合成氨生产技术:第37讲工艺参数选择.docx
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1、氨合成工艺参数选择前面曾就氨合成的热力学、动力学及催化剂进行了讨论。实际 生产中,反应不可能达到平衡,合成工艺参数的选择除了考虑平衡 氨含量外,还要综合考虑反应速率、催化剂使用特性以及系统的生 产能力、原料和能量消耗等,以期达到良好的技术经济指标。氨合 成的工艺参数一般包括温度、压力、空速、氢氮比、惰性气体含量 和初始氨含量等。、压力提高操作压入有利于提高平衡氨含量和氨合成速率,增加装置 的生产能力,有利于简化氨分离流程。但是,压力高时对设备材料 及加工制造的技术要求较高。同时,高压下反应温度一般较高,催 化剂使用寿命缩短。生产上选择操作压力主要涉及到功的消耗,即 氢氨气的压缩功耗、循环气的压
2、缩功耗和冷冻系统的压缩功耗。实 际生产中采用往复式压缩机时,氨合成的操作压力在30MPa左右;采用蒸汽透平驱动的高压离心式压缩机,操作压力降至15-20MPao篓:合成压力与功耗的关系上图表示出合成系统能量消耗随操作压力的变化关系。提高操作压力,原料气压缩功增加,循环气压缩功和氨分离冷冻功却减少。总能量消耗在15 30MPa区间相差不大,且数值较小。压力过高则原料气压缩功太大;压力过低则循环气压缩功、氨分离冷却功又氨合成反应为可逆放热反应,在最适宜温度下,氨合成反应速率最快,氨合成率最高。工业生产中,应严格控制两点温度,即床 层人口温度(或零米温度)和热点温度。三,空间速度空间速率表示单位时间
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