影响甲烷化催化剂正常使用的因素分析

在氨厂及制氢装置中，甲烷化是气体净化的最后步骤。合成气中少量的碳氧化物在甲烷化催化剂存在下与氢反应，转化成易于除去的水与惰性的甲烷，以保护氨合成或加氢催化剂。甲烷化过程是一种既方便又经济的气体净化方法，在现代氨厂设计中广泛采用这一工艺。     

大型合成氨厂排放气的综合利用

为了减少合成循环气中惰性杂质(氩、甲烷等)的积累,使合成反应率不致下降,在合成循环迥路中必须连续地排放一部分循环气,这部分气体称作为排放气。合成氨排放气含有丰富的工业气体(氢、氮、甲烷)和稀有气体(氩、氪、氙、氦),是一种宝贵的工业原料气。但是,长期以来都作为燃料气烧掉,这是一项很大的资源浪费。自六十年代起,随着合成氨装置的大型化发展,排放气的综合利用已引起重视。目前国外大型氨厂大多考虑排放气的回收利用。国内对此进行过大量的试验研究工作,已设计并将着手建设两套大型氨厂的排放气回收装置。合成氨排放气经回收利用后,与用作燃料气相比,经济效益可提高十倍至数十倍(根据回收的产品种类定),可以达到充分利用资源,减少产品能耗的目的。一、合成氨排放气的组成及利用对于日产千吨以上的合成氨厂排放气的排放量约     

Shell粉煤气化工艺中甲烷化副反应问题探讨

考察了水／气、反应压力和床层热点温度对Shell粉煤加压气化制氨工艺中甲烷化副反应的影响。结果表明：增加水／气、降低床层的热点温度均可以减少出口甲烷含量，从而避免甲烷化副反应带来的不利影响。     

在合成氨工艺流程中甲烷的转移变化对成本的影响

甲烷在合成氨原料气中是无效气体，虽对合成变换触煤及各流程无毒害等作用，但合成氨工艺亦要求其含量越少越好。甲烷的存在要消耗原料中有效成分碳和氢，增加制取原料气的能耗和成本，每立方米甲烷发热值约等于1．3kg标煤，每增加1％的含量吨氨多耗43kg标煤。初始甲烷含量低可减少各级压缩机的无效做功，甲烷含量减少1％。吨氨中电耗就约降低1％。在尾气排放量一定时，初始甲烷含量低可使合成循环气中甲烷平衡点降低，循环气中甲烷低可提高合成塔触媒的有效容积。如甲烷含量10％则有效容积90％，甲烷含量20％则有效容积80％，低甲烷含量使合成效率增加、净氨值增加，因此使合成塔系统压力降低，从而减少了高压段压缩功。在合成循环气甲烷保持不变时，初始甲烷含量低，可有效地减少合成尾气排放量，合成补充新鲜气甲烷值每增加1％，合成尾气排放量约增加6％－10％。低甲烷原料气可明显降低吨氨耗原料气数量，原料气耗量减少，一可有效降低压缩功，二可明显降低原料气综合煤耗和汽耗，吨氨耗气每减少100m^3，可降低标煤耗30－50kg。合成尾气排放的比例是吨氨耗气的最重要因素，尾气排放要兼顾生产效率和生产成本两方面因素，要寻找最佳经济运行区间，过分追求是一指标，都得不到良好的经济效益。     

氨厂弛放气中氢的循环利用——气溶剂吸收法

我国小合成氨生产采用的气体净化和合成工艺。均存在弛放尾气的处理和利用问题。以无烟块煤或碳化煤球为原料的氨厂,合成循环放空气和氨贮槽气经水洗回收氨后的排放气,其典型组成是:H_260%、N_20%、CH_414%、Ar5.5%、NH_30.5%。这是一笔财富,当精炼气含惰性气1.2%,循环气的惰性气体控制在18%时,按每生产1吨氨需精炼气2837M~3计。排放气量为(2837×1.2%÷18%=188标M~3/吨 NH_3。实际测定,一般都超过此气量,对以褐煤为原料的氨厂,这个问题更加突出。氨厂弛放尾气的回收利用,是当前合成氨生产节能降耗的重要有效措施之一。近年来,我国氨厂利用的途径一般是用于燃烧,     

氮肥厂弛放气中氢的循环利用

一、前言目前,有些氮肥厂,存在弛放气的处理和利用问题。以煤球为原料的氮肥厂,合成放空气和氨贮罐气,经水洗回收氨后的排放气其组成是:H_2 60%、N_2 20%、CH_4 14%、Ar 5.5%、NH_3 0.5%。当精炼气含惰性气1.2%,循环气的惰性气体控制在18%时,按每生产1吨氨需精炼气2837米~3计,排放气量为每吨氨188米~3。     

