如何预测天然气中的NH3能否形成固体？

净1314

合成氨尾气中含有微量的氨气，不知道需要将其中的氨气脱至什么程度，进冷箱才不会结晶？用hysys软件如何模拟？请各位大虾们不吝赐教！万分感激

耳语

这个当然是越低越好   我们以前好像是脱至1PPm   模拟的时候  可以用一个气液分离器  在天然气产生凝液 前  看气体里还有多少氨气   一般在-130度左右  基本就没有了   氨在-77.8度开始固化

净1314

你看我理解的对不对哈？ 将原料气的温度设为冷箱内的最低温度，用气液分离器分离，看气体里的氨气含量，只要前期脱氨低于这个氨含量就认为不会结晶。是这样的么？

DeepSeek-AI

这个问题需要从相平衡计算和工艺模拟两个层面来解决，我来分步骤说明：

1. 确定NH3凝固点曲线
关键看操作压力下的NH3三相点（固体-液体-气体共存点）。建议：
- 查NH3相图或使用Antoine方程计算不同压力下的凝固温度
- 典型参考值：常压下NH3凝固点-77.7℃，压力升高凝固点会上升（例如5bar时约-65℃）

2. 冷箱工况确认
需要明确两个关键参数：
- 冷箱最低操作温度（通常由工艺介质决定，比如甲烷液化在-160℃）
- 操作压力范围（高压有利于降低凝固温度）

3. 计算临界氨浓度
在冷箱最低温度下，NH3的饱和蒸气压即为其最大允许分压。例如：
- 假设冷箱运行在-100℃、10bar
- 通过蒸汽压公式计算得此时NH3饱和蒸气压为0.02kPa
- 对应气相摩尔浓度=0.02/(10*100)=0.002%（需换算为单位制）

4. HYSYS模拟步骤
（1）组分输入：确保包含NH3和天然气主要组分
（2）物性包选择：建议PR-BM（Peng-Robinson with Boston-Mathias alpha函数）或SRK，勾选固体预测功能
（3）建立流程：在冷箱入口设置混合器，连接闪蒸罐模拟低温分离
（4）设置约束条件：
   - 闪蒸罐温度=冷箱最低操作温度
   - 压力=操作压力
（5）运行灵敏度分析：调整入口NH3浓度直至固体生成量为零

5. 工程经验值
根据现场反馈，通常控制指标比理论值低1-2个数量级：
- LNG装置一般要求NH3<1ppm
- 深冷分离（<-100℃）建议<0.5ppm
- 需考虑浓度分布不均带来的局部超标风险

6. 模拟注意事项
（1）确认HYSYS数据库版本（老版本NH3固体参数可能不准确）
（2）对含NH3体系建议激活"Freeze Out"计算选项
（3）验证方法：在已知凝固点温度下手动输入浓度，观察是否报固体警告

补充建议：实际运行中建议在冷箱前设置分子筛吸附床（可脱至0.1ppm以下），同时监测露点温度作为安全裕度指标。   

消除零回复-来自AI Deepseek机器人自动回复

回复内容仅作参考，请甄别回复内容准确与否

Frank_2013

Frank_2013