几种典型的节能型合成氨工艺介绍

凯洛格 ( Kellogg)工艺

      美国凯洛格公司设计的第一套低能耗大型合成氨装置于1983年建成投产, 吨氨能耗为29.31GJ。20世纪90年代后, 该公司与英国石油公司 ( BP)合作开发的更先进的合成氨工艺 KAAP和KRES组合技术,将吨氨能耗降到25.96~27.21GJ,这是对合成氨工艺的重大突KAAP技术采用低温低压下高活性的氨合成Fe系催化剂。KRES技术为自热式转化技术, 设备由换热式一段转化炉和绝热式二段转化炉组成,从二段炉出来的热转化气通过换热向一段炉提供所需全部热量,使能耗大为降低。

布朗 ( Braun)工艺

      美国布朗公司的节能措施主要是减少燃料天然气用量, 即减少一段转化炉负荷(出口CH4含量从原10%提高至30 %左右),增大二段转化炉负荷并在此加入过量空气 (产生大量反应热, 提供残余CH4转化所需热量),从而使一段炉温降低, 燃料天然气用量减少。同时, 采用深冷净化脱除过量的氮, 并用燃气透平驱动空气压缩机,吨氨能耗为28.4GJ。我国对引进的布朗装置的一段转化炉采用了低水碳比节能技术, 氨合成采用了三塔三废热锅炉回路流程, 利用余热产生高压蒸汽,进一步降低了能耗。

ICI工艺

      英国 ICI公司的AM - V流程, 除了采用布朗工艺的一些节能措施外, 最主要的特点是开发、 应用了在低温低压下活性好的氨合成Fe- Co催化剂。1988年, ICI公司又开发了流程简化、 规模缩小的LCA工艺,建成2套日产450t氨的装置, 吨氨能耗为29.31GJ,证明了中型合成氨装置也可达到与大型合成氨装置相当的节能水平。

KPK工艺

      KPK工艺是KRES/PURIFIER /KAAP的简称,该工艺包含了 Kellogg、 Braun先进技术, 主要有用换热式转化器替代传统的一段转化炉, 采用钌系催化剂和深冷净化技术等, 是新型的合成氨节能工艺。

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