合成氨裝置介紹

1、壓力容器與管道安全評價No1. No1. 合合 成成 氨氨 裝裝 置置 氨分子式NH3，相對分子質(zhì)量為17.03。 無色氣體，有強烈的刺激臭味。 熔點-777，沸點-335。 易溶于水，溶于醇和乙醚。 氨的主要用途：一是生產(chǎn)氮肥生產(chǎn)氮肥，二是生產(chǎn)化工原料生產(chǎn)化工原料。壓力容器與管道安全評價壓力容器與管道安全評價30萬噸萬噸/年合成氨裝置年合成氨裝置壓力容器與管道安全評價 3H2十N2 2NH3十Q 催化劑主反應(yīng)1.原料來源：2.系統(tǒng)組成：（1）制氫：（2）制氮：（3）反應(yīng)設(shè)備：氨合成塔脫硫、轉(zhuǎn)化、變換、脫碳、甲烷化（4）儲存設(shè)備：鋼瓶、液氨罐壓力容器與管道安全評價以天然氣為原料的制氨工藝流程圖

2、圖4-1 制氨工藝流程框圖天然氣脫硫脫CO2 造氣 變換脫 CO壓縮氨合成氨分離釋放氣壓力容器與管道安全評價 1.預(yù)脫硫：將有機硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，再用汽提法將其除去 2.終脫硫：氧化鋅脫硫工藝流程之一：脫硫壓力容器與管道安全評價工藝流程之二：轉(zhuǎn)化1.一段轉(zhuǎn)化：2.二段轉(zhuǎn)化：可燃氣體的燃燒可燃氣體的燃燒（放熱）：殘余甲烷的轉(zhuǎn)化：殘余甲烷的轉(zhuǎn)化：二段轉(zhuǎn)化作用：甲烷的進一步轉(zhuǎn)化；制得必須的氮氣二段轉(zhuǎn)化作用：甲烷的進一步轉(zhuǎn)化；制得必須的氮氣壓力容器與管道安全評價工藝流程之三：變換 變換的反應(yīng)式是： 包括高溫變換和低溫變換。為什么？壓力容器與管道安全評價工藝流程變換 1、第二廢熱鍋爐；2、第三廢熱鍋爐；3

3、、高溫變換爐；4、低溫變換爐；5、甲烷化氣換熱器；6、變換氣分離罐；7、急冷水泵壓力容器與管道安全評價工藝流程之四脫碳 苯菲爾溶液脫碳、苯菲爾溶液脫碳、 變壓吸附法變壓吸附法 其吸收和再生過程可用下列方程式表示：其吸收和再生過程可用下列方程式表示：壓力容器與管道安全評價工藝流程脫碳 1、低變氣再沸器；、低變氣再沸器；2、液滴分離罐；、液滴分離罐；3、鍋爐給水預(yù)熱器；、鍋爐給水預(yù)熱器；4、再生塔；、再生塔；5、CO2水冷器；水冷器；6、液滴分離罐；、液滴分離罐；7、半貧液泵；、半貧液泵；8、過濾器；、過濾器；9、蒸汽再沸器；、蒸汽再沸器；10、冷凝液泵；、冷凝液泵；11、吸收塔；、吸收塔；12、

4、貧液泵、貧液泵低變氣壓力容器與管道安全評價工藝流程之五：甲烷化1、合成氣壓縮機段間冷卻器；2、高變氣換熱器；3、鍋爐給水預(yù)熱器；4、水冷卻器；5、甲烷化爐；6、液滴分離罐壓力容器與管道安全評價工藝流程之六：氨的合成在高壓在高壓(10100MPa)，高溫，高溫(300500)及鐵及鐵催化劑作用下使氫氣和氮氣合成為氨。催化劑作用下使氫氣和氮氣合成為氨。合成氨的合成反應(yīng)式為：合成氨的合成反應(yīng)式為：3H2+N22NH3+Q工藝流程之七：氨的冷凍 經(jīng)合成塔合成后，其產(chǎn)品混合氣中含有部分未起反應(yīng)的氮氣和氫氣。 氨的冷凝溫度比氮和氫的冷凝溫度高的多，所以可以用冷凝方法進行分離。壓力容器與管道安全評價壓力容器

