合成氨脱硫工艺设计论文

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1、合成氨脱硫工艺设计目录1总论11.1概述11.2文献综述21.2.1合成氨原料气净化的现状21.2.2改良ADA的简述21.2.3ADA的理化性质31.2.4ADA脱硫的优缺点31.2.4.1优点31.2.4.2缺点32生产流程或生产方案的确定33生产流程说明43.1反应机理43.2主要操作条件53.2.1溶液组分53.2.1.1碱度53.2.1.2NaVO3含量53.2.1.3ADA浓度53.2.2温度对ADA的影响53.2.3CO2的影响63.2.4溶液PH的影响73.3工艺流程73.4主要设备介绍83.4.1填料塔83.4.2氧化槽83.4.3硫泡沫槽93.4.4过滤器93

2、.4.5熔硫釜104工艺计算书104.1原始数据104.1.1焦炉煤气组分104.1.2脱硫液组分104.1.3设计工艺参数104.2物料衡算124.2.1H2S脱除124.2.2溶液循环量134.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量134.2.4Na2S2O3生成量134.2.5理论硫回收量134.2.6理论硫回收率134.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量134.2.8硫泡沫生成量134.2.9入熔硫釜硫膏量134.2.10回收率144.3热量衡算144.3.1冷却塔热量衡算144.3.1.1冷却塔热负荷144.3.1.2冷却水消耗量154.3.2.1硫泡沫槽热负荷154

3、.3.2.2蒸汽消耗量154.3.3.1熔硫釜热负荷154.3.3.2蒸汽消耗量165主要设备的工艺计算和设备选型165.1主要设备的工艺尺寸165.1.1.1塔径165.1.1.2填料层高度计算175.1.1.3压降的计算185.1.2.1槽体195.1.2.2喷射器205.2辅助设备的选型226设备稳定性及机械强度校核计算236.1壁厚的计算236.2机械强度的校核246.2.2.1风载荷的计算266.2.2.2风弯矩的计算277设计体会与收获288参考文献299附录3010附图341总论1.1概述我国合成氨工业的生产始于20世纪50年代，但生产规模都很小，合成氨单系列装置的

4、生产能力最大仅为4万吨/年，氨加工产品主要为碳酸氢铵，产量满足不了市场的需求。为了满足市场快速增长的需求，70年代，我国建设了一批中型氮肥生产装置，合成氨单系列装置的生产能力达到6-12万吨/年，主要氨加工产品为尿素或硝酸铵，大部分装置采用我国开发的以无烟煤为原料的固定层气化技术。随着现代农业的快速发展，高浓度化肥的市场需求不断增加，为了满足需求，增加生产能力，我国先后引进了30套以油、天然气和煤为原料的30万吨/年合成氨装置。除此之外，我国还自行研究设计制造了以轻油为原料的生产能力为30万吨/年的合成氨生产装置。随着合成氨工业的发展，氨的生产要求越来越严格，比如氨原料的提取，氨

5、原料气的净化，氨后续工艺的要求等等。各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。在此我们主要研究合成氨原料气的脱硫。合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的，其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物，还有少量的有机硫化物。具体来

6、说作为原料气的半水煤气中都含有一定数量的硫化氢和有机硫化物(主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等)，能导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒，增加液态溶剂的黏度，腐蚀、堵塞设备和管道,影响产品质量。硫化物对合成氨的生产是十分有害的，燃烧物和工业装置排放的气体进入大气，造成环境污染，危害人体健康。硫也是工业生产的一种重要原料。因此为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质量，对半水煤气进行脱硫回收是非常必要的381.2文献综述1.2.1合成氨原料气净化的现状合成氨原料气(半水煤气)的净化就是清除原料气中对合成氨无用或有害的物质的过程，原料气的净化大致可以分为“热法净化”和“冷法净化”

7、两种类型，原料气的净化有脱硫，脱碳，铜洗和甲烷化除杂质等，在此进行的气体净化主要是半水煤气的脱硫的净化。煤气的脱硫方法从总体上来分有两种：热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国，热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段，还有待于进一步完善，而冷煤气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为