1、合成氨工業(yè)是化學工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)量大、能耗高。隨著合成氨工業(yè)的大型化和技術進步,氨合成工序已成為合成氨能耗的主要單元之一,除研制高效催化劑外,還必須重視工藝流程的優(yōu)化,世界各公司不斷在進行研究,并且推出了自己獨特有效的節(jié)能工藝。
　　 20世紀70～80年代我國引進的大型合成氨裝置,基本上都已經(jīng)進行了節(jié)能改造。在這些引進裝置中,氨合成技術應用最多的美國Kellogg公司冷激式軸向四床層氨合成塔,改造采用了卡薩利軸徑向四床層氨

2、合成塔或采用了托普索S-200氨合成塔；丹麥Topsψe公司S-100兩段冷激改造為兩段間接換熱式的S-200流程。另外,美國Braun在二塔兩床層流程基礎上又推出改進的三塔三床層流程；德國的Vhde公司在三床一塔一廢鍋流程基礎上又推出三床兩塔兩廢鍋流程。國內中小氮肥廠也從沒有熱回收的流程改進為普遍采用的帶熱回收的二進二出流程或JR型氨合成流程。
　　 近年來,隨著我國對焦爐氣利用項目的日益重視,一些科研院所和企業(yè)積極探索,開發(fā)

3、出了一些符合我國國情的焦爐氣綜合利用技術,并在工業(yè)裝置得到了運用。根據(jù)焦爐煤氣的組成特點,我國綜合利用的途徑有發(fā)電、生產(chǎn)甲醇、LNG聯(lián)產(chǎn)氫氣、制油、生產(chǎn)化肥等。
　　 本文以某焦化企業(yè)利用焦爐氣生產(chǎn)天然氣聯(lián)產(chǎn)合成氨項目的氨合成工序為研究對象,根據(jù)此項目原料氣利用變壓吸附提取焦爐氣中的氫氣和空分制取的氮氣,原料氣中惰氣含量低,合成壓力低的特點,結合項目公用工程條件,通過國內外氨合成技術和國內氨合成塔內件的技術分析,以目前國內先進的

4、JR氨合成工藝技術和配套的內件為基礎,圍繞氨合成工藝中反應熱的利用、氨的冷凝分離、原料氣的最終精制等關鍵步驟,對低壓低惰氣氨合成系統(tǒng)工藝路線、氨合成塔內件選型、工藝指標的確定進行技術分析和必要計算,提出了改進的JR型氨合成流程和氨合成塔的選型方案,對改進的JR型氨合成流程進行了物料和熱量衡算,并初步分析了消耗指標。結果表明,氨合成塔出塔氨含量一般不低于20％,最高可達23.46％；廢熱回收率可達90％以上,副產(chǎn)蒸汽2.5MPa1.132