合成氨聯合生產裝置模型

產品價格：	1/人民幣
最后更新：	2014-03-25 16:47:44
產品產地：	湖南瀏陽
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公司基本資料信息

瀏陽市中科模型發展有限公司
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產品詳細說明

合成氨聯合生產裝置模型，30萬噸合成氨裝置模型流程簡介
0、前言
本模型是以德國伍德公司UHDE-ICI-AMV生產工藝為原形的日產合成氨1000噸縮微仿真模型。UHDE-ICI-AMV工藝具有新穎、先進、節能等特點。裝置于1990年在我國中原地區建成投產。通過幾年運轉，達到了安全、穩定、長周期、低消耗和較高的經濟效益。該工藝以天然氣為原料，整個裝置主要包括：1.天然氣脫硫與壓縮；2.工藝空氣壓縮；3.天然氣蒸汽轉化；4.一氧化碳變換；5.二氧化碳脫除；6.甲烷化；7.合成氣壓縮；8.氨合成；9.冷凍；10.氨回收；11.氫回收。原料天然氣經壓縮、脫硫后，經過一段、二段蒸汽轉化，高溫串低溫變換，苯菲爾溶液脫除CO2，甲烷化精制合成氣。合成氣經壓縮、低壓氨合成得到成品液氨。液氨和CO2送往尿素裝置。工藝流程簡介如下：
1、原料氣壓縮和脫硫
天然氣中含有少量硫化物，這些硫化物可以使多種催化劑中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氫能腐蝕設備管道。因此，必須盡可能地除去原料氣中的各種硫化物。原料天然氣進入壓縮機（01K001），經四段壓縮至51×105Pa，溫度加熱至390℃，進入鈷-鉬加氫反應器（01R001）中反應，將有機硫轉化為無機硫，然后入氧化鋅脫硫槽（01R002A/B）將硫脫除，控制硫含量小于0.1ppm。
2、轉化
經脫硫后的原料氣的總硫含量降至0.1PPm以下，在本工段與水蒸汽混合后進行轉化反應，生成合成氣。由于轉化反應是吸熱反應，在高溫條件下有利于反應平衡及反應速度。實際生產中，轉化反應分別在一段爐和二段爐中完成。經脫硫后的原料氣在鎳催化劑作用下進行一段（03-B001）、二段（03-R001）蒸汽轉化，轉化氣溫度在983℃左右，殘余CH4在0.9％以下，入廢熱鍋爐（03E001）回收工藝氣熱量。
3、變換
經蒸汽轉化后的工藝氣含有12～15％的CO，變換工序的任務是使CO在有催化劑存在的條件下與水蒸汽反應，這樣即能把一氧化碳變為易于清除的二氧化碳，同時又可制得合成需要的原料氫。來自轉化工段的工藝氣溫度降為370℃左右進入鐵鉻系催化劑的高溫變換爐（04R001）頂部，從底部流出高變氣溫度降為204℃再入低溫變換爐（04R002），低溫變換在銅鋅系催化劑中進行反應，CO含量降到0.36％。
4、脫碳
低變氣經冷卻進入吸收塔（05C001）下部，經下塔吸收后的氣體中的CO2含量降到0.4％，再經上塔吸收，從塔頂逸出的脫碳后的CO2含量0.1％工藝氣去甲烷化工序。吸收塔（05C001）底流出的富液，經水力透平（05MT01）做功后送至再生塔（05C002）頂部，溶液減壓閃蒸出部分水蒸汽和CO2，然后向下流經再生塔（05C002）的四層填料。再生好的溶液從再生塔（05C002）底部流出，經溶液泵（05P001A/B）升壓后分兩路送入吸收塔。從吸收塔底部流出的富液，經水力透平（05MT01）或其傍路伐（LV-05007B）后送入再生塔上部，從而構成循環。
5、甲烷化
