炼油与石化工程

节能型合成氨生产工艺

2008-03-28　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

   （1）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破。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。
   （2）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。
   （3）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450吨氨的装置，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。
   （4）KPK工艺。KPK工艺是KRES/PURIFIER/KAAP的简称，该工艺包含了Kelogg、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。[石油化工科技网2008年3月21日]