變成尿素,其余的氨和二氧化碳則以氨基甲酸銨,游離二氧化碳和游離氨的形式存在于合成后尿素熔融物種,這部分物質必須同尿素分離,以便循環利用。為了把未反應生成尿素的從尿水熔融物分離出來,一般采用逐段降壓和提溫的方法,有利于的溜出,但壓力的選擇,還必須考慮到,的回收,為年度的控制還必須考慮到高溫對設備的腐蝕,溫度和壓力的選擇都不宜太高太低。為了把分離出來的回收,通常是在不同溫度,不同壓力,是用水和氨水,把吸收,生成甲胺和氨水,然后返回尿素合成塔。5尿素的加工尿素水溶液在加熱過程中其熱穩定性較差,在溶液加熱達到一定溫度以上就可能發生尿素水解反應和縮二脲的生成反應,其反應如下:2NH2CONH2=NH2CONHCONH2+NH3NH2CONH2+2H2O=(NH4)2CO3=2NH3+CO2+H2O兩個副反應由于受溫度、加熱時間、溶液面上氣氨分壓等因素的影響。因此,尿液蒸發過程的操作壓力越低,相應飽和尿液濃度就越高,如果達到相同濃度,蒸發壓力高,相應所需溫度也高。為減少副產物的生成,避免出現結晶困難的問題,通常采用兩段蒸發流程:一段蒸發的目的是在較低的壓力下首先蒸發掉大量的水,然后在更低的壓力下進行二段蒸發,已達到最后的濃度,兩端蒸發的分界線是根據傳熱溫差和冷卻水溫度而定的。6工藝流程介紹其生產工藝流程特點是采用了二段分解、三段吸收、二段蒸發、自然通風的造粒流程,設計中未考慮解析系統,碳化氨水送碳氨母液槽。本流程分為壓縮、合成、分解系統、循環系統、蒸發造粒四個生產過程,整個生產為單系統生產。7.尿素合成工藝流程圖:8尿素合成基本流程:來自脫碳工段的二氧化碳經壓縮機加壓后達到1.6MPa壓力,進入尿素合成塔。從氨庫來的液氨進入氨儲罐,經氨泵加壓至2MPa,預熱后進入甲胺噴射器作為推動液,將來自甲胺分離器的甲胺溶液增壓后混合一起進入尿素合成塔。尿素合成塔內溫度為186℃-190℃,壓力為20MPa左右一分塔、二分塔出來的氣體中含有氨和二氧化碳,分別進入一段吸收和二段吸收,氨和二氧化碳與閃蒸、一段蒸發、二段蒸發工段冷凝下來的冷凝水吸收混合形成水溶液,用泵送入尿素合成塔繼續參與反應。一段吸收后剩余的氣體進入惰洗器稀釋與二段吸收的殘余氣體混合進入尾氣吸收塔。尿素生產采用水溶液全循環改良C法。整個流程包括:二氧化碳的壓縮,氨的凈化和輸送,尿素的合成,一段循環,二段循環,蒸發和造粘,尾氣吸收與解吸。

由合成車間脫碳工序送來的CO2在總管先加氧混合,加氧量控制在CO2總量的0.5%(V/V)。其目的是防止尿素合成塔不銹鋼襯里的腐蝕,因此要測定CO2中氧含量,保證緩蝕效果。二氧化碳在分離器中除去水份后進入壓縮機,經過壓縮,壓力達到21MPa,溫度升至100——130℃,然后直接送入尿素合成塔。來自氨庫的液氦壓力大于2.0MP溫度低于20℃。它先進入液氨過濾器,除去雜質,然后進入液氨緩沖槽。來自一段循環系統回收的液氨,從氨冷器流入液氨緩沖槽。其中一部分(正常為60%)用作一段吸收塔的回流氨;另一部分溢出氨緩沖槽,進入原料室與新鮮氨混合后引進高壓液氨泵入口。掖氨加壓至20——21MPa后,進入氨預熱器預熱至40——55℃,然后進入尿素合成塔。由CO2壓縮機五段送來的CO2經高壓泵加壓與預熱器來的液氨和一段甲銨泵送來的甲銨液一起進入合成塔的混合器。使CO2和NH3發生反應,約90%的CO2生成氨基甲酸鉸,在170—180℃時氨基甲酸銨脫水生成尿素。

9尿素生產工藝條件1壓縮機壓力:一段吸入:100-500mm水柱溫度:3-40℃一段出口:2.6(表)溫度:150℃二段出口:9-10.5(表)溫度:150℃三段出口:28-32(表)溫度:150℃四段出口:75-90(表)溫度:150℃五段出口:210(表)溫度:150℃二,三,四段進口溫度:40℃五段進口溫度:38-40℃循環油壓力:30.5(表)水壓:2-3(表)2尿素合成塔入合成塔氣體中含氧量:0.5-0.8%(體積)液氨頂熱后溫度:40-60℃反應釜底部溫度:180℃反應釜頂部溫度:185-190℃反應釜壓力:210(表)入反應釜物料比:3.8-4.1(分子比)(分子比)轉化率:62-67%3一段分解壓力:17(表)分解操作溫度:155-160℃甲胺分解率:87-89%氨蒸出率:88-90%氣相含水量:5.6-6%一分塔液位:30-40%4二段分解壓力:1.7(表)分解操作溫度:137-140℃甲胺分解率:98-99%總氨蒸出率:97-99%二分塔液位:30-40%5一段吸收壓力:17(表)塔底溶液溫度:90-100℃填料上部溫度:45-50%塔頂氣相中含一吸塔液位:40-60%出塔氨基甲酸銨溶液組成:6二段吸收二段第一吸收塔壓力:1.2(表)溫度:<40

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