合成氨原料氣凈化

前言

　　隨著國內(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)過半個多世紀的努力，我國已擁有多種原料、不同流程的大、中、小型合成氨工廠550余個。2008年中國氨產(chǎn)量已達5200余萬噸位列世界第一。 　　從20世紀50年代開始，我國自行設計建設了一大批中小型合成氨企業(yè)，積累了一定的生產(chǎn)建設經(jīng)驗，以煤為原料的合成氨生產(chǎn)路線，合成氨生產(chǎn)技術(shù)進步迅速，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，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)改造措施的推廣應用，新工藝、新技術(shù)、新設備、新材料及計算機控制技術(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，無法反映當前合成氨生產(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)操作問答》。本系列書編寫時特別兼顧了《職業(yè)技能鑒定規(guī)范》的要求，系列書均單獨成冊，也可相互配套。 　　本書結(jié)合國內(nèi)中小型合成氨企業(yè)的生產(chǎn)實際，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、主要設備構(gòu)造及操作要點、生產(chǎn)操作與技能訓練及生產(chǎn)事故的處理等。同時還介紹了生產(chǎn)上近年來的新工藝、新技術(shù)，節(jié)能減排以及生產(chǎn)工藝過程的發(fā)展趨勢。 　　本書注重理論聯(lián)系實際，力求做到推陳出新，盡力使知識點與生產(chǎn)實際相結(jié)合，在層次上由淺入深，在內(nèi)容安排上盡量從實際應用出發(fā)，以提高分析解決實際問題的能力，對生產(chǎn)實際具有一定的指導作用。 　　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)服務中心鄭惠儀高級工程師、湖南安淳高新技術(shù)有限公司謝定中研究員級高級工程師、湖南省化肥工業(yè)協(xié)會喻永林研究員級高級工程師、汨羅金成實業(yè)有限公司柳子滔高級工程師、湖南天潤化工有限公司周向陽高級工程師、湖南省湘潭堿業(yè)有限公司文建生高級工程師、湖南化工職業(yè)技術(shù)學院田偉軍副教授、王羅強高級工程師、吳衛(wèi)研究員高級工程師、黃鈴副教授、鄧桂花講師等的幫助，他們對書稿提出了好的意見與建議，同時也得到了湖南化工職業(yè)技術(shù)學院、郴州橋氮化工有限責任公司、衡山金貝爾化工有限責任公司、株洲市海達集團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)合國內(nèi)中小型合成氨企業(yè)的生產(chǎn)實際，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、主要設備構(gòu)造及操作要點、生產(chǎn)操作與技能訓練及生產(chǎn)事故的處理等。同時還介紹了生產(chǎn)上近年來的新型脫硫方法、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)工藝過程的發(fā)展趨勢。 　　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生使用，亦可作合成氨企業(yè)職工和化工操作人員培訓用書。

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、任務二、工作原理及工藝流程三、主要設備四、操作要點五、開停車步驟第六節(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)操作與技能訓練（以栲膠法脫硫生產(chǎn)操作為例）一、正常開車操作二、原始開車操作三、停車操作四、正常操作要點五、異?，F(xiàn)象及處理思考題第二章 一氧化碳變換第一節(jié) 一氧化碳變換反應的基本原理一、變換反應的特點二、變換反應的化學平衡三、變換反應的速率第二節(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備一、變換爐二、飽和熱水塔三、換熱設備四、其他設備第六節(jié) 生產(chǎn)操作及系統(tǒng)的能量回收一、工藝指標制訂依據(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、工藝控制指標四、正常操作要點五、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

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的脫硫催化劑，它是含有鐵的有機配合物的多聚合物。DDS可同時脫無機硫和有機硫，同時保證各種形態(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?！　嶒灡砻鳎F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系不大，如果配體的濃度超過某一濃度值時，反而會降低脫硫效果，因此一定要提高脫硫液中總鐵離子的濃度，同時又要設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。同時實驗也證實，不同種類的酚類物質(zhì)的作用效果也相近?！　DS脫硫技術(shù)中的一大核心技術(shù)就是生物物質(zhì)——細菌，正是由于細菌的參與，使得DDS脫硫技術(shù)具有生化反應的特點。脫硫過程中除了無機反應和有機反應外，還存在細菌的繁殖、生長、成熟、死亡等過程。細菌的數(shù)量和活性是DDS脫硫技術(shù)超強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日常生產(chǎn)管理的要求更為嚴格，凡是能引起細菌數(shù)量減少、細菌中毒死亡和細菌疲勞的做法都是不允許的。　　大量溶液損失是造成細菌數(shù)量減少的主要原因，雖然每天都補充催化劑，但催化劑中只有細菌的芽孢，要使其成長為具有活性的細菌，需要一定的時間，而隨脫硫液損失掉的大部分細菌卻是具有活性的成熟細菌（由于半水煤氣中硫化氫和有機硫含量較高，因此這一問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，將導致細菌無法長成，脫硫效率和穩(wěn)定性會受到很大的影響）。細菌中毒或死亡的原因主要是細菌的生存環(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菌中毒甚至死亡。　　細菌疲勞的現(xiàn)象有的企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)過，導致這一現(xiàn)象的直接原因是細菌的負載能力降低而且又長時間處于超負荷工作狀態(tài)，從而最終疲憊失去脫硫能力。這時脫硫效率會大幅度下降，整個脫硫和再生過程主要以無機或有機反應為主，生化反應基本停止。

圖書封面

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