发布时间 : 星期四 文章化工工艺学教案 - 图文更新完毕开始阅读27af564c814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082ca
泡,纯甲醇也不腐蚀设备和管道,因此,设备和管道可以用碳钢或耐低温的低合金钢制造。甲醇的粘度小,在一30℃时,与常温水的粘度相当。
3—低温甲醇洗的操作温度为一30一一70℃,而液氮洗温度在一190 c左右,因此,低温甲醇洗既能清除原料气中的二氧化碳、硫化氢和硫氧化碳,又能为液氮洗提供条件,起到预冷作用。
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上次课复习:NHD脱碳方法及其特点(原理) 回顾:各种净化方法的特点及适用性;热钾减法脱碳过程。了解原料气净化的主要方法及其适用范围。 本次课题(或教材章节题目): 第六章 原料气的最终净化 第一节 净化方法介绍 第二节 铜氨液吸收方法 第三节 甲烷化法 第四节 深冷分离法 教学要求:了解原料气的最终净化的方法,掌握对气质的要求及方法的原理、工艺指标。 重 点:铜氨液吸收方法的原理、工艺指标、工艺流程 难 点:甲烷化法 教学手段及教具: 讲授内容及时间分配: 第—节 净化方法介绍 第二节 铜氨液洗涤法 一、醋酸铜氨液的成分和作用 二、铜氨液吸收一氧化碳的基本原理 三、铜氨液队一氧化碳、二氧化碳的吸收 四、铜氨液吸收的工艺条件 五、铜氨液的再生及工艺条件 六、工艺流程 七、主要设备 第三节 甲烷化法 一、基本原理 二、工艺条件 三、甲烷化催化剂 四、工艺流程 五、双甲工艺流程优点 第四节 深冷分离法-液氮洗涤法 原理及其特点 课后作业 参考资料 注:本页为每次课教案首页
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双甲工艺的特点:
1、增加了产品品种,调整了企业产品结构
双甲工艺上去以后,使企业改变了产品结构,新增甲醇产品,甲醇是重要的化工原料,也可作民用燃料,用途十分广泛,市场销路也很好,市场吨醇售价1800~2000元,一个年产10000t醇的厂子,每年利税可达500万元。经济效益是十分可观的。 2、生产稳定、操作简单
我们厂双甲工艺分两期上马,1990年甲醇化装置投产,1992年甲烷化装置投产,这套双甲工艺投产后,设备运行正常,生产稳定,操作简单,甲醇化出口CO+CO2约在0.2%~0.5%,甲烷化出口气体CO+CO2微量均在5×10-6~10×10-6。由于甲烷化控制指标(常控)只有5项,比铜洗控制的指标20多项要少得多,一般情况下,主要是控制进塔CO+CO2和温度,保证催化剂处于活性范围,一个冷激阀、一个近路阀就可以调节,所以操作比较简单。 3、适应性强、生产弹性大
上了双甲装置以后,可单开碳铵,也可单开尿素,也可碳铵、尿素同时开,生产负荷均可随意调整,进甲醇系统CO最高达7%,最低为1%,双甲装置均可正常运行,生产负荷最多开过32机(L型),最少开14机,当开32机时,甲醇化反应更好,出口CO+CO2仍控制指标之内。甲醇、甲烷化都很正常,微量均在控制指标内。由于采用了双甲工艺,我厂φ1000氨合成塔一炉触媒使用了4年时间。
4、生产费用低、经济效益好
