应用化工姜国兴.doc

中央广播电视大学应用化工专业专科毕业论文 论文题目：合成氨原料器净化流程 学校名称：中央广播电视大学 指导教师： 学生姓名：姜国兴 学 号： 1215001401791 专 业：应用化工 入学时间：2012年春 论文提纲 一、原料气脱硫 （一）概述 （二）湿式氧化法脱硫 1. 氧化还原法脱硫的基本原理 2. 氨水液相催化法脱硫 （三）干法脱硫 1. 钴钼加氢转化法 2.氧化锌法 3.活性炭发 4.精脱硫 二、一氧化碳变换 （一）一氧化碳变换的工艺流程 1. 中温变温工艺流程 2. 中温变换串低温变换工艺流程 3. 全低温变换工艺流程 4. 中低低变换工艺流程 三、原料气中二氧化碳的脱碳 （一）碳酸丙烯酯法（PC法）脱碳 （二）低温甲醇法脱碳 四、原料气的精制 （一）铜氨液洗涤法 （二）甲烷化法 （三）联醇合成氨原料器净化流程 【摘要】随着国内合成氨技术的迅速发展，行业规模的不断壮大。经过半个多世纪的努力，我国已拥有多种原料、不同流程的大、中、小型合成氨工厂550多个。2008年中国氨产量已达5200余万吨，位列世界第一。从20世纪50年代开始，我国自行设计建设了一大批中小型合成氨企业，积累了一定的生产建设经验，以煤为原料的合成氨生产路线，合成氨生产技术进步迅速，生产规模不断壮大，企业装备水平和操作水平不断提高。尤其是合成氨原料气净化流程也得到了广泛的应用。下面为合成氨原料气净化流程的系统介绍。 【关键词】合成氨；净化；工艺流程 本论文结合国内中小型合成氨企业的生产实际，主要介绍合成氨生产原料气的脱硫、一氧化碳变换、二氧化碳的脱碳和原料气的精制等，着重阐述了生产过程的基本原理、生产条件的选择及操作条件的控制、典型的工艺流程。 本论文注重理论联系实际，力求做到推陈出新，力尽使知识点与生产实际相结合，在层次上由浅入深，在内容上尽量从实际出发，以提高分析解决实际问题的能力，对生产实际具有一定的指导作用。 一 原料气脱硫 （一）概述 合成氨原料气的净化一般包括原料气脱硫、一氧化碳变换、二氧化碳脱碳、原料气精制等几个过程。原料气的净化，就是清除原料气中对合成氨无用或有害物质的过程。 硫化物对合成氨生产的危害是非常大的。俗话说“脱硫不好，高产难保”，因此脱硫是合成氨生产的关键之一。 工业上的脱硫的方法很多，按照脱硫剂的形态可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。 干法脱硫是以固态吸收剂脱硫的。干法脱硫具有脱硫净化度高并能脱除大部分有机硫，操作简单、设备简单等优点，但设备庞大、操作不连续、脱硫剂难以再生、检修时劳动条件差且强度大、使用前后期脱硫效率和阻力变化大、难以回收硫磺等缺点。一般适用于低硫后微量硫，在气体中含硫量高二净化度有要求高的情况下，常与湿法联合使用。 湿法脱硫方法的特点是吸收速度后化学反应速度快，硫含量大，生产能力大，适应于脱除气体中高硫含量；脱硫液再生简单，且可循环使用，还可回收硫磺作为化工原料，但因受物理或化学平衡的制约，其脱硫精度不及干法。 湿法脱硫按其作用原理可分为物理法、化学法和物理-化学法三种。 （1）物理法 在吸收过程中物化学反应，属于扩散、溶解（吸收）的物理过程；如低温甲醇法、碳酸丙烯酯法等。 （2）化学法 按其作用原理可分为中和法和氧化还原法脱硫两种。中和法脱硫是利用碱性溶液为吸收剂将原料气中的弱酸H2S脱除的过程；如改良热钾碱法、氨水中和法等。氧化还原法脱硫是利用含有催化剂的碱性溶液吸收H2S的，再生时则利用催化剂让使空气中的氧将H2S氧化成单质硫的过程；如氨水液相催化剂法、MSQ法、栲胶法、改良ADA法、PDS法等。还有金属配合物法脱硫，最具有代表性的是EDTA配合法。 （3）物理-化学法 兼具物理法和化学法的一种脱硫方法。 （二）湿式氧化法脱硫 1、氧化还原法脱硫的基本原理 氧化还原法脱硫的基本原理是将气体中的硫化氢吸收至溶液中，以催化剂为载氧体，使其氧化成单质硫达到脱硫的目的。氧化还原法脱硫包含两个过程：一是脱硫液中的吸收剂将原料气中的硫化氢吸收；二是吸收到溶液中的硫化氢被氧化及吸收剂的再生。 2、氨水液相催化法脱硫 氨水液相催化剂法脱硫是在一定浓度的氨水中，添加少量的对苯二酚作为载氧催化剂（或载氧体），吸收半水煤气中的硫化氢。吸收反应是采用氨水与硫化氢发生中和反应；再生过程是在对苯二酚的催化剂作用下，比氨水中和法大大加快了空气对硫化物的氧化反应速度，硫化氢被氧化成为单质硫，分离后得到硫磺，再生后的溶液则循环使用。 氨水液相催化法比氨水中和法脱硫降低了氨耗，提高了氨的利用率