第一篇：國外合成氨工藝新技術(shù)

國外合成氨工藝新技術(shù)

摘要：介紹了近些年來國外合成氨工藝各工序出現(xiàn)的新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：合成氨；工藝；新技術(shù)

氨是最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品的首位，同時也是能源消耗的大戶，世界上大約有10%的能源用于生產(chǎn)合成氨。氨主要用于農(nóng)業(yè)，合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各種銨鹽肥料，同時氨也是重要的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、制藥、合成纖維、合成樹脂的原料[1]。隨著合成氨生產(chǎn)競爭的日益加劇，提高裝置產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本一直是合成氨生產(chǎn)廠家探索的課題。近些年來，經(jīng)過許多專家、學(xué)者的研究，國外合成氨工藝各工序出現(xiàn)了許多新技術(shù)。未來合成氨技術(shù)進(jìn)展的主要趨勢是“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長周期運行。轉(zhuǎn)化

1.1 增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐

許多氨廠蒸汽轉(zhuǎn)化部分是裝置的“瓶頸”，制約了產(chǎn)量的提高。增設(shè)一臺預(yù)轉(zhuǎn)化爐提高轉(zhuǎn)化能力，可以增加氨產(chǎn)量。以天然氣作原料的工藝，當(dāng)混合的原料氣和蒸汽預(yù)熱后進(jìn)入絕熱預(yù)轉(zhuǎn)化爐催化床層時，發(fā)生的吸熱反應(yīng)會使工藝氣溫度下降，因此從預(yù)轉(zhuǎn)化爐出來的氣體在進(jìn)入一段爐之前還須再加熱(加熱到高于一段爐原來的進(jìn)口溫度)，這樣可節(jié)約轉(zhuǎn)化爐燃料，保證高的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率。另外，重?zé)N可在預(yù)轉(zhuǎn)化爐中除去，消除了轉(zhuǎn)化爐結(jié)碳的危險。增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐后節(jié)省了轉(zhuǎn)化爐燃料，因而可增加轉(zhuǎn)化爐的進(jìn)氣量[2]。

ICI Katalco新建了一個以天然氣為原料有預(yù)轉(zhuǎn)化爐的合成氨裝置，將預(yù)轉(zhuǎn)化爐出來的氣體加熱到一段爐原來的進(jìn)口溫度，大大減少了一段爐所需的燃料，一段爐燃料進(jìn)料速率還未達(dá)到原來值，原料天然氣進(jìn)料就已增加了9%。預(yù)轉(zhuǎn)化爐體積小，安裝費用低，可用現(xiàn)有脫硫設(shè)備作預(yù)轉(zhuǎn)化爐?？稍谙到y(tǒng)檢修時將預(yù)轉(zhuǎn)化爐并入系統(tǒng)。增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐后，裝置效益大大提高。1.2 催化劑裝填

NorskHydr最近研究出了一種新的一段爐催化劑裝填技術(shù)，適用于氨、甲醇、氫以及其它有轉(zhuǎn)化爐的裝置，這就是UnidenseTM。該技術(shù)簡單，裝填迅速，裝填過程無需振打爐管，適用于裝填內(nèi)徑為3~6英寸的爐管。用該法裝填的催化劑，密度均勻，能提高一段爐的生產(chǎn)效率。

裝填方法是，爐管內(nèi)先放入一根帶有彈簧刷子的裝填繩，催化劑裝進(jìn)爐管后，慢慢拉出裝填繩如圖1。裝填繩上的彈簧刷子可減緩催化劑顆粒的下降速度，避免催化劑破碎。不會因架橋而產(chǎn)生空穴，因而裝填過程無需振打爐管。采用該技術(shù)裝填的催化劑密度比常用的“布袋”法高，且裝填時間大大縮短。

圖1 催化劑裝填

1.3 新型燒嘴

在使用高比表面積(GSA)催化劑降低床層高度后仍不能改善氣體混合狀況時，就需更換燒嘴。ICI設(shè)計的新型燒嘴如圖2所示。從圖中可見，空氣從很多點進(jìn)入工藝氣中，且分布均勻。該燒嘴現(xiàn)已成功地用于二段爐中，在工藝氣和空氣混合體積受限的轉(zhuǎn)化爐中其性能很好。南方石油化學(xué)工業(yè)有限公司(SPIC)1996年在印度的吐提可林氨廠的改造中采用了這種燒嘴。

圖2 二段爐新型燒嘴 變換 全低變工藝的改進(jìn) 全低變催化劑Co-Mo-K/γ-Al2O3使用時，活性金屬易轉(zhuǎn)化成硫化態(tài)，催化劑中的硫會氧化成硫酸根，與鉀反應(yīng)生成硫酸鉀，使催化劑失活，第一段汽/氣高，反應(yīng)氣易帶水霧，導(dǎo)致鉀往表面遷移而流失，也引起催化劑失活。此外，還存在第一段阻力升高快的問題。為此，齊魯石化研究院周紅軍等提出完善的方案是：制備不含堿金屬、不需凈化劑的催化劑，從而避免鉀失活和催化劑結(jié)塊等問題。另外，將反應(yīng)器改造為軸徑向反應(yīng)器[3]。脫碳

