甲醇弛放气与合成氨联产的利弊(1)弛放气具有较高压力能,无需对其增压就可以进入合成氨二段炉进行蒸汽转化。(2)弛放气不进行任何处理就可以成为生产合成氨的原料气。(3)弛放气中主要成分是H2,CO和CO2含量较低,CH4含量适中,N2含量低,且与合成氨一段转化炉出口气组成接近,可以直接进入二段炉用空气进行蒸汽转化造气,不再进行一段蒸汽转化,而且不需要外供燃料气。
较之联醇工艺,以弛放气为原料生产合成氨时,在合成甲醇过程中,其合成气不含N2组分,这样既降低了甲醇合成气中惰性组分含量,又减轻了压缩机的负荷。不足之处是:弛放气进入二段炉的温度偏低,需要补入较多水蒸气;二段转化提供的热量比例增大,产氢量降低,耗氧量增加,若操作控制不当,会加大冷箱的负荷;如若考虑生产尿素,则CO2量不足。
以弛放气为原料生产合成氨的可行性组分弛放气以及作为二段炉原料气的组成和工况。从数据可以看出,甲醇装置弛放气组成完全符合合成氨的生产条件。运行采用弛放气生产合成氨与联醇工艺相比有以下不同。
(1)联醇生产是原料气一次通过一段、二段转化制造既适合于甲醇合成又适合于氨合成的合成气,在合成甲醇时原料气中就存在占合成气量20.29%左右的氮气组分,氮气不参与反应而持续循环。用弛放气生产合成氨,通过分段制造(一段用于合成甲醇,二段用于合成氨)的2次造气分别满足合成甲醇和合成氨对原料气的要求,从而克服了氮组分在合成甲醇时参与循环的缺点。
(2)以弛放气为原料,通过二段炉转化制气生产合成氨,较之以两段转化生产其既适合于甲醇合成,又适合于氨合成的原料气,合成氨和甲醇生产系统之间相互影响较小。与联醇生产相比,合成甲醇与合成氨分别通过各自的造气工序来达到与产品和工艺相符的原料气,通过调整转化炉工艺条件来实现各自的目的。这种调整相当于装置原料气波动的调整,比联醇工艺波动要平稳得多。
扩能改造经济效益(1)30kt/a甲醇改造扩产至60kt/a甲醇于2004年9月顺利投产,11月考核完毕。生产运行效果表明,布朗型合成氨和甲醇的联产从技术上是可行的。
(2)设计采用2台450kW的天然气压缩机,每台打气量为3500m3/h.正常情况下只开1台而从合成氨装置的原料气压缩机上抽出3500m3/h的气量,从而节省1台压缩机的功耗。如果去掉合成氨原料气压缩机的蒸汽用量(折合功耗),吨甲醇可减少能耗40kWh,节省成本约20元。
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