第二章 市场分析
2.1 国内市场预测
氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氯水以及各种含氮混肥和复肥,都是以氨作为原料的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。
氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤维及塑料。从氨可以制得硝酸,进而再制造硝酸铵、硝化甘油、硝基纤维素等。在化纤和塑料工业中,则以氨、硝酸和尿素等作为氮源,生产己二胺、人造丝等产品。
氨的其它工业用途也十分广泛,例如,用作制冰、空调等系统的制冷济,在冶金工业中用来提炼矿石中的铜等金属,在医药和生物化学方面用作生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其它氨基酸等等。所以说合成氨在国民经济中占有十分重要的地位。
2.2 产品分析
解放前我国只有两家规模不大的合成氨厂,解放后合成氨工业有了迅速发展。1949年全国氮肥产量仅0.6万吨,而1982年达到1021.9万吨,成为世界上产量最高的国家之一。近几年来,我国引进了一批年产30万吨氮肥的大型化肥厂设备。我国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料,生产中能量损耗低、产量高,技术和设备都很先进。
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第三章 脱碳方法及种类
3.1 净化工序中脱碳的方法
3.1.1 化学吸收法
化学吸收法即利用CO2是酸性气体的特点,采用含有化学活性物质的溶液对合成气进行洗涤,CO2与之反应生成介稳化合物或者加合物,然后在减压条件下通过加热使生成物分解并释放CO2,解吸后的溶液循环使用。化学吸收法脱碳工艺中,有两类溶剂占主导地位,即烷链醇胺和碳酸钾。化学吸收法常用于CO2分压较低的原料气处理。
(l>烷链醇胺类的脱碳工艺有:
①-乙醇胺(monoethanolamine,H2NCH2CH2OH,MEA>法;
②甲基二乙醇胺
<2)碳酸钾溶液作吸收剂的脱碳工艺,即热钾碱脱碳工艺有:
①无毒G-V法;②苯菲尔法;③催化热钾碱
MEA法是一种比较老的脱碳方法。吸收过程中,MEA与CO2发生反应生成碳酸化合物,经过加热即可将CO2分解出来。该法的最大优点是可以在一个十分简单的装置中,把合成气中的CO2脱除到可以接受的程度。
但它本身存在两个缺点:<1) CO2能与吸收反应生成的碳酸化合物发生进一步反应生成酸式碳酸盐,该盐较稳定,不易再生;<2) CO2能与MEA发生副反应,生成腐蚀性较强的氨基甲酸醋,容易形成污垢。
3.1.1.2甲基二乙醇胺MDEA
MDEA法脱碳过程中,CO2与甲基二乙醇胺(MDEA,一种叔胺>生成的碳酸盐稳定性较差,分解温度低,且无腐蚀性。相对其它工艺,MDEA法有以下优点:<1)能耗和生产费用低;<2)脱碳效率高,净化气中CO2含量可小于100ppm;<3)使用范围广,可用于大、中、小各型合成氨厂;<4)溶剂稳定性好;<5)溶剂无毒、腐蚀性极小;<6)能同时
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脱硫。由于MDEA具有以上优点,所以不需要毒性防腐剂,设备管道允许采用廉价碳钢材料,不需要钝化过程,耗热低,设备管道不需要伴热盘管,能达到很好的节能效果[3]。
在MDEA溶液中添加少量活化剂即为aMDEA法,活化剂为眯哇、