在合成氨裝置中，脫碳的投資費用占很大比例，同時脫氮也是合成氨裝置的主要能耗工序。下面介紹2種低能耗的脫碳方法。3.1 活化MDEA法(aMDEA法)該方法是BASF公司60年代末開始研究、70年代初投入工業(yè)應(yīng)用的，經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展，其工藝技術(shù)已很成熟可靠。至今世界上已有66套裝置成功地采用了aMDEA法。

aMDEA法綜合了化學(xué)吸收和物理吸收的優(yōu)點，通過在MDEA中添加活化劑，大大改善了溶液的吸收能力和吸收速度。改變活化劑的添加量，可使溶液適應(yīng)各種操作條件。aMDEA法凈化度高，不僅能脫除CO2，還可脫除凈化氣中的H2S多，既適用于裝置改造，也適用于新建裝置。aMDEA溶液的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性很好，溶液不易降解，蒸發(fā)損失很少，生產(chǎn)過程中補(bǔ)給量較少;溶液不含砷化物，且排放量很少，對周圍環(huán)境基本上不造成污染。

采用aMDEA法，不會有熱鉀堿法那樣的高強(qiáng)度生產(chǎn)控制，生產(chǎn)過程的監(jiān)測也很簡單，只需配置必要的分析儀表。aMDEA溶液中各組分溶解度大，無顆粒沉淀物，無需對裝置進(jìn)行伴熱。另外，aMDEA中的活化劑具有良好的緩蝕性能，對設(shè)備材質(zhì)要求不高，主要設(shè)備都可采用碳鋼制作。雖然aMDEA法與熱鉀堿法不同，但它對熱鉀堿系統(tǒng)的設(shè)備有很好的兼容性。由MEA法改為aMDEA法，主要設(shè)備不變，只需排放原有溶液，將系統(tǒng)清洗干凈，然后加入aMDEA溶液即可開車，開車前也無需對設(shè)備進(jìn)行鈍化。aMDEA溶液再生效果好，一般經(jīng)過一次閃蒸就可完全再生，再生出的CO2含量可達(dá)到98%以上，經(jīng)過簡單的凈化處理就可得到高品質(zhì)的CO2。3.2 ACT-1法

該法是環(huán)球油品公司(UOP)開發(fā)出的。主要是采用一種稱為ACT-1的新型活化劑用于熱鉀堿脫碳液中，促進(jìn)CO:的吸收，改善脫碳液的性能。其顯著特點是活化劑ACT-1本身極其穩(wěn)定，不降解，不易起泡，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。可單獨使用，亦可與DEA活化劑共用，對原苯菲爾溶液無副作用。若ACT-1活化劑與DEA活化劑共用，ACT-1的濃度為0.5%~1.0%；若單獨使用，則為1%~3%。用ACT-1脫碳，可將凈化氣中的CO2含量降低25%~85%；溶液的循環(huán)量降低5%~25%；再生熱耗降低5%~15%；設(shè)備通氣能力增加5%~25%?；罨瘎┫牧亢苄?，噸氨消耗僅0.02kg。合成

具有代表性的低能耗制氨工藝有4種:Kellogg公司的KREP工藝、Braun公司的低能耗深冷凈化工藝、UHDE-ICI-AMV工藝、Topsoe工藝。4.1 Kellogg先進(jìn)的合成氨工藝(KAAP)英國石油公司(BP)研究開發(fā)了觸媒，凱洛格(Kellogg)公司設(shè)計了新工藝，釘觸媒采用促進(jìn)劑使其活性大大提高，順利地實現(xiàn)了600噸/日的生產(chǎn)，生產(chǎn)率增加了40%。

釕系觸媒的有以下特點：

①對于載體和促進(jìn)劑非常敏感肖添加堿金屬和氧化物時，活性提高非常大；②氮原子的吸附作用弱，不會由于生成氨導(dǎo)致的觸媒中毒，而由于氫所致的觸媒中毒嚴(yán)重。釕(Rn)觸媒在低的H/N比條件下是有利的，在高產(chǎn)NH3條件下其活性也高。

Kellogg工藝補(bǔ)充氣和循環(huán)氣經(jīng)合成氣壓縮機(jī)壓縮后通過進(jìn)/出物料換熱器入有4個床層的徑向流KAAP合成塔。合成塔出來的氣體壓力約9MPa(表壓)、氨含量為20%。通過產(chǎn)生高壓蒸汽回收熱量?；厥諢岷?，合成塔出料送到氨回收工序，冷凝得到氨;不凝性氣體一小部分送到弛放氣回收系統(tǒng)回收氫和氮后再與其余大部分氣體匯合，組成循環(huán)氣。KAAP合成塔是直立的有4個床層的內(nèi)冷型徑向流合成塔。由于操作壓力和溫度較低，可以采用“熱壁”設(shè)計和輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)。第一床層裝填鐵催化劑，另3個床裝活性較高的KAAP催化劑。KAAP催化劑在低溫低壓條件下活性較高，雖然合成塔操作壓力較低，合成塔出口氨含量仍較高。KAAP系統(tǒng)的成功之處在于其獨特的催化劑，它由比表面積較大的石墨載體浸漬鍺組成，該催化劑活性是鐵催化劑的10~20倍。

