在氨的生产过程中(主要采用哈伯-博世法),过滤设备是保障系统稳定运行、保护催化剂、提升产品质量的关键环节。以下是氨生产各工段应用的核心过滤设备及其作用:
一、原料气制备工段:除尘与杂质过滤
1. 原料气除尘(煤/天然气制气后)
设备类型:多级旋风分离器 + 袋式过滤器/陶瓷纤维过滤器
作用:
去除原料气(半水煤气或天然气转化气)中的粉尘、焦油、煤灰(粒径>5μm);
防止后续脱硫、变换工段催化剂中毒或设备堵塞。
工作条件:高温(200-400℃)、含腐蚀性气体(如H₂S)。
2. 脱硫后精细过滤
设备类型:烧结金属滤芯过滤器(材质:316L不锈钢或哈氏合金)
作用:
拦截脱硫剂(如氧化锌)颗粒残留;
保护变换工段钴钼催化剂免受硫化物二次污染。
过滤精度:1-5μm。
二、合成气净化工段:液体与固体分离
1. 变换气水分离
设备类型:气液聚结过滤器
作用:
脱除CO变换后气体中的液态水、油雾及酸性冷凝液;
防止后续脱碳溶液发泡及设备腐蚀。
关键参数:分离效率>99.9%(液滴粒径>0.3μm)。
2. 脱碳溶液过滤
设备类型:自动反冲洗过滤器 + 精密滤芯过滤器
作用:
去除脱碳液(如MDEA、碳酸钾)中的活性炭粉末、腐蚀产物、降解聚合物;
维持溶液清洁度,减少再生塔堵塞风险。
过滤精度:10-25μm(反冲洗),1-5μm(精密)。
三、合成气压缩与氨合成工段:保护催化剂
1. 合成气压缩机入口过滤
设备类型:高效折叠滤芯过滤器(玻纤或PTFE材质)
作用:
拦截≥0.3μm的颗粒物(铁锈、焊渣等),防止压缩机叶轮磨损;
避免杂质进入合成塔导致催化剂失活。
压差控制:初始压差<0.1MPa,更换阈值0.3MPa。
2. 氨合成塔前保护过滤
设备类型:高压烧结金属过滤器(耐压≥15MPa)
作用:
捕获循环气中微量铁锈、催化剂粉末;
延长铁基/钌基催化剂寿命。
过滤精度:0.5-3μm。
四、氨分离与产品精制
1. 液氨分离器下游过滤
设备类型:液氨深度过滤器(不锈钢烧结滤芯)
作用:
脱除液氨中夹带的油分、金属碎屑(来自压缩机润滑系统);
提升工业氨产品纯度(≥99.8%)。
典型标准:符合GB 536-2018《液体无水氨》杂质要求。
2. 氨冷冻系统过滤
设备类型:双联过滤器 + 磁性过滤器
作用:
拦截冷冻机油、管道锈蚀物;
磁性组件吸附铁磁性颗粒(如Fe₃O₄)。
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