碳氧化物（CO、CO2）是合成觸媒的毒物，生產中要求入合成工序的氫氮氣中的CO、CO2含量小于10PPm。本工段的目的是在催化劑作用下將CO、CO2加氫反應生成對合成觸媒無害的甲烷。來自脫碳系統吸收塔（05C001）頂的脫碳氣，加熱進入甲烷化爐（06R001）反應，從爐底流出依次進入熱交換器（06E001）和水冷器（06E003）中冷卻到40℃甲烷化氣中（CO+ CO2）小于10ppm，成為合格的H2、N2合成氣送往合成工序。
6、合成氣的壓縮
甲烷化后的工藝氣入合成氣壓縮機（07K001）低壓缸壓縮后，大部分的氣體進入（07K001）高壓缸壓縮到101×105Pa，冷卻到40℃后入第一氨冷器（08E005）冷卻至5℃，與第一氨冷器（08E005）出口的循環氣在管路中匯合，繼入第二氨冷器（08E006）降溫到-10℃，此時大部分氣氨被冷凝。從氨分離器（08F001）分離出的冷氣，經冷熱交換器（08E004）回收冷量，然后入（07K001）循環段進行壓縮以補充回路壓降的損失。出循環段的氣體經熱交換器（08E002）升溫后進入合成塔（08R001）。
7、氨的合成
壓力104×105Pa、溫度239℃、氨含量在4.12％的循環氣，流經三床層的合成塔（08R001）在鐵催化劑上進行合成反應。出塔氣的壓力為100×105Pa，414℃，氨含量在16.3％入廢熱鍋爐（08E001）回收熱量，部分氣氨在08E004內冷凝為液氨，然后合成氣再進入第一氨冷器（08E005），爾后與合成氣壓縮機高壓缸來的新鮮氣相匯合成為循環氣，這樣形成合成循環回路。從合成氣壓縮機循環段出口馳放出部分合成氣。來自氨閃蒸槽（08D001）的液氨直接通過副線減壓送往液氨球罐（81T001/002）儲存。
8、冷凍
來自第一氨冷器（08E005）、第二氨冷器（08E006）及氣體冷卻器（10E004）的氣氨分別進入冰機（09K001），經一段壓縮后再與從氨閃蒸槽（09D001）來的氣氨相匯合，進入09K001二段壓縮至15.6×105Pa，100℃，經水冷器（09E002A/B）冷卻至40℃后氣氨液化為液氨入氨收集器（09D002），再入氨閃蒸槽（09D001）、產品氨加熱器（09E004）與來自閃蒸槽（08D001）的冷氨進行交換使之冷卻過冷至13℃，重新作為冷凍劑送往第一、二氨冷器裝置（08E005、08E006）和氣體冷卻器（10E004）使用，構成冷凍循環回路。
9、氨回收
合成回路來的馳放氣入吸收塔（10C001）底部，被水吸收，吸收后氣體中含氨量為0.02％，大部分氣體送往氨冷器（10E004）冷卻后送氫回收裝置。閃蒸槽（08D001）來的馳放氣入吸收塔（10C003）底部，出吸收塔氣體送往燃料氣系統。吸收塔（10C001）底部流出的氨水，經加熱后入汽提塔（10C002），與此同時從吸收塔（10C003）底部流出的氨水也同樣加入汽提塔，從汽提塔頂蒸出的氣氨在冷凝器（10E003）中冷凝為液氨。汽提塔底流出的氨水濃度為0.1％經冷卻后分別送往吸收塔作吸收劑循環使用。
10、氫回收
尾氣中主要含氫、氮、甲烷及氬氣，這些氣體在同一壓力下，具有不同的冷凝溫度，其中氫的冷凝溫度最低。本裝置根據這一原理采用深冷法將氫加以回收。經氨回收后的氣體進入分子篩干燥器（11R001A/B），將氣體中的NH3,H2O徹底清除，然后送入冷箱（11E001），CH4、Ar、部分N2液化為液體與未液化的氫氣進入分離器（11F001），氫氣被富集為富氫氣，送往合成氣壓縮機（07K001）循環段入口。液體經液位調節閥 LV11002節流膨脹汽化形成富甲烷氣向冷箱提供冷量，然后在冷箱交換冷量后送燃料系統作燃料。
11、氨的貯存
本裝置設有兩臺球型氨罐（81T001/002），每個貯存量為2500噸，操作壓力與溫度分別為3.8×105Pa和3℃。

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