凱活格公司新的合成氨工藝(KAAP法)與舊的工藝相比有兩大不同特點：①在舊工藝中，為了一次重整爐的加熱，要用其他燃料，而在新工藝中，將二次重整爐的熱量移到一次重整爐中；②在舊工藝中，反應(yīng)器上面的H/N比約為3，而在新工藝中低達(dá)1~2，在反應(yīng)器下游中(氫回收裝置)除了被濃縮的未反應(yīng)N2外，使其再循環(huán)。這兩點對于新觸媒為高活性的有利條件，在工藝上就把受氫的觸媒中毒的不利條件被轉(zhuǎn)化為有利條件[4]。

在觸媒活性高的情祝下.可以在合成系統(tǒng)低壓而高轉(zhuǎn)化率下開動生產(chǎn)，不需要高壓循環(huán)的大量能源。

參考文獻(xiàn)

[1] 合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，蔣德軍，大氮肥，1997，(5)：297-30 [2] 國外合成氨工藝新技術(shù)，婁曉靈，中氮肥，1999，(2)：4-9 [3] 2001~2002年合成氨、尿素技術(shù)進(jìn)展，劉蘋，2002，(5)：60 [4] 新一代的合成氨工藝, 印度Trombay-1氨廠的節(jié)能改造，59

第二篇：合成氨工藝簡介

合成氨工藝控制方案總結(jié)

一 合成氨工藝簡介

中小型氮肥廠是以煤為主要原料，采用固定層間歇氣化法制造合成氨原料氣。從原料氣的制備、凈化到氨的合成，經(jīng)過造氣、脫硫、變換、碳化、壓縮、精煉、合成等工段。工藝流程簡圖如下所示：

該裝置主要的控制回路有：（1）洗滌塔液位；

（2）洗滌氣流量；（3）合成塔觸媒溫度；（4）中置鍋爐液位；（5）中置鍋爐壓力；（6）冷凝塔液位；（7）分離器液位；（8）蒸發(fā)器液位。

其中觸媒溫度控制可采用全系數(shù)法自適應(yīng)控制，其他回路采用PID控制。

二 主要控制方案

（一）造氣工段控制

工藝簡介：

固定床間歇氣化法生產(chǎn)水煤氣過程是以無煙煤為原料，周期循環(huán)操作，在每一循環(huán)時間里具體分為五個階段；(1)吹風(fēng)階段約37s；(2)上吹階段約39s；(3)下吹階段約56s；(4)二上吹階段約12s；(5)吹凈階段約6s.l、吹風(fēng)階段

此階段是為了提高爐溫為制氣作準(zhǔn)備的。這一階段時間的長短決定爐溫的高低，時間過長，爐溫過高；時間過短，爐溫偏低并且都影響發(fā)氣量，爐溫主要由這一階段控制。般工藝要求此階段的操作時間約為整個循環(huán)周期的18％左右。

2、上吹加氮制氣階段

在此階段是將水蒸汽和空氣同時加入?？諝獾募尤朐黾恿藲怏w中的氮氣含量，是調(diào)節(jié) H2/N2的主要手段。但是為了保證造氣爐的安全該段時間最多不超過整個循環(huán)周期的26％。

3、上吹制氣階段

該階段與上吹加氯制氣總時間為整個循環(huán)的32％，隨著上吹制氣的進(jìn)行下部爐溫逐漸下降，為了保證爐況和提高發(fā)氣量，在此階段蒸汽的流量最好能得以控制。

4、下吹制氣階段

為了充分地利用爐頂部高溫、提高發(fā)氣量，下吹制氣也是很重要的一個階段。這段時間 約占整個循環(huán)的40％左右。

5、二次上吹階段

為了確保生產(chǎn)安全，造氣爐再度進(jìn)行吹風(fēng)升溫之前，須把下吹制氣時留在爐底及下部管 道中的半水煤氣吹凈以防不測，故進(jìn)行第二次上映。這段時間約占7％左右。

6、吹凈階段

這段時間主要是回收上行煤氣管線及設(shè)備內(nèi)的半水煤氣。約占整個循環(huán)的3％。該階段是由吹風(fēng)管路送風(fēng)，該段時間的長短直接影響H2/N2.該控制系統(tǒng)是一個較復(fù)雜的時變、間歇、非線性、大滯后控制系統(tǒng)。故將該系統(tǒng)設(shè)計為串級控制。

造氣爐的工作方式分為開車、停車、正常造氣、升溫和制惰等五種方式。每臺造氣爐需要控制15個電磁閥，為了防止多臺爐同時進(jìn)入吹風(fēng)階段而引起爭風(fēng)搶汽觀象，各臺爐之間必須進(jìn)行吹風(fēng)排隊順序控制。

控制方案：

1、造氣工段H2/N2控制方案

造氣工段是通過加減氮操作來進(jìn)行氫氮比控制的，而加減氮操作又是通過調(diào)節(jié)上下吹加氮時間和吹風(fēng)回收時間來實現(xiàn)的，因此，該控制系統(tǒng)最終得到的控制量要轉(zhuǎn)化為上下吹加氮時間或吹風(fēng)回收時間。本系統(tǒng)的氫氮比控制采用調(diào)節(jié)吹風(fēng)回收時間來實現(xiàn)。