5、與管道安全評價氨合成塔氨合成塔 氨合成塔是在高溫、高溫、高壓高壓下，使氫氮氣體在催使氫氮氣體在催化劑上發(fā)生反應(yīng)，以生成化劑上發(fā)生反應(yīng)，以生成氨氨的一種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的設(shè)備，是合成氨廠的心臟。 壓力容器與管道安全評價No2. No2. 甲醇裝置甲醇裝置 壓力容器與管道安全評價醋酸醋酸乙烯、丙烯等乙烯、丙烯等低級烯烴低級烯烴草酸草酸乙二醇乙二醇醋酸酐醋酸酐甲酸甲酸對苯二甲酸對苯二甲酸二甲酯二甲酯甲醛甲醛甲醇原料甲醇原料甲醇的用途甲醇的用途甲醇是一種重要的有機甲醇是一種重要的有機化工化工原料原料,應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛壓力容器與管道安全評價甲醇作燃料甲醇作燃料甲醇有良好的燃燒甲醇有良好的燃燒性能性能辛烷值高

6、辛烷值高(110120)，抗爆性能好，抗爆性能好，是一種無煙燃料是一種無煙燃料。甲醇和汽油混合物中甲醇和汽油混合物中加入助溶劑加入助溶劑MTBE（甲基叔丁基醚）等，（甲基叔丁基醚）等，制成燃料甲醇。制成燃料甲醇?？捎糜谥苯由a(chǎn)汽油、可用于直接生產(chǎn)汽油、汽油添加劑，合成以汽油添加劑，合成以甲醇為主的醇類混合甲醇為主的醇類混合物燃料。物燃料。壓力容器與管道安全評價第一節(jié)生產(chǎn)方法第一節(jié)生產(chǎn)方法合成氣合成氣生產(chǎn)甲醇生產(chǎn)甲醇氯甲烷水解法氯甲烷水解法甲烷部分氧化法甲烷部分氧化法CO+H2壓力容器與管道安全評價一、甲烷部分氧化法一、甲烷部分氧化法流程簡單，原料便宜，節(jié)省投資流程簡單，原料便宜，節(jié)省投資過程不

7、易控制，易深度氧化生產(chǎn)甲醛過程不易控制，易深度氧化生產(chǎn)甲醛原料和產(chǎn)品損失原料和產(chǎn)品損失,總收率不高（總收率不高（30%）未工業(yè)化未工業(yè)化2CH2CH4 4 + O + O2 2 2CH2CH3 3OHOH壓力容器與管道安全評價甲醇產(chǎn)率甲醇產(chǎn)率67%,原料轉(zhuǎn)化率達原料轉(zhuǎn)化率達98%常壓反應(yīng)，工藝簡單常壓反應(yīng)，工藝簡單二、氯甲烷水解法二、氯甲烷水解法NaOH CH3Cl + H2O CH3OH +HCl 與堿溶液共沸與堿溶液共沸與硝石灰作用與硝石灰作用CaCl2 +2CH3OH 2CH3Cl + Ca（OH）2 CH3Cl + CH3OH CH3OCH3 + HCl 2CH3OHCH3OCH3 +

