天然气原料年产35万吨氨合成系统节能技术改造研究
发布时间：2023-02-25 20:08
A公司合成氨装置由于使用时间长、设备陈旧缺陷、装置运行效率不高、生产能耗达不到设计值、工人操作不够熟练等一系列问题,本论文针对A公司上述实际问题,在现有天然气制氨装置的基础上进行技术改造。氨合成装置采用南京聚拓化工科技有限公司的高效、低阻DC型氨合成塔以及轴径向合成塔内件、膜分离提氢等节能技术和新型的操作设备,在工艺上注重操作的灵活性,充分利用新技术,针对旧的装置进行一定的改造。合成装置改造后实现了年增产15万吨合成氨的目标,进而使氨合成装置达到年产35万吨的生产能力,满足后续有机化工等项目的需求。本文充分阐述了国内外合成氨的工艺状况,详细介绍了天然气生产合成氨各工序流程,分析确定了采用15.0MPa低压氨合成技术节能改造的具体工艺。对合成系统需要改造的设备进行物料、热平衡计算,得出能量损失主要集中在压缩机组和氨合成塔。对合成系统的工艺进行优化,提出采用更换DC型合成塔内件扩容来实现合成过程的整体系统节能思路。在重新装填、还原催化剂的基础上,对合成系统的尾气系统进行改造,利用膜分离提氢技术进一步实现合成装置的高效节能。改造后的氨合成塔的工艺运行数据表明:系统阻力可降低0.3MPa,天然...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 合成氨工业发展现状
1.2 氨合成生产技术
1.2.1 以煤、焦油为原料的合成氨装置技术状况
1.2.2 以渣油为原料的合成氨装置技术状况
1.2.3 以天然气、轻油为原料的合成氨装置技术状况
1.3 先进的合成氨生产技术
1.4 现代大型氨厂的生产特点
1.5 合成氨装置发展趋势
1.5.1 合成氨工艺将会更加低能耗、高效率
1.5.2 变换技术将会呈现出低碳比特征
1.5.3 氨合成催化剂向低温、高活性方向发展
1.5.4 氨合成系统趋向高转化率、低压降
1.6 产品液氨应用价值
1.7 研究内容与意义
第二章 天然气生产合成氨的工艺
2.1 原料气的处理
2.1.1 原料的脱硫
2.1.2 造气
2.1.3 一氧化碳变换
2.1.4 CO2的脱除
2.1.5 微量CO、CO2的脱除
2.2 氨合成系统
2.2.1 生产原理
2.2.2 氨合成生产方法以及特点
2.3 生产工艺流程的评述
2.3.1 Kellogg节能流程
2.3.2 Brown流程
2.3.3 AMV工艺流程
2.3.4 托普索节能流程
2.3.5 伍德低能耗工艺流程
2.4 氨合成生产工艺流程注意事项
第三章 天然气生产合成氨节能改造项目核算
3.1 改造的氨合成系统工艺流程
3.2 节能改造装置物料核算
3.2.1 改造的合成塔出入口气体组分
3.2.2 改造的氨分离器气液平衡计算
3.2.3 改造的冷交换器气液平衡计算
3.2.4 改造的液氨贮槽气液平衡计算
3.3 改造的合成系统物料计算
3.3.1 改造的合成塔物料组分计算
3.3.2 改造的水冷器物料计算
3.3.3 改造的氨分离器物料计算
3.3.4 改造的冷交换器物料计算
3.3.5 改造的氨冷器物料计算
3.3.6 改造的液氨贮槽物料计算
3.4 改造的氨合成系统的热量衡算
3.4.1 改造的冷交换器热量计算
3.4.2 改造的氨冷凝器热平衡计算
3.4.3 改造的循环机热量计算
3.4.4 改造的合成塔热平衡计算算
3.4.5 改造的废热锅炉热量计算
3.4.6 改造的热交换器热量衡算
3.4.7 改造的水冷器热量衡算
3.4.8 改造的氨分离器热量核算
第四章 氨合成系统优化改造方案
4.1 氨合成工艺流程方案的选择
4.2 压缩工段技改方案的选择
4.3 节能改造的氨合成特点
4.4 催化剂的改造方案
4.4.1 催化剂的装填
