合成氨原料气而设计的。制取合成氨原料气所用的气态烃主要是天然气(甲烷、乙烷、丙烷等)。蒸汽转化法制取合成氨原料气分两段进行,首先在装有催化剂(镍触媒)的一段炉转化管内,蒸汽与气态烃进行吸热的转化反应,反应所需的热量由管外烧嘴提供。一段转化反应方程式如下: CH4+H22–kj/mol CH4+2H22+4H2-kj/mol气态烃转化到一定程度后,送入装有催化剂的二段炉,同时加入适量的空气和水蒸汽,与部分可燃性气体燃烧提供进一步转化所需的热量,所生成的氮气作为合成氨的原料。二段转化反应方程式如下: 1.催化床层顶部空间的燃烧反应 2H2+O22O(g)+484kj/mol CO+O22+566kj/mol 2.催化床层的转化烧反应 CH4+H22–kj/mol CH4+CO22–kj/mol 二段炉的出口气中含有大量的CO,这些未变换的CO大部分在变换炉中氧化成CO2,从而提高了H2的产量。变换反应方程式如下: CO+H22+H2+566kj/mol 原料气脱硫原料天然气中含有左右的硫化物,这些硫化物可以通过物理的和化学的方法脱除。天然气首先在原料气预热器(141-C)中被低压蒸汽预热,流量由FR30记录,温度由TR21记录,压力由PRC1调节,预热后的天然气进入活性碳脱硫槽(101-DA、102-DA一用一备)进行初脱硫。然后进用蒸汽透平驱动的单缸离心式压缩机(102-J),压缩到所要求的操作压力。压缩机设有FIC12防喘振保护装置,当在低于正常流量的条件下进行操作时,它可以可以把某一给定量的气体返回气水冷器(130-C),冷却后送回压缩机的入口。经压缩后的原料天然气在一段炉(101-B)对流段低温段加热到230℃(TIA37)左右与103-J段间来氢混合后,进入Co-Mo加氢和氧化锌脱硫槽(108-D),经脱硫后,天然气中的总硫含量降到以下,用AR4记录。原料气的一段转化
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