在合成氨生產(chǎn)過程中，影響氫氮比的主要干擾來源是造氣、脫硫兩個環(huán)節(jié)，這部分僅有較小的滯后，所以對脫硫制氫采用PID閉環(huán)控制和較高的采樣頻率，這是控制的內(nèi)環(huán)。然后將造氣脫硫與變換、脫碳、精煉及合成組成一個廣義外環(huán)，采用預(yù)測控制進(jìn)行控制，這是控制的外環(huán)。可選作控制量的參數(shù)有：脫硫氫、變換氫、補(bǔ)充氫和循環(huán)氫，這四個氫值之間的波動有一個時間差，脫硫氫到變換氫大約有5min，變換氫到補(bǔ)充氫大約有15min,再由補(bǔ)充氫到循環(huán)氫又有20min，而且補(bǔ)充氫與循環(huán)氫之間存在積分關(guān)系，補(bǔ)充氫中氫氮比的微小變化就會造成循環(huán)氫中氫的增加與減小，即穩(wěn)定的補(bǔ)充氫并不能保證循環(huán)氫的穩(wěn)定。而循環(huán)氫是生產(chǎn)過程最終階段的信號，所以采用循環(huán)氫作為主調(diào)節(jié)參數(shù)，并選擇脫硫氫作為副調(diào)參數(shù)，以克服循環(huán)氫巨大的滯后。

2、H2/N2調(diào)節(jié)方法

采用改變加氮空氣量的方法調(diào)節(jié)H2/N2，在上吹和下吹階段設(shè)置用／否加氮軟手動開關(guān)決定是否啟用加氮空氣，同時采用上／下加氮調(diào)節(jié)閥來改變加氮空氣量，其次可以通過調(diào)整 吹凈時間的方法來調(diào)整H2／N2，同時還采用打吹凈軟開關(guān)確定在吹風(fēng)階段是否提前關(guān)閉煙囪閥，以輔助調(diào)節(jié)H2/N2.（三）CO變換工段控制

工藝簡介：工藝流程圖如下：

中溫變換護(hù)的正常操作應(yīng)該是將各段催化劑的溫度控制在適宜的范圍內(nèi)，以充分發(fā)揮催化劑的活性。同時用最低的蒸汽消耗實現(xiàn)最高的CO變換率。影響中變爐催化劑床層溫度變化的因素很多，如蒸汽的加入量、蒸汽的溫度、進(jìn)入催化劑前反應(yīng)氣體的溫度、反應(yīng)氣體的組成以及生產(chǎn)負(fù)荷等。

該工段主要的控制系統(tǒng)主要有：中變爐入口溫度定值控制，入中變護(hù)蒸汽流量定值控制，入中變滬中段蒸汽流量定值控制，中變爐下段溫度控制等。（1）中變爐人口溫度定值控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是通過控制中變爐的入口溫度來穩(wěn)定上段催化劑的溫度。選中變爐人口氣體的溫度作為被控變量，操作變量為中溫?fù)Q熱器的半水煤氣副線流量。

其主要干擾因素有：半水煤氣流量，半水煤氣溫度，蒸汽流量，蒸汽溫度，變換氣溫度等。

在這個系統(tǒng)中，中變爐人口溫度是根據(jù)生產(chǎn)要求由人工設(shè)定，當(dāng)受到干擾使該溫度偏離沒定值時，通過改變中溫?fù)Q熱器副線流量來維持其入口溫度的穩(wěn)定。

（2）入爐蒸汽流量定值控制

控制流程圖如下：

被控變量和操作變量均為與煤氣混合的蒸汽流量。其主要干擾因素是蒸汽的溫度和蒸汽管網(wǎng)的壓力。求由人工設(shè)定，通過改變蒸汽流量調(diào)節(jié)閥的開度來維持蒸汽流量的穩(wěn)定。當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷變動或其它干擾因索引起中變爐上段催化劑溫度發(fā)生變化而需要改變?nèi)霠t的蒸汽量時，只能通過人工調(diào)整系統(tǒng)的設(shè)定值來實現(xiàn)，可見該系統(tǒng)不能自動跟蹤生產(chǎn)負(fù)荷，亦不能按照上段催化劑溫度的變化來自動控制所需的蒸汽量。

（3）

中變爐中段蒸汽流量定值控制

（六）氨合成工段控制

在合成氨生產(chǎn)中，合成塔人塔氣體的氫氣與氮氣的比例是工藝上一個極為重要的控制指標(biāo)。氫氯比合格率對于全廠生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、提高產(chǎn)量和降低原料及能源消耗起著重要作用，氫氮比的過高或過低，都會直接影響合成效率，導(dǎo)致合成系統(tǒng)超壓放空，使合成氨產(chǎn)量減少，消耗增加。但合成氨氫氮比對象是一個純滯后和容積滯后大，無自衡能力和時變的工藝過程，所以氫氮比控制是氨合成工段的主要控制對象。

方案一：

采用變比控制方案，對負(fù)荷變化和加氮空氣量進(jìn)行預(yù)測控制其工作框圖如下：

原料氣中各有效成分分析合成總的含H2量作為主物料信號，乘上一個比值系數(shù)K,就作為空氣調(diào)節(jié)閥的輸入信號，驅(qū)動調(diào)節(jié)閥以得到所需要的與總含H2成比例的N2量。如果由于某種因素使H2/N2比值偏離給定值，就通過調(diào)節(jié)器GC輸出信號修正比值系數(shù)K,使H2/N2比回到給定值上來。對于空氣流量的干擾，設(shè)置一個副環(huán)，構(gòu)成串級控制，對空氣的測量，采用壓力和溫度的補(bǔ)償。

