焦炉煤气非催化转化法制氨合成气 焦炉煤气非催化转化法制氨合成气

焦炉煤气非催化转化法制氨合成气

  • 期刊名字:氮肥技术
  • 文件大小:317kb
  • 论文作者:张刚,张建孝,刘庆增,管廷江
  • 作者单位:山东潍焦集团有限公司
  • 更新时间:2020-10-02
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论文简介

2012年第33卷第1期氮肥技术焦炉煤气非催化转化法制氨合成气张刚张建孝刘庆增管廷江(山东潍焦集团有限公司潍坊262404)ososcsosoMsososoososossoossoossooososososovossosoovoososoo-9摘要简要介绍焦炉煤气非催化转化装置的工艺流程、工艺以及设备特点、反应原理,并论述了生产过程中应注意的几个问题。关键词焦炉煤气非催化转化氨合成气焦炉煤气是一种炼焦副产品,主要成分为氢流程简述:来自焦炉煤气气柜的原料气经升气(H2)甲烷(CH4),另外还含有少量的一氧化碳压、预热后进转化炉;来自空分系统的氧气与空(CO)、二氧化碳(CO2)氧气(O2)氮气(N2)以及气鼓风机升压后的空气按一定比例混合成富氧其它烃类物质。其中H2、CH4、CO以及其它烃类物空气并预热后进入转化炉烧嘴;过热水蒸汽去转质为可燃组分,CO2N2为不可燃组分。由于焦炉化炉燃烧混合器。在燃烧混合器中焦炉煤气、富煤气中含有大量的H2CH等,经过转化后,可作氧空气以及过热水蒸汽充分混合后被喷射到转为合成氨原料气。近几年来,利用焦炉煤气转化化炉中,混合气体在转化炉的反应空间内处于缺制备氨合成气的装置不断增多,且具有广泛的应氧状态下燃烧、高温转化(燃烧产生的热量为催用前景。对合成氨厂或碳酸氢铵厂家而言,若原化反应提供所需要的高温)。高温转化气在转化料煤价格上涨,则合成氨生产成本就会提高,利炉底部经水蒸汽降温、稀释后进废锅,回收转化润空间降低。而同类产品的市场竞争越来越激气热量加热化学水产生蒸汽的同时转化气降温,烈,为提高产品的市场竞争力,必须从生产成本转化气再经过一系列换热器最终降温到40℃以上下功夫,并提高产品的档次和质量,实现利润下去气水分离器分离出游离水及其它机械杂质,空间的提升。利用焦化厂富余焦炉煤气,通过转合格转化气送气柜。化装置制备氨合成气,用之代替合成氨的造气工废锅生产的蒸汽分成三部分,一部分降压后段,可降低合成氨的生产成本。我公司经过市场去转化炉底控制转化气出口温度,一部分降压后调研后选用焦炉煤气非催化转化制备氨合成气,作为工艺蒸汽进转化炉参与转化反应,一部分送并一次开车成功,生产出合格的合成氨原料气,界外与蒸汽系统汇合。并替代了原有的造气炉制气。2工艺及设备特点1非催化转化装置的工艺流程及组成21工艺特点本装置主要由转化炉、燃烧混合器、富氧空(1)原料适用性强。非催化部分氧化工艺对气缓冲罐、水分离器、预热器、冷却器等设备组原料要求较宽,并允许原料中硫含量大。经高温成,其中带燃烧混合器的转化炉为本套装置的主转化后,复杂的有机硫化物已转化为无机硫,便要组成部分,其工艺流程框图见图1。于脱除;(2)非催化转化工艺流程短,投资省,建设焦炉煤气转化炉叫废热锅炉转化气快去气柜(3)H2与N2比可通过调整富氧空气中O2的空气浓度来实现;(4)装置自产蒸汽,不仅可满足装置需要,而富氧空气森汽蒸外且外供蒸汽中国煤化工(5)生CNMHG分,实现用能图1转化装置工艺流程框图最优化,能耗低;氮肥技术2012年第33卷(6)不用催化剂,免去开停车、升温还原费的同时产生的大量热量从而提高了转化炉的温用,开停车用时间短,设备检修维护方便度。高温的转化炉中含有水蒸汽焦炉煤气及富7)转化后的高温转化气通过废锅装置,以氧空气的混合气在缺氧的条件下进行反应,CH4回收转化气的显热,并副产低压蒸汽进行部分氧化和水蒸汽转化反应,最终得到有效22设备特点成分(H2+CO)与N2比例符合制NH3合成气要求(1)专有结构的燃烧混合器,混合效果好,使的转化气。用寿命长;由于各个反应均进行的较为彻底,所以转化(2)针对低压下换热系数低的特点,本装置气中基本上不含O2,其它各组分经反应后,基本中采用专利技术制作的高效换热器,在减少设备都转化为CO、CO2H2及水蒸汽,另外富氧空气中尺寸的同时,相应降低了装置投资;的N2不参与反应,因而转化气的组成主要为N2、(3)容易泄露焦炉煤气、转化气以及O2等气CO、CO2H2以及水蒸汽体的地方设置气体报警仪,防止发生危险事故;4应注意的几个问题(4)压力流量、温度以及液位类数据均设置(1)开车前,首先检查设备、仪表、电气及吸指示控制报警装置,并实现自动化控制以及就地附剂装填等是否全部安装完成,安装方式是否正显示。确3反应原理(2)因焦炉煤气中气体成分会稍有波动,现发生的主要反应有场控制时根据生产情况,调整各处工艺参数,监CH4+202→→CO2+2H2O测设备和仪表运行情况,保证生产正常;CH4+CO2→2CO+2H(3)在生产中和临时停车时,电源和仪表气CH4+2H2O→C02+4H2源必须处于开启状态,长期停车按停车规程处副反应有理,作好仪器仪表防护;2H2+O2→2H2Q(4)开车前检查所有设备、工艺管线、仪表管CO2+H2→CO+H2O道、公用工程等是否完成了吹扫及气密性试验;非催化转化装置总体为放热反应,转化气的(5)开车前检查公用工程、原辅材料已经到显热可以回收利用,因此该装置配套废热锅炉。位,确认符合试车要求;在废热锅炉炉体上,高温转化气通过炉体内的管(6)开车前检查劳保用品、安全消防工具已内与管间的热软水进行热交换,降低转化气体温经到位,确认符合相关规定。度,经吸收热量后的高温水迅速蒸发,产生蒸汽,5结论经汽包分离出所夹带的水沫后供转化炉转化用通过以富余焦炉煤气为原料,经过富氧非催蒸汽,多余蒸汽输入生产管网,开工时由管网送化转化工艺获得氨合成气,代替了造气工段,节来蒸汽。约原料煤,降低了合成氨以及食品碳铵的生产成由于混合气中H2的燃烧扩散速度最快,混合本,具有良好的经济效益与社会效益。气体中首先O2与H2发生反应,该反应生成H2O(收稿日期:2011-12-06欢迎投稿欢迎汀阅H中国煤化工CNMHG必、

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