合成氨项目可行性建议书有事联系qq内容摘要:

含量按 ,小时产氨 量为 25 吨,硫容取 ,溶液循环量为: 26 G=()179。 3300179。 25179。 32/34179。 250=916m3/h 因溶液循环量较大,采用 1个喷射再生槽。 吹风强度 Ai取 100m3/(m2178。 h) 喷射再生槽直径 D=[916179。 ()]1/2=[916179。 (179。 100)1/2 ]= (圆整为 )。 消耗定额(以吨氨计) 序号 名 称 规 格 单位 消耗定额 备注 1 电 380V kWh 8 6000V kWh 90 2 蒸汽 158℃,(绝 ) t 3 软水 化学软水 t 4 新鲜水 20℃ (绝 ) m3 2 5 循环水 30℃ (绝 ) m3 13 6 栲胶脱硫剂 kg 7 纯碱 总碱量(以 Na2CO3计)≥ 99% kg 8 五氧化二钒 V2O5≥ 97% kg 9 副产硫磺 kg 33 压缩 目前在大型合成氨的生产中,主要有离心式和往复式两大类氢氮压缩 27 机。 1. 离心式压缩机 该种压缩机具有通气量大而持续,运转平稳;机组外形尺寸小,总量轻 ,,地面积小;设备易损件少,使用期限长,维修工作量少;由于转速很高可用汽轮机直接带动,省去了蒸汽发电,再用电机驱动这一能量转换过程中的能量损失,同时不会有电机带动时的防暴要求,比较安全;机体内不需润滑,气体不会被润滑油污染;实现自动控制较容易等优点。 其缺点是该机对煤气中含尘量要求较严,气体中的灰尘、焦油及杂质必须预先除净,这对以煤为原料的合成氨生产厂比较困难,投资较高。 2. 往复式压缩机 该机对煤气中含尘量要求,对焦油及杂质气中含尘量的要求不象对离心式压缩机的要求那样严格,适用于以白煤为原料的合成氨生产厂。 全国现有多家往复式压缩机生产的大型企业,设计制造技术成熟,备品备件方便;单机生产能力大,投资较省。 但往复式压缩机的占地面积比离心式压缩机的占地面积大。 结合该项目采用煤制气生产合成氨的工艺特点,经比较,本项目选用单机生产合成氨能力为 4万吨 /年往复式压缩机比离心式压缩机更为适合。 由脱硫工段来的混合半水煤气温度 35℃ ,压力 进入一级压缩,气体经加压后进入一级冷却分离器,冷却分离后进入二级压缩,然后经二级 冷却分离后温度为 40℃ ,进入三级气水分离器,然后进 28 入三级压缩,冷却分离后温度为 40℃, ,压力为 ,送至变换工段、脱碳工段。 从脱碳工段来的脱碳气 ,压力为 ,进入四级压缩,温度为40℃,进入五级气水分离器,经五级压缩,升压至 ,冷却分离后温度为 40℃,进入精炼工段。 从精炼工段出来的精炼气压力为 ,进入六级压缩,升压至。 目前单机生产合成氨能力为 4 万吨 /年型氢氮压缩机有四川华西的6M40310/314 型氢氮压缩机,也有上海的 S6M50300/314 压缩机。 S6M50300/314 压缩机是上压公司近年来通过消化吸收国外先进的压缩机设计制造技术以及综合上压公司数十年来生产制造压缩机的实践经验而开发的新产品。 该机为卧式六列对称平衡型往复式机组,机组为一列一缸,具有动力平衡型好,内外泄漏少,产出率高,能耗低的特点。 S6M50300/314进排气口安排改变了传统的下进下出的布置,采用了 API618 标准中要求上进上出的结构,使机组在运行时不会产生液击现象,提高了机组运行的可靠性;且该机的低压气阀采用网状 阀,中高压级气阀采用气垫阀,使气阀保证了使用寿命达到 6000 小时以上。 因此,采用 S6M50300/314型氢氮压缩机 ,从生产能力、稳定性上都能满足本项目需要。 一级进口温度 t1=35℃,进口压力 P1=(绝)。 一级进口气体饱和蒸汽压为: MPa。 29 项目生产规模: 20万 tNH3/a V0=V1T0P1/T1P0 =300179。 273179。 ()/[(273+35)179。 ] =178。 台 单机生产能力: 60179。 179。 7440/=178。 台 需压缩机台数: 20万吨 NH3/a247。 178。 台≈ 本项目选用 S6M50300/314型氢氮压缩机 5台。 