方案2 預(yù)測加PID控制方案

上述方案由兩個回路組成：內(nèi)回路是由造氣到脫磕和可調(diào)控制器組成的線性反饋回 路；外回路由變換到精煉和通推參數(shù)估計器及校正器組成。

方案3 預(yù)測＋PID串級控制方案

氫氮比通過改變二段爐的空氣量來調(diào)節(jié)，針對被控對象的特點，本文采用多步MAC 預(yù)測控制算法、PID算法及前饋調(diào)節(jié)相結(jié)合的控制規(guī)律構(gòu)成氫氮比前饋中級控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方塊圖如下所示：

由于負(fù)荷（原料氣流量）變化是系統(tǒng)可測不可控的干擾，為此，采用前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便及時克服負(fù)荷波動的干擾。由于空氣流量波動大，必須采用閉環(huán)控制，空氣流量調(diào)節(jié)回路采用YS－80單回路調(diào)節(jié)器實現(xiàn)。

由于系統(tǒng)滯后時間長，為了能及時克服轉(zhuǎn)化、變化工段的干擾，引入變換氫副調(diào)回路，此回路純滯后時間短，可采用PID調(diào)節(jié)；主被控對象氫氮比系統(tǒng)純滯后時間長，慣性大，干擾多，因此主控器采用MAC預(yù)測控制

（八）精餾塔控制方案

工藝簡介：

合成氨廠氨精餾塔是氨回收單元，以水為溶劑，吸收氨合成回路的放空氣和液氨貯槽放空氣中的氨，然后利用外部供熱使氨水溶液解吸，水作為吸收劑循環(huán)使用。其工藝流程圖如下：

由于本精餾工段受多種干擾因素如進(jìn)料量、進(jìn)料溫度、冷凝器冷卻水溫度、環(huán)境溫度變化等的影響，而且難以直接測量產(chǎn)品濃度作為被調(diào)參數(shù)，故選用間接參數(shù)溫度、壓力作為被調(diào)參數(shù)。

控制方案： 1．壓力控制

針對壓力設(shè)置了一套壓力分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由PRC-10001檢測塔內(nèi)壓力，分別控制塔頂排出的情氣量和塔頂冷卻器的回水量。其調(diào)節(jié)過程為：

當(dāng)PRC-10001測量值增加時，其輸出值若在100%~50%內(nèi)，則情氣閥PV—10001A全關(guān)(F.C)，冷卻水閥PV-10001B(F．0)逐漸開大，直至全開，以充分冷凝氣體中的氨；若輸出值小于50％，則PV—10001B全 開，PV—1000lA逐漸開大，從而使塔內(nèi)壓力降低，反之亦然。以此達(dá)到塔內(nèi)壓力恒定。

2、溫度控制

由于成品氨的質(zhì)量與溫度有直接關(guān)系，液氨流量直接影響著溫度，為保證精餾塔溫度，設(shè)置一套以惰餾塔溫度TICAH—10004和液氨流量FIC—10006組成的串級系統(tǒng)。其中流星為副參數(shù)，克服影響氨水流量波動的各種擾動因素；以溫度為主參數(shù)，保證精餾塔溫度，其工藝控制流程圖如下：

首先，手動調(diào)整F—10006輸出值，使得T—10004滿足工藝要求。然后，調(diào)整T—10004的給定值等于測量值，調(diào)整F—10006的設(shè)定值等于測量值。在此過程中，要保證T—10004輸出值等于F—10006，設(shè)定值。隨后將由手動投入自動，等穩(wěn)定后投入串級。系統(tǒng)穩(wěn)定后將T—10004由手動投入自動。

至此，完成了串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運。

在投運過程中，一定要注意T—10004輸出值等于F—10006設(shè)定值，投運之前，主、副回路均應(yīng)置于手動狀態(tài)。

第三篇：合成氨工藝指標(biāo)

4.工藝控制指標(biāo)

(1)脫硫工序

鐵錳脫硫出口： S≤5ppm 氧化鋅出口硫含量： ≤0.1ppm 加氫量 ： 2~5% 進(jìn)口溫度TIC-111： 380±5℃ 氧化鋅出口溫度： ≤360℃ 進(jìn)脫硫系統(tǒng)壓力： ≤4.1 MPa(2)轉(zhuǎn)化工序

水碳比：

3.2~3.5 一段爐進(jìn)口壓力：≤3.82 MPa 對流段出口煙壓：-2000 Pa 爐膛負(fù)壓：

-100 Pa 工藝空氣盤管溫度：≤615℃ 原料天然氣盤管NO.4：≤400℃

燃料天然氣預(yù)熱盤管：≤200℃ 一段爐阻力： ≤0.35 MPa 二段爐出口溫度：

≤997℃ 二段爐出口甲烷：

≤0.5% 脫氧槽液位： 80%以上 中壓汽包液位： 1/3～2/3 鍋爐給水O2含量： ≤0.007ppm(3)變換工序

高變進(jìn)口溫度： TIC-157 370±5℃高變出口CO： ≤3 % 高變汽包蒸汽壓力： ≤2.5 MPa 低變出口溫度： ≤228℃(4)脫碳工序（碳酸鉀溶液）