4.4.2 催化剂的还原
4.4.3 改造投产后的运行参数
4.5 改造氨合成装置技术特点
4.6 氨合成驰放气、放空气体回收改造方案
4.7 气氨系统的改造
第五章 节能与效益评价
5.1 改造装置节能效果评价
5.1.1 低压氨合成技术节能效果
5.1.2 改造氨合成塔内件节能效果
5.1.3 膜提氢回收装置节能降耗效果
5.2 改造装置经济效益评价
5.2.1 直接经济效益评价
5.2.2 间接经济效益分析
5.3 社会效益评价
结论
附图 氨合成塔内件
参考文献
致谢
本文编号：3749111
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 合成氨工业发展现状
1.2 氨合成生产技术
1.2.1 以煤、焦油为原料的合成氨装置技术状况
1.2.2 以渣油为原料的合成氨装置技术状况
1.2.3 以天然气、轻油为原料的合成氨装置技术状况
1.3 先进的合成氨生产技术
1.4 现代大型氨厂的生产特点
1.5 合成氨装置发展趋势
1.5.1 合成氨工艺将会更加低能耗、高效率
1.5.2 变换技术将会呈现出低碳比特征
1.5.3 氨合成催化剂向低温、高活性方向发展
1.5.4 氨合成系统趋向高转化率、低压降
1.6 产品液氨应用价值
1.7 研究内容与意义
第二章 天然气生产合成氨的工艺
2.1 原料气的处理
2.1.1 原料的脱硫
2.1.2 造气
2.1.3 一氧化碳变换
2.1.4 CO2的脱除
2.1.5 微量CO、CO2的脱除
2.2 氨合成系统
2.2.1 生产原理
2.2.2 氨合成生产方法以及特点
2.3 生产工艺流程的评述
2.3.1 Kellogg节能流程
2.3.2 Brown流程
2.3.3 AMV工艺流程
2.3.4 托普索节能流程
2.3.5 伍德低能耗工艺流程
2.4 氨合成生产工艺流程注意事项
第三章 天然气生产合成氨节能改造项目核算
3.1 改造的氨合成系统工艺流程
3.2 节能改造装置物料核算
3.2.1 改造的合成塔出入口气体组分
3.2.2 改造的氨分离器气液平衡计算
3.2.3 改造的冷交换器气液平衡计算
3.2.4 改造的液氨贮槽气液平衡计算
3.3 改造的合成系统物料计算
3.3.1 改造的合成塔物料组分计算
3.3.2 改造的水冷器物料计算
3.3.3 改造的氨分离器物料计算
3.3.4 改造的冷交换器物料计算
3.3.5 改造的氨冷器物料计算
3.3.6 改造的液氨贮槽物料计算
3.4 改造的氨合成系统的热量衡算
3.4.1 改造的冷交换器热量计算
3.4.2 改造的氨冷凝器热平衡计算
3.4.3 改造的循环机热量计算
3.4.4 改造的合成塔热平衡计算算
3.4.5 改造的废热锅炉热量计算
3.4.6 改造的热交换器热量衡算
3.4.7 改造的水冷器热量衡算
3.4.8 改造的氨分离器热量核算
第四章 氨合成系统优化改造方案
4.1 氨合成工艺流程方案的选择
4.2 压缩工段技改方案的选择
4.3 节能改造的氨合成特点
4.4 催化剂的改造方案
4.4.1 催化剂的装填
4.4.2 催化剂的还原
4.4.3 改造投产后的运行参数
4.5 改造氨合成装置技术特点
4.6 氨合成驰放气、放空气体回收改造方案
4.7 气氨系统的改造
第五章 节能与效益评价
5.1 改造装置节能效果评价
5.1.1 低压氨合成技术节能效果
5.1.2 改造氨合成塔内件节能效果
5.1.3 膜提氢回收装置节能降耗效果
5.2 改造装置经济效益评价
5.2.1 直接经济效益评价
5.2.2 间接经济效益分析
5.3 社会效益评价
结论
附图 氨合成塔内件
参考文献
致谢
本文编号：3749111
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