消耗定额(生产能力 25tNH3/h) (吨氨) 序号 名称 规格 单位 消耗定额 小时消耗量 备注 正常 最大 1 电 6000V kWh 700 17500 20200 380V 150 165 2 冷却水 30℃、△ t=8℃ t 120 3000 3500 3 汽缸油 1 19 kg 5 0 4 机械油 kg 30 0 0 变换有换热式流程及饱和热水塔流程。 换热式流程虽具一次投资费少,占地少,操作稳定等优点,但需外加蒸汽量大,消耗高。 饱和热水塔流程有如下特点( 1)在饱和塔内气液相直接进行传热和传质,有效地回收了蒸汽、减少了外供中压过热蒸汽,降低能耗;( 2)能充分地利用中变热量,有效地回收余热;( 3)操作稳 定,国内已有较成熟地操作经验;( 4)投资费约高,占地约大,需用泵。 近年来,许多合成氨厂已成功地采用了全低温变换流程,提高了合成气氢量,降低了精炼负荷,故本设计采用了饱和热水塔,全低温变换流程。 变换触媒采用 HB4型耐硫宽温变换催化剂,该催化剂具有较宽的活性温区、良好的耐硫与抗毒性能,高空速、高强度、寿命长等优点。 变换气脱硫采用较为成熟、可靠、脱硫效率高的栲胶碱法脱硫,脱硫液采用自吸空气再生(见变脱工艺)。 压缩工段来的半水煤气 ,温度约 40℃ ,压力 , 经焦碳过滤器过滤出 油污后,进入饱和塔下部,经与顶部喷淋下来的热水逆流接触,增温、增湿,从饱和塔顶部出来经气水分离器分离出液滴后,再经第一、二热交换器升温至约 190℃进入第一变换炉一段,与触媒接触反应,使部分 CO 转换。 出一段的变换气通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第一变 31 换炉二段,使变换反应继续进行;二段出来的变换气再次通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第一变换炉三段继续进行变换反应;出第一变换炉三段的变换气经第二热交换器和第一热交换器换热降温后进入增湿器,通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第二变换炉,使 CO 的变换反应最终完成 ;出第二变换炉的变换气进入第一水加热器,与热水循环泵送来的循环热水换热,然后进入热水塔底部与饱和塔下部出来的循环热水逆流换热、降温除湿;而后从热水塔顶部出来,进入第二水加热器去加热锅炉用脱盐水,然后经变换气冷却器与变换气第二冷却器冷却降温及变换气气水分离器分离出冷凝水后,送变换气脱硫塔;热水塔底部出来的循环热水经热水循环泵加压后,经第一水加热器升温后,进入饱和塔顶部。 本项目按 20万吨/年合成氨 选用 主体设备 : φ 3800/φ 4000饱和热水塔一座,选用不锈钢板波纹填料。 Φ 4600低温一变炉一台,三段触媒。 3. 低温二变炉 Φ 4600低温一变炉一台,二段触媒以及相应附属设备。 4. 变脱塔 选用 Φ 4600变脱塔 A一台,Φ 4400变脱塔 B一台以及相应的变脱和再生附属设备。 32 消 耗 定 额 ( 生 产 能 力 25tNH3/h ) ( 吨氨 ) 序号 名称 规格 单位 消耗定额 小时消耗量 正常 最大 1 半水煤气 Nm3 3300 82500 85000 2 中低变触媒 1 19 kg 3 蒸汽 350 ℃、 t 6 4 电 380V kWh 135 143 5 电 6000V kWh 438 520 6 脱盐脱氧水 , 90℃ t 10 7 冷却水 30℃、△ t=8℃ m3 400 420 为保证变换气的净化度,采用一级湿法串活性炭干法脱除变换气中的H2S。 湿法脱硫及再生方法与半水煤气脱硫相同。 变换气中 H2S含量脱硫前按 ,脱硫后≤ 10mg/Nm3。 硫泡沫送半水煤气脱硫系统 熔融 33 制取硫磺。 经变换后的变换气从变脱塔下部进入,与塔上部喷淋下来的栲胶液逆流接触,变换气中 H2S被栲胶液吸收后从塔顶引出,经气液分离器分离出夹带的液滴后进入活性炭脱硫塔底部,再经活性炭进一步吸附剩余 H2S后送往脱碳工段。 脱硫贫液吸收 H2S后变成富液从脱硫塔底部出来进入富液槽,经再生泵送至喷射再生槽喷射器内,自吸空气氧化再生。 