吸收嗒入氣溫度： 81℃±5℃ 吸收塔進(jìn)貧液溫度：70℃±5℃ 再生氣溫度： ＜40℃ 吸收塔壓差： ＜45KPa 一段爐出口甲烷：

≤12.84% 燃料氣壓力PI-811： ≤0.35 MPa 排煙溫度：

≤170℃ 混合氣盤管出口溫度：≤610℃ 過熱蒸汽盤管NO.3： ≤360℃

原料天然氣盤管NO.7：≤295℃ 一段爐出口溫度： ≤801℃ 二段爐阻力：

≤92 KPa 二段爐水夾套溫度：

≤100℃ 中壓汽包蒸汽壓力：

≤4.2 MPa 脫氧槽壓力： ≤20KPa

鍋爐給水PH值： 8.8～9.3 二段爐出口甲烷 ≤ 0.5% 高變出口溫度： ≤436℃

高變汽包液位： 1/3~2/3 低變進(jìn)口溫度TIC-220 ：200±5℃低變出口CO： ≤0.3 % 吸收塔出氣溫度： 70℃±5℃ 吸收塔進(jìn)半貧液溫度： 112℃±5℃ 再生塔出口貧液溫度： 120℃±5℃ 再生塔壓差： ＜20KPa

再生塔出再生氣壓力： ＜75KPa 低變廢鍋蒸汽壓力 ： 0.40~0.50MPa 吸收塔出二氧化碳含量： ≤0.1% 再生氣純度： ≥98.5 % 汽提塔出口水中電導(dǎo)率： ≤10μs/cm 吸收塔液位： 1/2~2/3 閃蒸槽液位： 1/2~2/3 低水分液位： 1/3~2/3 低變廢鍋液位： 1/3~2/3 凈水分液位： 1/3~2/3 鐵離子含量： ＜100ppm 汽提塔液位： 1/2~2/3 再生塔中部液位： 1/3~2/3 貧液流量： ≤ 96 t / h 總堿度： 25~30% 半貧液再生度： 1.35~1.45 DEA V5+/V4+： ≥0.5 甲烷化工序

甲烷化進(jìn)口溫度： 310℃±5℃ 甲水分出口溫度： ＜40℃ 甲水分液位： ≤10 %

再生塔上部液位： ≥30 % 再生塔下部液位： 1/2~2/3 半貧液流量： ≤ 778 t / h 貧液再生度： 1.15~1.25 ： 2~3% 總礬： 0.7~1.0%(以KVO3)甲烷化床層溫度： ≤350℃ 甲烷化出口CO+CO2：≤10ppm(5)

第四篇：國外養(yǎng)豬新技術(shù)

國外養(yǎng)豬新技術(shù)

一、甲酸鈣增肥 據(jù)芬蘭科學(xué)家研究，在仔豬斷奶后頭幾周飼料中添加豬的發(fā)病率。

1.5克甲酸鈣，可使仔豬的生長速度提高12%以上，飼料轉(zhuǎn)化率提高4%，并能減少仔

二、使母豬多產(chǎn)仔飼喂法 德國畜牧專家研究的方法是：從仔豬斷奶第三天起，給母豬喂食時添加200毫克VE和400克胡蘿卜，到母豬發(fā)情時，將這兩種添加劑的數(shù)量減少50%，喂至懷孕后21天為止。采用這種方法，可使母豬產(chǎn)仔數(shù)增加21.9%，而且母豬、仔豬體質(zhì)強(qiáng)壯，仔豬成活率高。

三、喂小蘇打增重 美國康奈爾大學(xué)家畜學(xué)博士斯蒂克發(fā)現(xiàn)，將小蘇打加到缺乏賴氨酸的豬飼料內(nèi)，可以彌補(bǔ)賴氨酸的不足，并有利于粗纖維的消化吸收，使豬長肉多，增重快。

四、喂銅增重 日本最新研究成果表明：在肉豬育肥期適量添加微量元素銅，可明顯增加豬的體重，并抑制某些病菌對豬的侵害。在加拌抗生素的飼料中，如再加拌適量的銅元素，可使豬日增重提高6.7%，飼料利用率提高2%—5%。

五、喂糖精增重 據(jù)國外雜志報道，用適量糖精喂豬增重效果好。辦法是：在每公斤配合飼料中加0.05克糖精，飼喂時先將糖精溶于水中再拌入料中，可使豬的采食量增加，日增重可提高7%。豬每增重100公斤，飼料消耗和成本分別下降4.8%和3.5%。

六、喂檸檬酸增重 英國研究人員發(fā)現(xiàn)，在豬飼料中添加檸檬酸能增加飼料的適口性，改善豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力，提高飼料的轉(zhuǎn)化率。在每公斤飼料中添加30克檸檬酸，可使豬從日增189克提高到216克。這種方法最適合喂養(yǎng)體重在5公斤—10公斤的斷奶豬。

七、給豬“搬家”育肥 美國密蘇里州大學(xué)試驗表明，給育肥豬換圈，可使豬多上膘，生長加快，但換圈不宜過勤，以每月一次為宜。圈的大小、形式要基本相同。每組豬群不要任意調(diào)換或加入新豬，否則豬群會感到安，甚至相互咬斗。