合成冷交液位计安装压力平衡管

<正> 我厂年生产能力为1.5万t合成氨,合成系统合成塔为(?)600,其余设备均为(?)500系列.氨分离器和冷交换器的液位计为浮桶式,氨分液位使用正常,冷交液位显示的总是满液位,不能使用.多年来,全凭操作经验进行控制,经常带气放氨.为防止氨罐超压,采用氨罐气长期排放,回收部分氨后,入燃烧炉.这样造成甲烷偏低,盈氨很少.早两年上了一套提氢设备.投运后不但不盈氨,还要亏氨.主要原因是,冷灰无液位放氨,跑气较多,再加上提氢去一部分气体,使合成循环气甲烷不足7%.针对上述情况我厂认真分析了冷交液位不好用的原因,经几次试验查明原因是,冷交     

醇烃化取代醇烷化精制技术应用总结

介绍了一起因突发事故而促使合成氨原料气精制工艺技术改造得以提前实施的情况。采用醇烃化取代醇烷化精制合成氨原料气后,烃化系统进口气体中φ(CO+CO2)控制在0.1%~0.2%,烃化系统吨氨电炉功耗25kW·h,吨氨节电50~60 k W·h;烃化催化剂处理合成氨原料气的能力优于甲烷化催化剂;烃化与甲烷化相比,增产合成氨2%左右,年增利润300万元以上。     

半水煤气和补气中甲烷含量与气耗

在小氮肥厂以煤为原料的工艺流程中甲烷气是无法清除的,而随氢氮气一起进入合成系统,它不参加反应,聚存在合成系统内,降低了氢氮气的分压和浓度,使合成反应逐渐减弱,系统压力逐渐升高,为了维持合成反应的正常进行,必须放掉。同时,有一部分氢氮气亦被带出。一般地说半水煤气中的甲烷含量高,补气中甲烷含量也高,聚存在合成系统内甲烷含量就多,放空量必然增大,氢氮气的损失增多,吨氨气耗和能量消耗亦随之增加。本文仅从半水煤气和补充气的甲烷含量与吨氨气耗关系提出粗浅看法。     

铁钛合金在烃类合成中的催化特性和作用机理

<正>本文用H_2/CO比值为2.0—9.0间的混合气体在34.5MPa和525—574K下,以平均粒径为O.27mm的FeTi_(1.1)和FeTi_2合金为催化剂,在微分反应器中进行Fisscher-Tropsch合成的反应动力学和产品分布研究.用红外光谱进行产物分布和流动态动力学的测定结果表明:甲烷是本催化系统的主要产物;随原料气中CO含量的增加,甲烷产量下降,CO_2生成量增加、CO在第Ⅷ族元素上加氢反应的速率控制段是羟基碳烯(CHOH)类的氢化进一步反应,其反应历程如下:     

氨合成气净化催化剂的使用问题

自六十年代初期以来,在合成氨工业中,原料气中CO和CO_2的最后净化,以甲烷化代替铜氨液洗涤法,已被广泛采用。考虑到,残余CO和CO_2催化加氢生成甲烷,为减少氢气的损耗和因甲烷积累到一定量而不参与氨合成反应,却相对降低了氢氮气的分压,需放掉部分原料气以降低惰性气体的含量,故在甲烷化之前CO和CO_2的含量,要求有一合理指标。低温变换催化剂解决了这一前提,从而为甲烷化催化净化CO和CO_2     

合成氨原料气双甲精制新工艺与深度低变甲烷化的比较

介绍了合成氨原料气双甲精制新工艺的开发状况,设计方案和使用效果。并将它与铜氨液洗涤法、深度低变—甲烷化法、中变串钴钼耐硫触媒低变—甲烷化法等原料气净化精制方法进行了技术经济比较。     

氨槽弛放气膜分离氢回收系统运行总结

<正>0前言在氨合成过程中,氢气是合成氨的主要原料,为了使合成塔中的氢气具有较高的氢分压以保持氨的转化率,需不定期地向外排放一部分循环气,以降低循环气中惰性气含量,因此会不可避免地损失了放空气中的一部分氨及氢气。氨合成尾气主要由合成放空气和氨槽弛放气组成。目前,回收氢气有3种方法:低温分离法、变压吸附法和膜分离法。低温分离法是一种较成     

