天然气制氨中的低温甲醇洗与深冷净代集成的研究

【摘要】： 本文以大连理工大学化工学院无机化工教研室开发的专利技术（ZL 94105767．4）为依据，以低温甲醇洗模拟软件RPS系统为工具，以乌鲁木齐二 化肥厂的操作数据为基础，对低温甲醇洗应用于天然气制氨的问题进行了研究， 提出了四种工艺方案，并从其中挑选了一个推荐方案。计算结果证明，推荐方 案能很好的满足工艺要求，CO_2回收率高，能满足后续尿素厂的生产，净化气 中的CO_2含量低于10ppm。 本文建立了深冷净化流程的模型，并以乌鲁木齐二化肥厂的深冷净化流程 的设计工况为依据对其进行了检验。检验结果表明，各设备计算与设计值吻合 良好，表明所建立的模型具有一定的可靠性。 本文对深冷净化精馏塔脱除CO的能力进行了研究，对精馏塔不同工艺参数 脱除CO的效果进行了详尽的模拟分析，提出了脱除CO效果不佳的根本原因 与进一步进行最终净化的集成方案。 【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2000
【分类号】：TQ113.2
【目录】：

• 中文摘要7-8
• 英文摘要8-9
• 第一章 前言9-11
• 第二章 文献综述11-26
• 2．1 化工过程模拟及优化进展11-13
• 2．2 低温甲醇洗工艺简介13-15
• 2．3 RPS系统的发展和完善15-18
• 2．4 宁夏建设以天然气为原料的化肥工业基地18
• 2．5 以气代煤生产18-19
• 2．6 深冷净化工艺19-24
• 2．6．1 C．F布朗合成氨工艺的核心20-22
• 2．6．2 布朗的氨净化工艺节省能量22-23
• 2．6．3 深冷净化器23-24
• 2．7 合成氨新进展24-26
• 第三章 低温甲醇洗用于天然气制氨的研究26-49
• 3．1 低温甲醇洗原料气油改气的工艺背景26-28
• 3．2 原料由油改为气改变要求28
• 3．3 低温甲醇洗在天然气制氨中应用的依据28-29
• 3．4 方案的拟定及选择29-39
• 3．4．1 方案一29-32
• 3．4．1．1 方案说明29-31
• 3．4．1．2 方案模拟结果31-32
• 3．4 ．2 方案二32-34
• 3．4．2．1 方案说明32
• 3．4．2．2 方案模拟结果32-34
• 3．4．3 方案一和方案二的总结34
• 3．4．4 方案三34-38
• 3．4．4．1 方案说明34-35
• 3．4．4．2 设备的改动35-37
• 3．4．4．3 方案模拟结果37-38
• 3．4．5 方案四38-39
• 3．4．5．1 方案说明38
• 3．4．5．2 方案模拟结果38-39
• 3．5 推荐方案（方案三）39
• 3．6 推荐方案的总结39-40
• 3．7 关于全系统冷量的来源40-49
• 第四章 深冷净化流程模型的建立及检验49-76
• 4．1 深冷净化流程简介49-50
• 4．2 换热器 E-32和 E-33模型的建立和检验50-54
• 4．2．1 模型建立的基础50-51
• 4．2．2 模型的自由度分析51
• 4．2．3 模型的求解51-53
• 4．2．4 模型的检验53-54
• 4．3 透平膨胀机的模型建立及检验54-60
• 4．3．1 模型的自由度分析54-55
• 4．3．2 模型采用的状态方程55-56
• 4．3．3 模型的求解56-58
• 4．3．4 模型的检验58-60
• 4．4 深冷净化精馏塔的模型建立及检验60-74
• 4．4．1 平衡级计算的MESH基本方程60-62
• 4．4．2 复杂精馏塔的数学模型62-64
• 4．4．3 本文研究工作的基础64
• 4．4．4 利用热平衡方程组求解各板汽相流率64-72
• 4．4．4．1 热平衡方程组64-67
• 4．4．4．2 热平衡方程组的求解方案67-72
• 1． 深冷净化精馏塔独立变量的指定方案67-70
• 2． 热平衡方程组的求解70-72
• 4．4．5 求解回流比和各板夜相流率72-73
• 4．4．6 对深冷净化精馏塔的体系相互作用参数进行较正73
• 4．4．7 模型的检验73-74
• 4．5 深冷净化全流程的模拟及问题讨论74-76
• 第五章 低温甲醇洗与深冷净化集成的研究76-99
• 5．1 深冷净化精馏塔实际工况模拟的结果及分析76-77
• 5．2 深冷净化精馏塔操作条件模拟分析77-90
• 5．2．1 原料气中补充氮气精馏塔操作的影响及分析77-80
• 5．2．2 改变进料温度对精馏塔操作的影响及分析80-82
• 5．2．3 改变塔顶采出量对精馏塔操作的影响及分析82-84
• 5．2．4 改变回流比对精馏塔操作的影响及分析84-87
• 5．2．5 改变进料板位置对精馏塔操作的影响及分析87-88
• 5．2．6 在精馏塔内引入一股液氮对精馏塔操作的影响及分析88-90
• 5．3 改进 CO 净化效果的研究90-95
• 5．3．1 补充氮气与减小塔顶采出量相结合90-91
• 5．3．2 补充氮气与提高进料温度相结合91-92
• 5．3．3 提高进料温度、减小采出量与原料气中补充氮气相结合92-93
• 5．3．4 补充氮气、提高进料温度、减小塔顶采出量与增大回流比相结合93-95
• 5．4 小结95-97
• 5．5 进一步与甲烷化结合的设想97-99
• 第六章 结论99-100
• 参考文献100-103
• 致谢103-104
• 符号说明104

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