八、喂含氧汽水增重 據(jù)國外資料介紹，用含氧汽水喂養(yǎng)斷奶小豬，每隔5天給斷奶小豬飲用1次，小豬日增重達(dá)200克—250克。其中含氧汽水就是在普通的飲水中加入一定比例的氧氣，通常是1升水中注1升氧。如能在汽水中加些催肥劑之類的添加劑，效果更好。

九、喂維生素C提高精液品質(zhì) 德國發(fā)現(xiàn)，在公豬的飼料中，每日添加1克—4克VC，可使公豬的精液品質(zhì)明顯提高。另外，美國還證明，在臨產(chǎn)前一周的母豬日糧中，每日添加1克VC，可大大減少仔豬臍帶出血，降低仔豬死亡率。

第五篇：布朗合成氨工藝操作

原料氣的壓縮和脫硫

原料氣以35℃，7.8barg進(jìn)入界區(qū)。原料氣先經(jīng)過分離器和過濾器，然后進(jìn)入原料氣壓縮機(jī)（C-4），原料氣經(jīng)過兩端壓縮、冷卻和分離，最終出口壓力為36.5barg。一部分原料氣從壓縮機(jī)的段間抽出作為燃?xì)馔钙降娜剂稀Ｃ撎枷到y(tǒng)來的高壓閃蒸氣與原料氣在壓縮機(jī)的一段入口混合。

原料氣的脫硫分兩步完成，先與合成回路來的少量循環(huán)氫混合加熱到370℃，然后通過一個鈷鉬加氫反應(yīng)器（V-5）將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為H2S。原料氣中所有的H2S在鈷鉬加氫反應(yīng)器下游的氧化鋅脫硫槽（V-6A/B）中脫除。

離開脫硫槽的原料氣中硫含量的期待值小于0.2ppmv。

一段轉(zhuǎn)化

脫硫后的原料氣按水蒸汽與碳的比為2.7與蒸汽混合。原料與蒸氣的混合氣先用高溫變換爐出口氣預(yù)熱到415℃，再在一段轉(zhuǎn)化爐對流段進(jìn)一步加熱到550℃，然后進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐的催化管，在鎳催化劑的作用下，原料氣與蒸汽反應(yīng)生成氫氣和碳氧化物。一段轉(zhuǎn)化爐出口氣的溫度為695℃，壓力為30barg，并含有大約30%（mol）未轉(zhuǎn)化的甲烷（干基）。該出口氣送至二段轉(zhuǎn)化爐的頂部。

向二段爐提供空氣的工藝空氣壓縮機(jī)由燃?xì)馔钙津?qū)動，538℃的燃?xì)馔钙脚懦鰵庥米饕欢无D(zhuǎn)化爐的燃燒空氣。離開一段爐輻射段的熱煙道氣用來將125barg蒸汽過熱到520℃，并預(yù)熱原料氣、一段轉(zhuǎn)化爐入口氣、二段轉(zhuǎn)化爐工藝空氣和鍋爐給水。

二段轉(zhuǎn)化

壓縮工藝空氣在一段轉(zhuǎn)化爐對流段預(yù)熱后進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐。在二段轉(zhuǎn)化爐的上部，空氣中的氧與一段轉(zhuǎn)化爐出口氣反應(yīng)生成碳氧化物和水。

然后該氣體混合物氣向下通過鎳轉(zhuǎn)化催化劑床層。在此，上述氧化反應(yīng)所放出的熱量將更多的甲烷轉(zhuǎn)化為氫和碳氧化物。二段轉(zhuǎn)化爐出口氣中甲烷含量約為1.66%（干基），出口氣溫度為869℃。

二段轉(zhuǎn)化爐出口氣在一臺能同時產(chǎn)生125barg蒸汽的強(qiáng)制循環(huán)廢熱鍋爐中冷卻到388℃送往變換。

變換

冷卻后的二段爐出口氣通過兩個并聯(lián)的高溫變換爐觸媒床，在此一氧化碳與蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳和氫，大約有67%的一氧化碳被轉(zhuǎn)化。高變爐出口氣中一氧化碳的含量約為3.6%（干基）。該氣體相繼與一段爐入口氣及鍋爐給水換熱，而被冷卻到204℃。

然后該氣再經(jīng)過兩個并聯(lián)的低溫變換爐觸媒床層，在此，殘余的大部分一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳。從而使低溫變換爐出口氣中，殘余一氧化碳的含量降為0.38%（干基）。然后該低溫變換爐出口氣被送到CO2脫除系統(tǒng)。

二氧化碳脫除

低變爐出口氣相繼經(jīng)過四個串聯(lián)的熱交換器，冷卻到75℃。

工藝氣中冷凝下來的水在分離罐V-8中除去并送到工藝?yán)淠浩崴?。冷卻后的工藝氣以75℃進(jìn)入CO2吸收塔（T-1/T-2），在此工藝氣用MEDA溶液洗滌，MEDA溶液進(jìn)入吸收塔的頂部，氣體在第一吸收塔中用半貧液洗滌，大部分CO2被吸收，然后在第二吸收塔（T-2）中用再生后的冷的貧液洗滌，將離開第二吸收塔（T-2）氣體中的CO2含量可降到800ppmv。

