合成氨系統(tǒng)節(jié)能降耗改造及工藝流程模擬的研究.pdf

1、合成氨工藝是化工基礎(chǔ)行業(yè)之一,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著重要的促進(jìn)作用。本文根據(jù)中國(guó)石化湖北化肥分公司合成氨改造項(xiàng)目,對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行研究。該技術(shù)是通過(guò)降低壓縮機(jī)循環(huán)段入口合成氣流量,降低分離氨的冷凍量以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。先對(duì)增設(shè)的分子篩進(jìn)行節(jié)能措施的研究,再針對(duì)氨合成回路的改造,進(jìn)行過(guò)程計(jì)算。主要運(yùn)用過(guò)程系統(tǒng)模擬軟件AspenPlus對(duì)合成氨系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算,通過(guò)選取合適的物性方法和單元模型,確定斷裂流股與收斂方式,再輸入流股信息和單元模塊的

2、操作數(shù)據(jù),對(duì)軟件進(jìn)行運(yùn)行,模擬得出結(jié)果。并且與工廠生產(chǎn)值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)誤差較小,可以用于合成氨系統(tǒng)物料及能量平衡計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,合成氨系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后,明顯產(chǎn)能增加,且達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。因此該改造工藝有利于企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。
　　本文重點(diǎn)介紹了湖北化肥分公司的合成氨改造項(xiàng)目,該項(xiàng)目采用最新的Shell煤氣化工藝,在丹麥TopsΦe公司的InsituS-200技術(shù)上,對(duì)合成氨裝置進(jìn)行了增產(chǎn)節(jié)能改造。
　　本文的研究結(jié)果如下

3、:
　　(1)增設(shè)分子篩設(shè)備后,合成氣含氧化物總量≤0.001％。分子篩吸附后,入塔氣中H2O、CO2和CO含量顯著下降,即氣體質(zhì)量提高,進(jìn)而增加催化劑的活性,延長(zhǎng)催化劑壽命;用分子篩后,使回路的“冷”“熱”位置合理,弛放氣位置在分氨之后,位置更合理,可以省下弛放氣氨冷器125-C的冷量;新增分子篩干燥凈化系統(tǒng)正常操作時(shí),系統(tǒng)壓力降較小,由此最大限度地減少了由于新增分子篩系統(tǒng)而造成的合成氣壓縮機(jī)高、低壓缸之間的壓力損失,節(jié)約了壓縮

4、機(jī)的功耗;
　　(2)由于合成氨工藝復(fù)雜,選用流程模擬軟件Aspenplus對(duì)合成氨技術(shù)合成系統(tǒng)進(jìn)行流程模擬。選取RK-SMHV2物性方法,合成塔采用R-plug模塊,選取Wegsstein法作為收斂方法,較好了反應(yīng)了合成氨系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)情況。先將結(jié)果與工廠生產(chǎn)值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)誤差較小,結(jié)果較吻合。再進(jìn)行合成氨系統(tǒng)改造前與改造后的物料及熱量平衡計(jì)算。計(jì)算結(jié)果經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)可知:
　　(a)系統(tǒng)進(jìn)行改造后,換熱裝置的熱負(fù)荷減少7