浮选出的硫泡沫自流入硫泡沫槽,经硫泡沫泵压送至硫磺回收系统熔融制取硫磺。 再生后的贫液自流入贫液 槽,再经脱硫泵送至脱硫塔循环使用。 经计算,选用 216。 4600不锈钢规整填料变脱塔一台以及相应的变脱和再生附属设备,选用 216。 4400 活性炭 脱硫槽 二台(一开一备),将变换气中的 H2S脱至< 10mg/Nm3。 消耗定额 ( 吨氨 ) 序 号 名 称 规 格 单位 吨氨消耗定额 消耗量 备注 每小时 每年 1 纯碱 总碱量(以 Na2CO3计) kg 34 ≥ 99% 2 五氧化二钒 V2O5≥ 97% kg 3 栲胶脱硫剂 kg 4 软水 化学软水 t 5 电 380V kw.h 26 650 650 碳 根据目前国内、外常采用的脱碳技术,可供选择的脱碳工艺有: 1)碳酸丙稀脂法( PC法); 2)多胺法( MDEA法); 3)聚二醇二甲醚法( NHD法); 4)改良热钾碱法( Benfield法 ); 5)低温甲醇法; 6)变压吸附法( PSA法)。 7)水洗法 以上几种脱碳工艺各具优缺点,脱碳方法可分为干法及湿法,或物理吸附及化学吸收两类,除变压吸附为干法外,其余均为湿法。 35 A.碳酸丙 烯 脂法 此法为物理湿法吸收,该法具有如下特点:流程简单,再生过程不需外热;与水洗法比较,溶液循环液量少,能耗较低;该法可同时脱除原料气中的 H2S及 CO2有一定脱除有机硫的能力;碳酸丙 烯 脂溶剂的化学性质稳定,降解少,对碳钢无腐蚀,对人体无毒;但此法的最大缺点就是溶剂沸点低,挥发损失大,使运行费用偏高。 B.多胺法( MDEA法) 多胺法脱碳是一种以甲基二乙醇胺( MDEA)水溶液为基础加入一种或多种活化剂组成的溶剂液脱除 CO2的工艺,此溶液是一种物理 — 化学吸收剂,即具有物理吸收性能的化学吸收剂, 80 年代末 MDEA成功地应用于小合成氨厂脱除 CO2。 该法具有如下特点:对 CO2的净化程度高(可达 ~ %);脱碳的同时能脱去一定量的硫;溶剂损失少,可控制在≤ 50g/Nm3CO2范围内,对极性气体,如氢的溶解度低,被净化气损失小;对碳钢不腐蚀,整个装置可采用碳钢结构;蒸汽耗量稍大,在 CO2分压为 时,热能耗为1880KJ/Nm3 CO2[约 450 kcal/Nm3 CO2]。 C.聚乙醇二甲醚法 (NHD法 ) 此法为物理吸收法,该法的特点有:溶剂无毒、无腐蚀、吸收能力大,溶液蒸汽分压低,损失小,操作稳定,能耗低,设备流程较简单,但该溶剂价格偏高,需用冷量。 D.改良热钾碱法 该法是在砷碱法的基础上发展起来的,最早实现工业化时是以三氧化 36 二砷作为活化剂(即 G- Y法),三氧化二砷是一种有效的活化剂,同时又是一种良好的缓蚀剂,但三氧化二砷是一种剧毒物质,因此在发现新的活化剂和缓蚀剂后,用二乙醇胺作活化剂,五氧化二钒为缓蚀剂进一 步降低了能耗,替代了有剧毒的三氧化二砷,该法在国际上应用较多,在国内是中型氮肥厂常用的传统脱碳方法,属化学吸收法,其特点:净化度高;技术成熟,生产稳定可靠;溶剂来源广,价格低廉;吸收能力受碱浓度限制;设备腐蚀大; CO2再生耗热量大。 E.低温甲醇法 甲醇是一种良好的溶剂, CO2在液体甲醇中的溶解度比在水里大得多,且随温度降低及压力增加而增大,在- 30℃降至- 60℃以下时 CO2的溶解度急剧增加。 甲醇洗涤法基本上有两种流程:一种适用于单独脱除气体中CO2或气体中微量 S;另一种适用于同时脱除原料气中的含 H2S和 CO2的,再生时可以分别得到高浓度的 H2S和 CO2,其特点:对 CO2净化度高,且能同时吸收 H2S,腐蚀小,技术成熟生产稳定可靠;由于需用冷量,冷却水耗量大,需用蒸汽,能耗较高。 F.变压吸附法 变压吸附分离技术是于九十年代初研究开发的节能技术,具有操作稳定、净化度高、维护少等优点。 一种较为经济的气体分离技术,但应用于分离脱除变换气中的 CO2,有 H N2损失大的缺点。 G.. 水洗法 水洗法脱除 CO2属物理吸收,在。
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