毕业论文(设计)开题报?/p>
(学生用表)
系(部)
?/p>
化学化工?/p>
专业:化学工程与工艺
班级?/p>
课题名称
年产
70
万吨合成氨脱碳工段工艺设?/p>
指导教师
学生
学号
一
合成氨脱碳工艺的来源及意?/p>
1
合成氨工业在国民经济发展中的重要性:氨是氮肥工业的基础,这部分约占
70%
,主要用?/p>
农业;也是重要的无机化学和有机化学工业的基础原料,用于生产铵,胺,染料,炸药,制药,?/p>
成纤维等这部分约?/p>
30%
[1]
?/p>
2
我国合成氨工业发展概况与发展趋势:①中国经过多年的发展,合成氨产量已跃居世界?/p>
1
位。掌握了多种原料生产合成氨的技术。总体上,我国合成氨工业能够满足氮肥工业生产需求,?/p>
本能满足农业生产
[7]
。②未来合成氨技术进展的主要趋势是“大型化,低能耗,结构调整,清洁生
产,长周期运行”。产能分布的走势将是向资源地转移,尤其是向煤炭资源地转移
[2]
?/p>
3
脱碳工段在合成氨中的重要作用?/p>
在合成氨装置前面工序产生?/p>
CO
2
气体?/p>
如果不除去将影响
后续合成过程并使催化剂中毒?/p>
为合成氨提供合格原料气;
为尿素合成提供合格的
CO
2
气体?/p>
从节?/p>
与环保方面考虑,脱?/p>
CO
2
的洗涤液要能够再生和循环使用
[3]
?/p>
?/p>
国内外脱碳工艺发?/p>
按照过程机理,合成氨装置脱碳工艺可分?/p>
3
大类?/p>
?/p>
1
)物理吸收法:优点:投资省,能耗低,再生容易?/p>
1964
?/p>
Fluor
公司开发了碳酸丙烯酯法?/p>
净化气?/p>
CO
2
低于
1%
,但回收率与纯度均不理想。且能耗高?/p>
50
年代林德和鲁奇(
Linde&Lurgi
)联
合开发了低温甲醇洗法,利用低温下甲醇的优良性脱?/p>
CO
2
?/p>
H
2
S
、硫的有机化合物等?/p>
1964
年林?/p>
公司又设计了低温甲醇洗串液氮洗的联合装置?/p>
净化气?/p>
CO
2
<5
µ
L/L
?/p>
但是低温操作对设备和管道?/p>
材质要求较高?/p>
制造有难度?/p>
换热设备多,
投资大,
有毒性,
使操作和维修不便?/p>
1965
年美?/p>
ALLied
化学公司开发了聚乙二醇二甲醚(
NHD
)吸收法此法主要优点:对多种硫化物有较高的吸能力,能?/p>
择吸?/p>
H2S,
也能脱除
CO
2
,并能同时脱除水;溶剂本身稳定,不分解,不起化学反应,损失少,对
普通碳钢腐蚀性小,无毒性,也不污染环境
[3]
?/p>
?/p>
2
)化学吸收法:因?/p>
CO
2
是酸性气体,可以选用成碱性的化学吸收液?/p>
比较典型的两类吸收剂
是烷基醇胺和热钾碱溶液?/p>
a
烷基醇胺溶液法中有:联碳公司
( Union Carbide)
开发的一乙醇?/p>
(MEA)
吸收法,通过简单,经济的装置得到较满意的净化度,但是,再生能耗增加,吸收塔的效率?/p>
低,生成少量腐蚀性的物质。德国巴斯夫公司
(BASF)
开发的活化
MDEA
法,此法吸收能力大,循环
量少,能耗低?/p>
CO
2
回收率很高?/p>
MEA-T EA
双溶剂法,同时使?/p>
MEA
?/p>
T EA
来脱?/p>
CO
2,
既提高了
吸收效率
,
又降低了再生能耗?/p>
b
热钾碱溶液法中有?/p>
Davy
Powergas
公司开发的无毒
G-V
法,?/p>
法能耗低?/p>
CO
2
的回收纯?/p>
99%
左右,无毒;苯菲?/p>
(Benfield)
法,由于吸收液价格低?/p>
,
吸收?/p>
量大
,
便于操作管理
,
溶液再生容易。经历了不断改造,主要有低能耗苯菲尔工艺和变压苯菲尔?/p>
艺?/p>
c
其他方法?/p>
?/p>
Eickmeyer
&
Associates
公司开发的催化热钾碱法
(Cata
Carb
?/p>
)
净化气?/p>
CO
2
含量?/p>
50
µ
L/ L
左右
,
?/p>
由美?/p>
Exxon
公司开发的空间位阻胺工艺其投资、能耗、操作费用都?/p>
?/p>
MDEA
?/p>
,
气体净化度小于
50
µ
L/ L
。联合法工艺:用两种不同方法交替使用
[3]
?/p>
?/p>
3
?/p>
物理化学吸收法:
常温甲醇?/p>
(
Amisol)
,
鲁奇公司
60
年代工化?/p>
溶剂
:
大部分甲?/p>
,
40%
的二乙醇?/p>
(DEA)
,
少量的硼酸?/p>
净化气?/p>
CO
2
含量
5
µ
L/
L
?/p>
冷量节省
,
溶剂价格便宜
,
腐蚀?/p>
,
?/p>
有毒
[3]
?/p>
?/p>
年产
70
万吨合成氨脱碳工段设计方?/p>