第十一章_合成氨装置.ppt

石油化工过程系统概论 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。 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 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、一段转化炉对流段。 工艺流程——转化 一段转化(primary reforming)的化学反应过程是： 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——变换 变换的反应式是： 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。 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——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(10～100MPa)，高温(300～500℃)及铁催化剂作用下使氢气和氮气合成为氨。 　　　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 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 大型合成氨原理流程 * 西南石油大学 * 西南石油大学 * 西南石油大学 第十一章 合成氨装置 Synthetic ammonia 第十一章 合成氨装置 Synthetic ammonia 工艺流程——脱硫 desulphurization 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。 包括高温变换（high temperature shift)和低温变换（ low temperature shift) 。 * * * 西南石油大学