第一吸收塔（T-1）底出來的富液，先通過一個水力透平回收能量，回收的能量用來驅(qū)動一臺半貧液循環(huán)泵。然后富液被進(jìn)入吸收塔的原料氣預(yù)熱后進(jìn)入第一解析塔（T-3）。在此大部分溶解的氫氣閃蒸出來，從而可使在第二解析塔(T-4)中所回收的CO2純度達(dá)到99.70%（體積）。閃蒸氣在廢液洗滌器（T-9）中被少量半貧液洗滌，冷的MDEA溶液返回第一解析塔，放空氣返回到原料氣壓縮機(jī)的一段回收氫氣。

MDEA 溶液在第二解吸塔（T-4）頂部減壓到0.5barg被來自貧液汽提塔頂部的蒸汽汽提。

甲烷化

從CO2吸收塔頂部出來的氣體，與甲烷化出口氣換熱而被預(yù)熱到316℃（如需要也可在甲烷化爐的開工加熱爐內(nèi)用125barg飽和蒸汽加熱），然后該氣體進(jìn)入甲烷化爐，甲烷化爐出口氣中殘余的碳氧化物低于10ppmv（干基）。

干燥

甲烷化爐出口氣首先與甲烷化爐入口氣換熱，冷卻到93℃，然后再用冷卻水冷卻到37℃，最后用氨冷到4.4℃，這是為了將工藝氣中絕大部分的水冷凝下來，以備干燥的工藝氣。

深冷凈化

干燥器出口氣在深冷凈化器中與凈化合成氣及凈化裝置廢氣換熱，冷卻到-129℃然后流經(jīng)一個透平膨脹機(jī)，以除去能量，從而產(chǎn)生深冷凈化所需要的冷凍量。膨脹機(jī)出口氣經(jīng)過換熱進(jìn)一步冷卻，并部分冷凝使其溫度降至-175℃，然后進(jìn)入凈化器精餾塔。膨脹機(jī)放出的能量，隨控制精餾塔底部液位的需要而變化。從精餾塔底部來的液體在精餾塔頂冷凝器殼側(cè)減壓使其部分汽化，這樣就使精餾塔塔頂流出的物冷卻，并使精餾塔產(chǎn)生回流。

精餾塔塔頂冷凝器頂部的凈化合成氣同凈化器入口氣換熱，而被加熱到2.2℃。氫氮比為3:1.凈化后的合成氣僅殘留有0.2%的氬。

壓縮

凈化合成氣在一個三段式壓縮機(jī)內(nèi)壓縮。循環(huán)氣在第三段最后一級葉輪前加入到合成氣中，該混合氣離開壓縮機(jī)時的壓力為151barg?；旌蠚饨?jīng)預(yù)熱后直接進(jìn)入氨合成塔。

氨合成

從合成氣壓縮機(jī)來的原料氣和循環(huán)氣先在合成塔進(jìn)/出口氣換熱器（E-40A/B）中與第三合成塔出口氣換熱，使溫度從72℃預(yù)熱到306℃，然后再在E-41中與第一合成塔出口氣換熱，使溫度從306℃加熱到380℃，第一合成塔入口氣含有大約3.6%的氨。

第一合成塔出口氣含有大約11.9%的氨，通過與第一合成塔入口氣換熱并在廢熱鍋爐中產(chǎn)生125barg蒸汽，其溫度冷卻到380℃，從第二合成塔出口氣中回收的熱量產(chǎn)生125barg蒸汽，從第三合成塔出口氣回收的熱量產(chǎn)生125barg蒸汽并預(yù)熱第一合成塔的入口氣。第一合成塔和第二合成塔出口氣中氨濃度分別為17%和21%，第三合成塔出口氣進(jìn)一步用冷卻水、循環(huán)氣和兩極氨冷冷卻到4.2℃。

在水冷器中，冷凝溫度約為50℃時，氨開始冷凝。液氨產(chǎn)品在第一按分離器中回收，并在液氨減壓罐中減壓到約為36barg，再在液氨收集槽中進(jìn)一步減壓到14barg。第一氨分離器出來的循環(huán)氣用來冷卻合成塔出口氣，然后返回到合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段入口。

進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)的新鮮合成氣中惰性氣體總含量僅有約0.2%（mol），幾乎全是氫氣。

冷凍

合成塔出口其中的氨通過17℃和1.6℃兩級氨冷，使氣氨冷凝，從低位氨冷器出來的氣氨進(jìn)入冰機(jī)的第二段。出高位氨冷器的氣氨進(jìn)到冰機(jī)的中段，冰機(jī)也壓縮甲烷化爐出口氨冷器的氨及界區(qū)外氨貯存罐閃蒸的氣氨。氣氨最終被壓縮到14.5barg，該壓縮后的氣氨在用水冷卻的氨冷卻器冷凝后送到氨收集槽的熱氨區(qū)。

在氨收集槽中，少量的不凝氣通過一個填料段，用來自液氨減壓罐4.2℃的液氨洗滌，然后這股不凝氣用噴射器抽出并與合成回路的馳放氣混合。氨收集槽中冷的液氨用作高位和低位氨冷器及甲烷化爐出口氨冷器的介質(zhì)。

氨產(chǎn)品

產(chǎn)品氨由氨收集槽抽出，經(jīng)液氨產(chǎn)品泵送到尿素裝置。從氨貯罐來的經(jīng)升壓的少量氣氨經(jīng)C-3壓縮、冷凝、冷卻后返回到氨貯罐，以維持氨貯罐的液位。