合成氨原料氣凈化

前言

　　隨著國(guó)內(nèi)合成氨技術(shù)的迅速發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷壯大。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的努力，我國(guó)已擁有多種原料、不同流程的大、中、小型合成氨工廠550余個(gè)。2008年中國(guó)氨產(chǎn)量已達(dá)5200余萬(wàn)噸位列世界第一。 　　從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，我國(guó)自行設(shè)計(jì)建設(shè)了一大批中小型合成氨企業(yè)，積累了一定的生產(chǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，以煤為原料的合成氨生產(chǎn)路線，合成氨生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步迅速，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，企業(yè)裝備水平和操作水平不斷提高。特別是合成氨生產(chǎn)工藝中節(jié)能技術(shù)改造措施的推廣應(yīng)用，新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等的采用，生產(chǎn)操作條件發(fā)生了巨大的變化。盡管合成氨生產(chǎn)方面的書籍不少，但多數(shù)內(nèi)容已顯成舊，無(wú)法反映當(dāng)前合成氨生產(chǎn)的現(xiàn)狀。特別是新型脫硫方法、節(jié)能型變換工藝、變壓吸附脫碳、雙甲工藝及醇烴化等，其生產(chǎn)操作方面更是缺乏系統(tǒng)的介紹。 　　該合成氨生產(chǎn)系列書有：《合成氨原料氣生產(chǎn)》、《合成氨原料氣凈化》、《氨的合成生產(chǎn)》、《合成氨生產(chǎn)操作問(wèn)答》。本系列書編寫時(shí)特別兼顧了《職業(yè)技能鑒定規(guī)范》的要求，系列書均單獨(dú)成冊(cè)，也可相互配套。 　　本書結(jié)合國(guó)內(nèi)中小型合成氨企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，主要介紹合成氨生產(chǎn)中原料氣的脫硫、一氧化碳變換、二氧化碳的脫除和原料氣的精制等，著重闡述了生產(chǎn)過(guò)程的基本原理、工藝條件的選擇及操作條件的控制、典型工藝流程、主要設(shè)備構(gòu)造及操作要點(diǎn)、生產(chǎn)操作與技能訓(xùn)練及生產(chǎn)事故的處理等。同時(shí)還介紹了生產(chǎn)上近年來(lái)的新工藝、新技術(shù)，節(jié)能減排以及生產(chǎn)工藝過(guò)程的發(fā)展趨勢(shì)。 　　本書注重理論聯(lián)系實(shí)際，力求做到推陳出新，盡力使知識(shí)點(diǎn)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，在層次上由淺入深，在內(nèi)容安排上盡量從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，以提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)作用。 　　本書可作為中小型合成氨企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)教材，也可供從事合成氨生產(chǎn)的工程技術(shù)人員及管理干部、化工類高職及中職師生、化工操作人員參考，力爭(zhēng)成為他們的好幫手。 　　本書的編寫得到了湖南省化工節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心鄭惠儀高級(jí)工程師、湖南安淳高新技術(shù)有限公司謝定中研究員級(jí)高級(jí)工程師、湖南省化肥工業(yè)協(xié)會(huì)喻永林研究員級(jí)高級(jí)工程師、汨羅金成實(shí)業(yè)有限公司柳子滔高級(jí)工程師、湖南天潤(rùn)化工有限公司周向陽(yáng)高級(jí)工程師、湖南省湘潭堿業(yè)有限公司文建生高級(jí)工程師、湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院田偉軍副教授、王羅強(qiáng)高級(jí)工程師、吳衛(wèi)研究員高級(jí)工程師、黃鈴副教授、鄧桂花講師等的幫助，他們對(duì)書稿提出了好的意見(jiàn)與建議，同時(shí)也得到了湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、郴州橋氮化工有限責(zé)任公司、衡山金貝爾化工有限責(zé)任公司、株洲市海達(dá)集團(tuán)化工有限公司等的幫助，在此一并致謝。

內(nèi)容概要

　　《合成氨原料氣凈化》結(jié)合國(guó)內(nèi)中小型合成氨企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，介紹了合成氨原料氣的脫硫、一氧化碳變換、二氧化碳的脫除及原料氣的精制等，著重闡述了其生產(chǎn)過(guò)程的基本原理、工藝條件的選擇及控制、典型工藝流程、主要設(shè)備構(gòu)造及操作要點(diǎn)、生產(chǎn)操作與技能訓(xùn)練及生產(chǎn)事故的處理等。同時(shí)還介紹了生產(chǎn)上近年來(lái)的新型脫硫方法、節(jié)能型變換工藝、變壓吸附脫碳、雙甲工藝及醇烴化新技術(shù)，節(jié)能減排以及生產(chǎn)工藝過(guò)程的發(fā)展趨勢(shì)。 　　可供從事合成氨生產(chǎn)的工程技術(shù)人員及管理干部、化工類高職及中職學(xué)生使用，亦可作合成氨企業(yè)職工和化工操作人員培訓(xùn)用書。

