一、氨化工簡介
氨是世界上產(chǎn)量最高的化學(xué)品之一,在全球600多家工廠中,氨每年的產(chǎn)量超過1.5億噸。氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的重要原材料之一,氨還可以作為新型綠色燃料或氫能載體。
在氨的工業(yè)生產(chǎn)過程中,由于工藝技術(shù)存在差異,需要取得不同的工業(yè)生產(chǎn)許可證,主要有Haldor Topsoe, KBR, Thyssen Krupp Industry Services (Uhde)等。另外,許可證的選取還取決于所使用的原材料及其環(huán)境條件。
合成氨技術(shù)
合成氨是一種基本無機(jī)化學(xué)流程,是指由氮和氫在高溫高壓和催化劑的存在下直接合成氨。合成氨技術(shù)對全球經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有非常重要的意義,主要有以下幾個(gè)方面的重大貢獻(xiàn):
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn):合成氨技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)之一,通過應(yīng)用合成氨制備的肥料,可以使植物更快生長并增加收成,從而提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率。
工業(yè)生產(chǎn)和能源開發(fā)的推動(dòng):合成氨廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)中,例如制造纖維素、塑料、炸藥、染料等產(chǎn)品,為各種行業(yè)提供原材料。此外,由合成氣制取合成氨過程中,還可產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品如甲醇、乙醇等。
醫(yī)學(xué)進(jìn)步的促進(jìn):合成氨還被廣泛應(yīng)用于制造多種藥物,如鎮(zhèn)痛藥、抗生素、止痛藥等。其中,抗生素的誕生提高了人類控制疾病的能力。
二、合成氨的測量難點(diǎn)與解決方案
在整套氨合成工藝過程中(Uhde許可證),主要分為四個(gè)部分:
1. 合成氣生產(chǎn)(蒸汽重整+轉(zhuǎn)化反應(yīng))
2. CO2去除(胺洗滌)
3. 甲烷轉(zhuǎn)化過程
4. NH3合成
在初始階段“合成氣生產(chǎn)”和“CO2去除”中,會不可避免的造成CO和CO2的殘留。如果殘留的CO和CO2進(jìn)入到最后階段“NH3 合成”,那么 CO會使氨合成過程中的催化劑中毒,而CO2與氨反應(yīng)生成銨鹽會導(dǎo)致合成反應(yīng)器發(fā)生堵塞。
為了解決上述問題,需要在“NH3合成”階段前加入“甲烷轉(zhuǎn)化器Methanator”將CO和CO2最大限度的去除。因此,對甲烷轉(zhuǎn)化器出口CO和CO2的實(shí)時(shí)監(jiān)測儼然變?yōu)檫M(jìn)入“NH3合成”前的最后一道哨崗(如圖“測量點(diǎn)”),重要性不言而喻。
為此,西克麥哈克提供量身定制的解決方案:S700或GMS800選用UNOR模塊對低濃度的CO和CO2進(jìn)行在線監(jiān)測。考慮到用戶的不同需求,我們提供兩種不同的方案:
1. 選用雙UNOR模塊對CO(檢測限0.2ppm)和CO2(檢測限0.1ppm)進(jìn)行單獨(dú)測量
2. 選用單UNOR模塊測量CO+CO2總量(檢測限0.5ppm)
選用第二種方案時(shí),還可以額外增加一個(gè)UNOR模塊監(jiān)測CH4濃度。以上兩種方案均可選配THERMOR模塊(TCD)來監(jiān)測H2,從而對氨合成過程中的進(jìn)料進(jìn)行監(jiān)測。
三、產(chǎn)品推薦
S700 模塊式氣體分析儀
S700是一款模塊化分析儀,可以非常容易實(shí)現(xiàn)用戶定制化的應(yīng)用需求。為了實(shí)現(xiàn)緊湊型和高性價(jià)比的方案,S700機(jī)架外殼可同時(shí)配置多達(dá)3個(gè)分析模塊(6種不同的分析模塊可供選擇),對超過60余種的氣體組分進(jìn)行分析。根據(jù)不同的測量任務(wù),使用場所和環(huán)境條件,可選用不同的機(jī)殼類型:
S710 19''機(jī)架,用于分析系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用
S715 壁掛式安裝外殼,適用于防2區(qū) (ATEX)
S720 隔爆外殼,適用于防爆1區(qū) (ATEX)
GMS800 氣體分析儀
GMS800是抽取式氣體分析儀的一個(gè)產(chǎn)品系列,可以測量超過60種不同的氣體組分。具有以下功能和特點(diǎn):
● 6個(gè)不同的分析儀模塊:DEFOR (NDUV,UVRAS),MULTOR (NDIR),OXOR-E(電化學(xué)O2) ,OXOR-P(順磁性O(shè)2),THERMOR(TCD)和UNOR (NDIR)
● 4種不同的外殼型號
● 可選配測量氣體泵和/或監(jiān)測傳感器的氣體模塊
● 外殼標(biāo)準(zhǔn)化用于簡便快速的安裝至分析系統(tǒng)中
● 通過以太網(wǎng)和SOPAS ET軟件可進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷
應(yīng)用中的優(yōu)勢:
● 用戶只選用一臺分析儀便可以實(shí)現(xiàn)多種工藝組分的監(jiān)測
●可根據(jù)用戶的實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)分析儀測量精度和響應(yīng)時(shí)間的合適搭配
●NDIR測量技術(shù)成熟穩(wěn)定,安裝及維護(hù)成本低
●分析儀可提供多種防爆認(rèn)證(ATEX,NEC,IECEx,TRCU)
●可為整套氨合成及其各種工藝段提供分析解決方案
●我們的應(yīng)用專家可根據(jù)用戶的特定測量需求提供定制化方案
更多應(yīng)用:
除了氨合成過程中在甲烷轉(zhuǎn)化器出口應(yīng)用外,S700與GMS800還可應(yīng)用于:
● 變換工段效率監(jiān)測
● 蒸汽重整器效率監(jiān)測
● 氫再生裝置中NH3的監(jiān)測
● 氨合成效率監(jiān)測
(轉(zhuǎn)載)