不同净化工艺下氧气纯度对合成氨流程能耗的影响

对于配备纯氧气化的合成氨工艺流程来说,空分单元的能耗巨大,具有较大节能潜力。如果适当降低氧气纯度,可以有效降低整个合成氨流程的能耗。同时,由于流率增大使得后续净化单元的操作费用有所增加,这样就存在一个整个流程能耗最低的最优纯度。研究应用Aspen Plus软件对甲烷化精制工艺下的工业合成氨全流程进行模拟并与液氮洗精制工艺进行了全面对比分析,着重考虑了空分所产氧气的纯度对于整个系统的影响。结果表明,氧气纯度的变化对净化工段的能耗有一定影响,两种净化流程所得能耗与氧气纯度的关系曲线走势十分相似。通过能耗与操作费用的对比,确定了92%氧气纯度的液氮洗工艺流程是合成氨的最优方案,对实际生产有一定指导作用。     

深冷空分装置不同产品纯度下的产品能耗

利用Aspen Plus软件对深冷空分工艺流程建立了模拟模型,通过改变工况进行模拟分析,得到产品能耗与氧气体积分数的关系。能耗随氧气体积分数的降低而降低,二者之间的关系式可以拟合为一个4次多项式,为合成氨生产过程的整体优化节能奠定了基础。