在正常情况下,甲烷化主要费用就是催化剂。我们采用安淳公司发明的铁系催化剂,这种催化剂由于它的活性温度范围大,并且短时间超温,活性不受影响,该催化剂具有较好的机械强度,不易粉碎,一般都要使用5年以上,我们厂已经使用了3年,热点温度还未发生明显变化。以五年计,每年只需4万元的费用。而用铜洗,由于电解铜、冰醋酸、液氨、软水、蒸汽、铜泵用电、备件等以八万吨合成能力计算,每年至少400万元。设备检修频繁,劳动强度大,以吨氨计,铜洗的费用在50元/tNH3左右,而甲烷化只有3.5元/tNH3左右。甲醇化副产甲醇,按吨氨计算,其利润88.22元。双甲工艺吨氨效益134.72元。 5、投资少、建设期短
一套双甲工艺装置全部设备只有15台(其中甲醇化装置9台,甲烷化6台,大部分可以利用旧设备),而一套铜洗需26台,双甲设备少,占地面积也小,一套双甲装置占地面积为300m2(不包括精醇),而一套铜洗装置的占地面积为350m2,以现有10万吨合成氨一套双甲装置投资400万元(不包括精醇),而一套铜洗装置需650万元,建设期也不一样。
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6、设备腐蚀少、使用寿命长
由于铜液渗透力强,泄漏往往难以避免,设备的外腐蚀比较严重,一套铜洗(再生系统)设备3~4年就需更换,而双甲工艺设备只要按要求维修,一般是不泄漏,一套双甲设备只要维护好,至少使用15年以上。 7、安全可靠、操作事故少
铜洗由于指标多,控制点多,影响因素多,操作复杂,稍不注意就有可能出现事故,如带液、跑气、微量升高、堵管、泵不上液、加氨不进等等。1984年我厂曾因铜洗严重带液,无法运行,被迫全厂停车处理。我厂甲烷化投产后,一直运行正常,从未发生工艺事故,微量从未超标。由于双甲工艺净化度高,微量一般在10ppm以下,有效地保护了氨合成触媒,稳定了全厂的生产,更具有优越性。
8、泄漏少、不污染环境
由于铜液的渗透力强,密封点多,介质复杂,汽、液、酸、碱都有,不但腐蚀设备,而且泄漏一直是化肥厂一件十分头痛的事,一般铜洗设备管道、场地都能见到带蓝色的铜液垢,遇生产不正常或检修外泄也是不可避免的,严重污染周边环境。甲烷化由于介质比较单一,又是高压设备,密封性能好,上述问题,可以得到满意的解决。 9、热源利用率高
我厂经过完善,双甲工艺热平衡的问题逐步解决,主要采取三个措施:①采用新型甲烷化反应器;②采用高效换热器;③采用铁系催化剂,将进甲烷化的CO+CO2维持在0.7%,基本上依靠本系统的热量,解决了自热反应问题,能满足甲烷化催化剂的活性温度,目前我厂低变气中CO较低,一般为1%~1.5%,醇后气CO+CO2为0.5%,在日产合成氨250~280吨情况下,开180~200A电炉吨氨耗电2kwh左右。 10、容易实现自动化
由于甲烷化控制点少,且都在气相中操作,工艺条件比较稳定,容易用气动和微机进行调节,即可实现自动化。为提高效率,减轻劳动强度,改变传统的操作手段创造了条件。
2.2 双甲工艺的特点 2.2.1 醇氨比可调
根据甲醇市场行情,本工艺中的醇氨比可在1:3~1:15的范围内灵活调节,即市场情况好,甲醇的需求量大,可将醇氨比调至1:3,多产甲醇,如遇甲醇市场疲软,可将醇氨比最低调至1:15,以精制为主,少产甲醇,不管甲醇的产量大小,都能保证醇后气中CO+CO2含量不大于0.7%,从而保证甲烷化的安全稳定运行,节约能耗。,另外副产甲醇越多,要求半水煤气中N2越少,即在造气工段加入的氮空气减少,降低了造气炉的蓄热能力。要保证造气炉况的热平衡,势必会增大空气煤气的放空量,减少回收量,最终影响造气炉的合成氨原料气的制气能力。因此,醇氨比的调节幅度是由甲醇生产能力、市场行情、造气炉的状况决定。
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