一、造氣半水煤氣顯熱
1. 水煤氣溫度為280℃,通過顯熱回收利用后溫度降為140℃。
2. 造氣蒸汽分解率按50%,半水煤氣含H 2為40%,噸氨耗半水煤氣為3300Nm3。
3. 3300Nm3半水煤氣中含水蒸汽量為3300×0.4=1320Nm3(小于0.1Mpa 水蒸氣232℃的熱焓值2950kj/kg ,140℃為2763kj/kg )。
4. 造氣來熱水為90℃(熱焓值為377.45kj/kg ),半水煤氣的比熱為k 31k j /km ol。
由以上條件可以計算出造氣半水煤氣顯熱噸氨產(chǎn)140℃蒸汽為:半水煤氣中可以得到的顯熱:
半水煤氣中水蒸氣顯熱:
則可以產(chǎn)140℃蒸汽為:
那么每小時顯熱回收可產(chǎn)蒸汽為:0.358×6.5=2.327t 。
二、變換工段軟水加熱器提供的顯熱
1.變換板式換熱器將變換氣降低61℃。
2.變換氣的比熱為:30.8kj/kmol?k,水的比熱為: 0.361 kj/kmol?k。
3.熱水塔出口變換氣溫度為94℃,蒸汽分壓為0.0474Mpa ,噸氨含水量為
4.飽和塔出口煤氣溫度為123℃,蒸汽分壓為0.2290MPa ,噸氨飽和塔出口半水煤氣含水量為:
5.變換現(xiàn)用蒸汽流量為 2.47t/h ,噸氨飽和塔出口半水煤氣含水量為:
則每小時板換變換氣可以提供的顯熱是:
每小時變換反應熱:CO+H2O(g)=CO2+H2+42.2867kj/mol(CO含量為29%)
三、合成軟水加熱氣提供的顯熱
1.合成軟水加從92℃降低至55℃,降低37℃。
2.合成塔出塔氣量:10049.48Nm3/t氨,比熱為34.997kj/kmol.k
3.每小時氨合成反應熱:
則每小時軟水加熱器提供的顯熱為:
若將水從30℃提高至90℃。則變換和合成軟水加可以加熱的水量是:
四、系統(tǒng)需要的所有水量及蒸汽量
造氣蒸汽消耗:2.2×6.5=14.3t
變換蒸汽消耗:0.4×6.5=2.6t
精煉和脫硫耗蒸汽:0.15×6.5=0.975t
變換帶水量:(0.488+0.144)×6.5=4.1t
共計軟水量為:21.975t 。
五、產(chǎn)蒸汽
1.燃燒爐標桿噸氨產(chǎn)蒸汽1.4t/t 氨:1.4×6.5=9.1t/h ?,F(xiàn)為8t/h ,相差1.1t/h
2.造氣夾套標桿噸氨產(chǎn)蒸汽0.53t/t 氨:0.53×6.5=3.4t/h 。
3.顯熱回收產(chǎn)蒸汽:1.7t/h 。
4.合成廢鍋產(chǎn)蒸汽標桿為0.65t/t 氨:0.65×6.5=4.2t/h 。
共計產(chǎn)蒸汽:18.4t/h 。
六、蒸汽自給需要達到的指標
1.造氣噸氨耗蒸汽達到2.2t/t 氨:2.2×6.5=14.3t/h 。
2.變換用蒸汽通過加強保溫將飽和熱水塔出口煤氣溫度從110℃提高到120℃。則蒸汽消耗可以下降:0.731-0.488=0.243t/t 氨,可以控制在0.2t/t 氨。 則變換用蒸汽量為:0.2×6.5=1.3t/h 。
3.精練和脫硫用蒸汽:0.975t/h 。共計用蒸汽量:16.575t/h 。18.4-16.575=1.8t/h 。
七、達到蒸汽自給需要做的工作
1.造氣噸氨蒸汽消耗降低至2.2t/t 氨;
2.變換工段做好保溫,減少熱量損失;提高飽和熱水塔出口溫度;
3.合成廢鍋做好保溫,確保產(chǎn)氣量;
4.煤棒工段使用鍋爐排污水進行制液,節(jié)約蒸汽用量;
5.反滲透水處理要提高軟水品質(zhì),減少鍋爐排污率,從而保證鍋爐熱效率,以及熱量損失。
6.是否能將22t的軟水從30℃提高到90℃。變換氣進冷排的溫度為65℃,合成進冷排的溫度為72℃。含有的熱量:
由②+③得變換和合成放出的反應熱為:7903314kcal。每小時變換和合成最終可以利用的反應熱是:7903314-2471024.4=5432289.6kcal 。
將22t 水從30℃(熱焓值126.8kj/kg )升高到90℃(熱焓值377.45kj/kg )需要的熱量是:
余下熱量可以將90℃(熱焓值377.45kj/kg ),產(chǎn)生1.0Mpa 過熱蒸汽180℃(熱焓值2777.3kj/kg)蒸汽量為:
八、結論
合成氨蒸汽可以自給(進變換煤氣溫度和合成溫度在要高于20℃,這部分熱量可以考慮作為熱損失)。
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