書籍目錄

第一章 原料氣脫硫第一節(jié) 概述第二節(jié) 濕式氧化法脫硫一、氧化還原法脫硫的基本原理二、氨水液相催化法脫硫三、MSQ法脫硫四、栲膠法脫硫五、PDS法脫硫六、DDS法脫硫第三節(jié) 濕式氧化法脫硫的主要設(shè)備一、脫硫塔二、再生器第四節(jié) 干法脫硫一、鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化法二、氧化鋅法三、活性炭法四、精脫硫第五節(jié) 硫黃的回收一、任務(wù)二、工作原理及工藝流程三、主要設(shè)備四、操作要點(diǎn)五、開(kāi)停車步驟第六節(jié) 脫硫方法的選擇與比較一、濕法脫硫的比較二、干法脫硫的比較第七節(jié) 生產(chǎn)操作與技能訓(xùn)練（以栲膠法脫硫生產(chǎn)操作為例）一、正常開(kāi)車操作二、原始開(kāi)車操作三、停車操作四、正常操作要點(diǎn)五、異?，F(xiàn)象及處理思考題第二章 一氧化碳變換第一節(jié) 一氧化碳變換反應(yīng)的基本原理一、變換反應(yīng)的特點(diǎn)二、變換反應(yīng)的化學(xué)平衡三、變換反應(yīng)的速率第二節(jié) 一氧化碳變換催化劑一、概述二、Fe?Cr系中溫變換催化劑三、Cu?Zn系低溫變換催化劑四、Co?Mo系耐硫?qū)挏刈儞Q催化劑第三節(jié) 工藝條件的選擇一、反應(yīng)溫度二、水碳比（HO/CO）三、壓力第四節(jié) 一氧化碳變換的工藝流程一、中溫變換工藝流程二、中溫變換串低溫變換工藝流程三、全低溫變換工藝流程四、中低低變換工藝流程第五節(jié) 一氧化碳變換的主要設(shè)備一、變換爐二、飽和熱水塔三、換熱設(shè)備四、其他設(shè)備第六節(jié) 生產(chǎn)操作及系統(tǒng)的能量回收一、工藝指標(biāo)制訂依據(jù)及控制手段二、生產(chǎn)操作中不正?，F(xiàn)象及處理方法三、搞好能量回收降低蒸汽消耗第七節(jié) 生產(chǎn)操作與技能訓(xùn)練（以中低低流程生產(chǎn)操作為例）一、變換爐的操作二、飽和熱水塔的操作三、工藝控制指標(biāo)四、正常操作要點(diǎn)五、巡回檢查制度六、異?，F(xiàn)象及處理七、交接班制度八、考核細(xì)則思考題第三章 原料氣中二氧化碳的脫碳第四章 原料氣的精制參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　DDS脫硫劑是模仿正常血紅蛋白的載氧性能研制出來(lái)的脫硫催化劑，它是含有鐵的有機(jī)配合物的多聚合物。DDS可同時(shí)脫無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫，同時(shí)保證各種形態(tài)的鐵離子在溶液中能夠穩(wěn)定性地存在，不產(chǎn)生各種形態(tài)的含鐵的沉淀物質(zhì)，增強(qiáng)鐵一堿溶液的穩(wěn)定性，克服鐵一堿溶液催化法氣體脫硫方法的不足之處，使之能夠用于高硫含量氣體的脫硫，并不受氣體中其他有害成分的干擾?！　?shí)驗(yàn)表明，鐵堿溶液的脫硫能力取決于溶液中各種形態(tài)鐵離子的含量，與配合鐵中配體的類型和種類關(guān)系不大，如果配體的濃度超過(guò)某一濃度值時(shí)，反而會(huì)降低脫硫效果，因此一定要提高脫硫液中總鐵離子的濃度，同時(shí)又要設(shè)法降低溶液中配體的濃度，這樣就可以顯著提高脫硫液的脫硫能力，在脫硫液中加入親硫性耗氧菌就可以起到這種作用。同時(shí)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，不同種類的酚類物質(zhì)的作用效果也相近。　　DDS脫硫技術(shù)中的一大核心技術(shù)就是生物物質(zhì)——細(xì)菌，正是由于細(xì)菌的參與，使得DDS脫硫技術(shù)具有生化反應(yīng)的特點(diǎn)。脫硫過(guò)程中除了無(wú)機(jī)反應(yīng)和有機(jī)反應(yīng)外，還存在細(xì)菌的繁殖、生長(zhǎng)、成熟、死亡等過(guò)程。細(xì)菌的數(shù)量和活性是DDS脫硫技術(shù)超強(qiáng)脫硫能力能否充分發(fā)揮的決定性因素。DDS脫硫技術(shù)較其他的脫硫方法對(duì)日常生產(chǎn)管理的要求更為嚴(yán)格，凡是能引起細(xì)菌數(shù)量減少、細(xì)菌中毒死亡和細(xì)菌疲勞的做法都是不允許的?！　〈罅咳芤簱p失是造成細(xì)菌數(shù)量減少的主要原因，雖然每天都補(bǔ)充催化劑，但催化劑中只有細(xì)菌的芽孢，要使其成長(zhǎng)為具有活性的細(xì)菌，需要一定的時(shí)間，而隨脫硫液損失掉的大部分細(xì)菌卻是具有活性的成熟細(xì)菌（由于半水煤氣中硫化氫和有機(jī)硫含量較高，因此這一問(wèn)題在半水煤氣脫硫工序尤其重要，投藥初期如果溶液大量損失，將導(dǎo)致細(xì)菌無(wú)法長(zhǎng)成，脫硫效率和穩(wěn)定性會(huì)受到很大的影響）。細(xì)菌中毒或死亡的原因主要是細(xì)菌的生存環(huán)境遭到破壞。重金屬離子或殺菌物質(zhì)的加入、操作條件的惡化等都可能引起細(xì)菌中毒甚至死亡?！　〖?xì)菌疲勞的現(xiàn)象有的企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的直接原因是細(xì)菌的負(fù)載能力降低而且又長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，從而最終疲憊失去脫硫能力。這時(shí)脫硫效率會(huì)大幅度下降，整個(gè)脫硫和再生過(guò)程主要以無(wú)機(jī)或有機(jī)反應(yīng)為主，生化反應(yīng)基本停止。

圖書封面

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