化工生产技术(5)

2018-11-17 21:31

18.工艺指标

(1)变换部分

系统进口压力 ≤0.95MPa 蒸汽压力 1.0~1.38MPa

变换炉触媒层温度 根据其活性调整 中变炉触媒热点温度波动范围 ±10℃ 低变炉触媒热点温度波动范围 ±10℃ 低变进口气体温度 ≥160℃ 中串低饱和塔出口煤气温度 ≥118℃ 变换气中CO含量(不联醇) ≤1.5%(联醇根据甲醇负荷定)

变换出口温度 ≤40℃ 饱和热水塔总固体 ≤500ppm 变换F6的液位 5%~45% (2)变脱部分

系统进口压力 ≤0.85MPa 系统压差 ≤0.05MPa 贫液泵出口压力 ≥1.2MPa

变换气温度≤40℃(冬季),≤50℃(夏季)脱硫液温度 ≤40℃ 3 变脱塔出口硫化氢含量 ≤10mg/Nm总碱 28~40g/L PH值 8.5~8.9 悬浮硫 ≤1.0g/L T90-2 30~50ppm 变脱塔液位 30~80%

贫液槽 30~80% 再生槽液位 硫泡沫处于溢流状态 贫液泵电机电流 ≤289A 泡沫泵电机电流 ≤29.4A (3)二氧化碳精脱硫部分

压力 ≤10MPa -1空速 1000~2000h 3

入口 H2S≤50 g/m出

3

口 H2S﹤0.05 g/m 温度 5~80℃ (4)纤维过滤器

处理水 210t/h,旁路过滤最大操作压力 ≤0.6MPa 使用时进出口压差 <0.2MPa

清洗空气压 0.05~0.1MPa 反洗时间 20~40min/次 19.化工生产过程工艺参数的确定 (1)温度

①反应方程和化学平衡 ②反应特性

③温度的限制条件 (2)压力

①反应方程和化学平衡 ②反应速率

③后续分离系统的要求 ④压力的限制因素 (3)原料配比

①某一反应物要求有很高的转化率可提高其反应速率

②反应物和产物分离 ③分离循环费用

(4)反应时间和转化率

①转化率和所需反应时间的关系。 ②各种转化率下的产品分布

③计算产品和原料分离回收所需的各种物性数据。

④各种物料主、副产品和公用工程的价格。 ⑤反应系统和分离系统的设备价格。 ⑥反应时间和化学平衡的关系。 ⑦反应时间和反应速率的关系。 ⑧回收的物能消耗。 (5)催化剂

20.合成氨工艺操作条件 (1)氨合成催化剂 ①催化剂组成

②催化剂的还原和活性保持 (2)温度 (3)压力

(4)空间速率

(5)合成塔进口气体组成

21.合成尿素总反应式

由液氨与二氧化碳气体直接合成尿素的总反应式为:

2NH3(液)+CO2(气)?CO(NH2)2(液)+H2O(液)+Q

这是一个可逆的放热反应

22.合成尿素的两个步骤

合成尿素分两步进行:

第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵,其反应式为:

2NH3(液)+CO2(气)?

NH2COONH4(液) +Q1

第二步由甲铵脱水生成尿素,其反应式为(合成尿素过程中的控制反应):

NH2COONH4(液)? CO(NH2)2(液)+H2O(液)-Q2

23.使甲铵液处于液相状态的条件

使甲铵液处于液相状态的条件:

·温度必须高于甲铵液熔点(154℃); ·压力必须高于甲铵液平衡压力。 24.尿素反应进行程度的表示方法

以尿素的产率表示尿素的反应进行程度,由于尿素的生产都采用过剩氨,因此用二氧化碳转化率(XCO2)来表示尿素的产率。

XCO2=

转化成尿素的CO2反的总量 尿素的

×100%=

应液中尿素的重量%×0.733×100 CO2重量%×0.733 + CO2的重量%

25.反应温度对二氧化碳转化率的影响

反应温度对二氧化碳转化率的影响:二氧化碳平衡转化率随反应温度升高而逐渐增大,在温度为190~200℃之间出现一个最高值,而后二氧化碳平衡转化率随着反应温度的上升而下降,因为甲铵脱水生成尿素的反应是合成尿素过程的控制反应,此反应吸热,因而提高反应温度对生成尿素有利,但二氧化碳平衡转化率在190~200℃后随着反应温度的升高而降低的原因,是由于甲铵离解平衡常数上升,在尿素合成反应中起主导作用,使甲铵的平衡浓度下降,导致合成效率下降。

26.氨碳比对二氧化碳转化率的影响

氨碳比对二氧化碳转化率的影响:在水碳比一定时,氨碳比越高,CO2转化率增加;当氨碳比(NH3/ CO2)=2时XCO2为40%;当氨碳比(NH3/ CO2)=3时 XCO2为54%,当氨碳比(NH3/ CO2)=4时 XCO2为67.5%。

27.水碳比对二氧化碳转化率的影响

增加了水即增加了生成物的浓度,不利于尿素的生成。因此水碳比的增高,将使CO2转化率下降;在尿素生产过程中,水碳比(H2O/ CO2)增加0.1,二氧化碳转化率则降低1%。 28.压力对二氧化碳转化率的影响

压力对二氧化碳转化率的影响:在合成尿素的过程中,压力不是一个独立的变数,它是依赖于温度,氨碳比及水碳比而定。合成尿素的操作压力一般较平衡压力稍高。所谓平衡压力即反应达到气液相之间的物理平衡,也达到了化学平衡,此时物系的压力。若操作压力低于平衡压力,不但氨从液相中逸出,使液相中过剩氨降低,同时会使甲铵分解,从而降低了CO2转化率。

29.影响合成尿素的反应速度的因素

合成尿素的反应速度常用单位时间内所能达到的CO2转化率表示(即尿素生成速度),其影响因素如下:

温度的影响:在多数温度下,对于相同的反应时间,随着温度的增加,CO2转化率也增加。温度超过200℃时,反应速度变慢,CO2


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