8、 H2O 速度仍很慢速度仍很慢二甲醚壓力容器與管道安全評價合合成成氣氣制制甲甲醇醇 高壓法高壓法高溫（高溫（613693K）、高壓）、高壓（3050MPa）鋅基催化劑鋅基催化劑生產(chǎn)能力大，單程轉(zhuǎn)化率高生產(chǎn)能力大，單程轉(zhuǎn)化率高缺點：壓力和溫度高、設(shè)備缺點：壓力和溫度高、設(shè)備投資和操作投資和操作費用費用大、操作復(fù)大、操作復(fù)雜、溫度壓力不易控制、副雜、溫度壓力不易控制、副產(chǎn)物多，原料損失大。產(chǎn)物多，原料損失大。 低壓法低壓法低壓（低壓（5MPa）、溫度為）、溫度為548K，銅基催化劑銅基催化劑特點特點:選擇性高，精制甲醇質(zhì)量好。選擇性高，精制甲醇質(zhì)量好。反應(yīng)器生產(chǎn)能力小。反應(yīng)器生產(chǎn)能力小。 中壓法中

9、壓法壓力為壓力為1027MPa，溫度，溫度508548K，銅基催化劑，銅基催化劑特點特點:處理量大、設(shè)備龐大、占地處理量大、設(shè)備龐大、占地面積大。面積大。三、合成氣制甲醇三、合成氣制甲醇壓力容器與管道安全評價合成合成造氣造氣精制精制甲醇生產(chǎn)過程甲醇生產(chǎn)過程第二節(jié)第二節(jié) 合成氣生產(chǎn)甲醇合成氣生產(chǎn)甲醇一、生產(chǎn)過程一、生產(chǎn)過程壓力容器與管道安全評價液體液體氣體氣體固體固體造氣原料造氣原料1.造氣造氣壓力容器與管道安全評價（1）固體原料制取合成氣）固體原料制取合成氣原料原料原理原理 C + H2O CO +H2 煤和焦碳煤和焦碳難于大規(guī)模生產(chǎn)，只有小規(guī)模的生產(chǎn)甲醇的裝置難于大規(guī)模生產(chǎn)，只有小規(guī)模的生產(chǎn)

10、甲醇的裝置壓力容器與管道安全評價（2）氣體原料生產(chǎn)合成氣原料：天然氣、焦爐氣、煉廠氣和乙炔尾氣等原料：天然氣、焦爐氣、煉廠氣和乙炔尾氣等CHCH4 4 + H + H2 2O OCO + 3HCO + 3H2 2CnHmCnHm + nH + nH2 2O OnCOnCO + + （n+m/2n+m/2）H H2 2CHCH4 4 + 1/2O+ 1/2O2 2 CO + 2HCO + 2H2 2 生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法蒸氣轉(zhuǎn)化法蒸氣轉(zhuǎn)化法部分氧化法部分氧化法天然氣為原料合成甲醇的能力占總生產(chǎn)能力的天然氣為原料合成甲醇的能力占總生產(chǎn)能力的80以上以上壓力容器與管道安全評價（3）液體原料制取合成氣）液

11、體原料制取合成氣生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法原料：原料：輕質(zhì)石腦油、重油、渣油等輕質(zhì)石腦油、重油、渣油等水蒸氣轉(zhuǎn)化法水蒸氣轉(zhuǎn)化法部分氧化法部分氧化法CnHmCnHm + nH + nH2 2O OnCOnCO + + （n+m/2n+m/2）H H2 2CnHm + n/2O2 n CO +m/2 H2 壓力容器與管道安全評價2.合合 成成 目的：通過合成反應(yīng)將合成氣通過反應(yīng)合成甲醇。壓力容器與管道安全評價3.精制 合成氣生成的粗甲醇，一般采用合成氣生成的粗甲醇，一般采用蒸餾和化學(xué)蒸餾和化學(xué)處理相結(jié)合處理相結(jié)合的方法的方法進行精制進行精制，常采用兩塔或，常采用兩塔或三塔精餾流程。三塔精餾流程。壓力容器與管道安全評價ICI低壓合成甲醇的工藝流程低壓合成甲醇的工藝流程900200250240270催化劑催化劑甲醇濃度甲醇濃度3.5%4%壓力容器與管道安全評價