海川化工论坛_氨合成催化(全面介绍).doc

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中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂

氨合成催化剂

da

现状和使用

3H2+2N2=2NH3

中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂

汇报内容

合成氨肥料和氨合成催化剂的历史

国内外主要合成氨工艺及其特点

国外主要氨合成催化剂

国内氨合成催化剂

氨合成催化剂的主要特点及比较

氨合成催化剂使用中的一些问题

由美国Kellogg公司，是70年代以前典型的合成氨生产工艺流程，它一般以气态烃为原料，经加氢转化、脱硫、一、二段蒸汽转化、高、低温变换、脱碳、甲烷化后进入氨合成回路。设计进入一段炉的水碳比为3.6，进入合成塔气体压力~15Mpa，综合能耗为9.6×

由美国Kellogg公司，是70年代以前典型的合成氨生产工艺流程，它一般以气态烃为原料，经加氢转化、脱硫、一、二段蒸汽转化、高、低温变换、脱碳、甲烷化后进入氨合成回路。设计进入一段炉的水碳比为3.6，进入合成塔气体压力~15Mpa，综合能耗为9.6×106千卡/吨NH3。合成塔采用四层轴向全冷激式内件。

---传统的Kellogg工艺--

Topsф

Topsфe工艺与传统的Kellogg工艺流程相似、能耗相近，其合成塔是TopsфeS-100型，为两床层径向冷激式内件。Topsфe公司对其传统的流程也进行改进，特别是在合成回路上，其合成塔推出层间换热式的S-200型、串联式的S-250型。

---Topsфe工艺--

美国布朗流程的特点在于一、二段蒸汽转化采用低水汽比的节能新工艺、工艺空气压缩机采用燃气透平，尾气供一段炉燃烧使用、深冷净化以减少惰性气含量、设置冷箱，以保证合成气氢氮比的稳定，而合成回路采用三个轴向塔串联，塔间均设有废热锅炉、回收合成反应热量，氨净值高达21%以上。其设计一段炉入口水碳比为2.7，综合能耗6.9×

美国布朗流程的特点在于一、二段蒸汽转化采用低水汽比的节能新工艺、工艺空气压缩机采用燃气透平，尾气供一段炉燃烧使用、深冷净化以减少惰性气含量、设置冷箱，以保证合成气氢氮比的稳定，而合成回路采用三个轴向塔串联，塔间均设有废热锅炉、回收合成反应热量，氨净值高达21%以上。其设计一段炉入口水碳比为2.7，综合能耗6.9×106千卡/吨NH3左右。

---大型装置—

--布朗流程--

英国ICI公司的AM

英国ICI公司的AMⅤ流程的特点是把一段炉的负荷部分转移到二段炉、合成回路的弛放气中的氢进行回收，返回合成循环压缩机入口，合成塔采用大直径径向塔内件，低压（8~10.5Mpa）的合成回路，并选用ICI74-1型低温低压氨合成催化剂，该工艺设计一段炉的水汽比为2.7~2.75，综合能耗为6.9×106千卡/吨NH3。

-ICIAMⅤ工艺-

合成氨工艺

合成氨工艺

美国Kellogg公司在节能新流程方面推出的Kellogg工艺流程的特点是：回收烟道气余热，以提高一段炉、二段炉入口的温度、脱碳采用Setexol法、选择低压降、中间换热的三层四段（或两层三段）式卧式塔内件，较低的操作压力（~11.5Mpa），该工艺设计的综合能耗为7.1

美国Kellogg公司在节能新流程方面推出的Kellogg工艺流程的特点是：回收烟道气余热，以提高一段炉、二段炉入口的温度、脱碳采用Setexol法、选择低压降、中间换热的三层四段（或两层三段）式卧式塔内件，较低的操作压力（~11.5Mpa），该工艺设计的综合能耗为7.1×106千卡/吨NH3。

KKellogg低能耗工艺--

英国ICI公司针对中型制氨装置开发的LCA工艺的主要特点是采用气体换热一段炉，设计的水碳比为2.5，CO变换采用管式炉，并选取用一种新型的铜基催化剂，操作温度为265

英国ICI公司针对中型制氨装置开发的LCA工艺的主要特点是采用气体换热一段炉，设计的水碳比为2.5，CO变换采用管式炉，并选取用一种新型的铜基催化剂，操作温度为265℃，它比传统工艺流程减少一个反应器，用变压吸附系统脱除CO2和多余的N2，降低惰性气体的含量，从而消除了传统的弛放气回收系统、低温（~250℃）的甲烷化、低温低压（8~10Mpa）的氨合成回路。其设计综合能耗为7.0×106千卡/吨NH