文献综述--杨翠平.doc

浅析合成氨工艺脱碳工段学校代码: 11517 学号: 201110213207 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述题目浅析合成氨工艺脱碳工段学生姓名杨翠平专业班级化学工程与工艺 1142 学号 201110213207 系(部) 材料与化学工程学院指导教师( 职称) 董雪茹(副教授) 完成时间 201 5年 03月09日浅析合成氨工艺脱碳工段 0 浅析合成氨工艺脱碳工段摘要:本文主要说明了脱碳工段在合成氨工艺中的重要性,并着重介绍了热钾碱工艺中的本菲尔法和醇***工艺中的 MDEA 法,另简要说明了其他工艺方法如: 碳酸丙烯酯( PC )法、聚乙二醇二甲醚( NHD )法、低温甲醇洗法等,它们各有自己的特点和适用范围。关键词:合成氨脱碳苯菲尔法 MDEA 法1 前言全球气候变暖的温室气体中,最主要的气体就是 CO 2。合成氨装置在制备合成气的过程中会产生大量 CO 2,若不能将合成气中的 CO 2脱除出来,将会有大量含 CO 2 的废气排到大气中,造成环境污染。因此脱碳装置在合成氨、尿素生产装置中非常重要,多年以来很多研究机构一直致力于完善脱碳工艺,以求在以 CO 2为原料的化工装置中收到更好的效果[1]。最终产品为尿素的合成氨生产中,脱碳单元处于承前启后的关键位置,其作用既是净化合成气,又是回收高纯度的尿素原料 CO 2 [2]。脱碳系统可以减少甲烷化炉中的氢耗量及合成氨工段的毒物( CO 2),并提高生产效率;同时,可以防止甲烷化炉超温情况的发生[3]。用各种原料和不同气化方法制造合成氨的生产过程中,都有相当数量的 CO 和 CO 2 需要除去。经过变换后气体中的 CO2 含量一般在 18 --35% 范围内, CO2 的数量在 -- 吨/吨氨的范围内 CO2 的存在,不仅会使氨合成催化剂中毒,而且也给清除少量 CO 的过程带来困难[4]。而且, CO2 又是制造尿素、纯碱、干冰等产品的原料,应将其很好地回收利用。另外, CO 也是氨合成催化剂的毒物,一般要求进入氨合成塔的原料气中 CO 和 CO2 总含量小于 10PPM 。因此,原料气中 CO 和 CO2 的脱除是合成氨生产中必不可少的一步[5]。2 脱碳出口微量 CO2 高对系统的影响合成装置脱碳单元主要功能是脱除合成气里的 CO 2,未脱除的 CO 2进入甲烷化系统,在甲烷化炉中与氢 1: 4反应生成甲烷,造成系统能量和氢损失[6];在满负荷工况下,根据物料平衡图,脱碳系统出口微量每增加 0. 1(摩尔百分比),则每小时约少产 416kg 氨,一年按 330d 计算,则每年少产 3294 . 7t氨[7]。浅析合成氨工艺脱碳工段 1 3 脱碳技术的改进方法脱碳技术的改进方法主要有 3个:( 1)更换脱碳溶剂或改变组成成分;( 2)对工艺流程进行优化;( 3)对操作设备进行改进。其中,第一种方法由于具有无设备、投资少、操作简便等优点,已经成为脱碳技术改进的重要方法[8]。 4 脱碳工艺简介根据 CO 2与溶剂结合的不同方式,脱除 CO 2的方法基本可分为三大类:物理吸收法、化学吸收法和物理一化学吸收法[9]。其中物理吸收法处理量很小,物理一化学吸收法对 H 2S的选择性比较差,因此国际上大型氨厂的脱碳工艺都以化学吸收法为主,应用最多的是热钾碱工艺