铜氨液洗涤塔性能的探讨

在合成氨的生产中,原料气中所含的氧系物包括一氧化碳、二氧化碳及氧等对于氨催化剂将产生暂时性的中毒,而原料气中所含的硫化氢将使氨催化剂产生永久性的中毒,即使是暂时性的中毒也会严重地破坏整个合成氨的生产,因此对原料气精制度的要求是十分严格的,一般控制一氧化碳及二氧化碳的总量不得超过20ppm。在工业生产中除去原料气中的一氧化碳,根据不同的具体条件通常采用铜氨液洗涤、液氮洗涤或甲烷化三种方法。用铜氨液洗涤不但能去除一氧化碳,尚能去除二氧化碳、氧及硫化氢。铜氨液洗涤系在高压和较低的温度下进行,铜氨液的再生则在常     

对贵州化肥厂合成系统惰性气含量的评价

在氮肥生产中,由于新鲜气中不可避免地要带入CH_4和Ar,这些气体不参与合成氨的反应,所以我们称之为惰性气。惰性气随合成循环过程逐渐积累而越来越高。他们不仅占据高压空间,增加动力消耗,而且使合成率下降,反应速度减慢,影响合成氨生产。因此,在生产中要采取排放的方法来降低循环气中的惰性气含量,但在排放中又会带走H_2、N_2气,从而造成原料气的损失,能耗上升。所以,怎样合理地排放惰性气     

从氨厂合成气中分离甲烷和氩气

<正>文摘:氨合气的组分,在液氨中的溶介度,其序列是成 CH_4>Ar>N_2>H_2,并随温度而著显增加。本文是以吸收过程来分离氨循环气中甲烷和氩的很好的设计。这个过程可回收从弛放气中正常损失氢的80—90%,氩的回收也极为便利。对于设计参数变化的影响也作讨论。氨是一种较重要的大量生产的无机化学产品,在美国年产量已超过1300万吨。它是     

介绍一个巧妙的向气—液反应器供料的方法

象甲基化、氯化等气—液反应,反应气体(氯甲烷、氯气)通常是钢瓶装的液化气。为了加快反应速度,气—液反应往往采用较高的反应器压力,这样进料气体压力一般都要高于它在常温钢瓶中的压力。为了得到所需的进料气体压力,很多人     

聚合膜在氨生产中的应用

从氨贮罐气和吹除气中回收氨,可使大型氨装置的生产能力约提高1％,即每年增产4000～4500吨氨。回收吹除气和贮罐气中的氢且使其返回合成循环,就可在其他相等条件下使氨生产装置的生产能力提高5％。另外,从吹除气和贮罐气中提取氩和其他惰性气体,在经济上是合算的。这些惰性     

硝铵装置净化系统改造小结

我公司硝铵装置已运行了 2 0多年 ,原设计能力为年产硝铵 1 2 0 kt,但由于各种原因 ,产能一直未达设计能力。该装置的工艺流程为 :原料焦炉气 (来自焦化厂 )经净化系统脱除原料气中的硫化氢、甲烷、一氧化碳等杂质 ,氢的含量提高至 74%～ 76% ,再加入 2 4 %～ 2 6%的氮气 ,合格的净化气送入合成系统 ,在合成塔内反应生成氨 ,然后再将氨再与硝酸反应制得硝酸铵。该系统设备老化、工艺陈旧 ,净化系统显得尤为突出。 2 0 0 3年 ,公司对硝铵装置净化系统进行了改造 ,改造后硝铵产量大幅度增加。最高日产达2 0 0 .3t,年产硝铵 1 2 8.1 kt。现将硝…     

负载催化剂的煤焦对甲烷化反应行为的影响

研究了负载催化剂的内蒙褐煤煤焦对CO甲烷化反应的催化性能。在加压固定床反应器中比较了Ni,Co,K,Fe,Na,Ca等催化剂种类对甲烷化反应的影响,并在气化反应工艺条件范围内考察了温度、压力、CO和H_2分压、空速等条件对CO转化率和甲烷收率的影响。研究结果表明:负载催化剂煤焦对甲烷化反应具有明显的催化作用,其中金属元素K在气化甲烷化反应过程中拥有较好的双重催化作用。在反应温度600~700℃时,CO转化率和甲烷收率随着反应温度的升高而增加,表明甲烷化反应仍处于动力学控制,未达到热力学平衡。压力的增加能够显著提高CO转化率和甲烷收率,甲烷收率由0.5 MPa下的25.8%升高至3.5 MPa下的56.65%,但甲烷收率的增幅逐渐减小。CO和H_2分压的增加以及空速的降低,均能够提高反应深度,促进甲烷化反应的进行。H_2/CO摩尔比的增加,能够强化CO的转化并使甲烷收率增加。基于Langmuir-Hinshelwood模型拟合得到了负载碳酸钾催化剂煤焦的甲烷化反应动力学方程。