CN102491367A - 一种富氧连续气化生产合成氨的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富氧连续气化生产合成氨的工艺，属于合成氨生产技术领域，工艺步骤如下：将水煤气进行除尘、除油、脱硫处理后进入压缩机，采用变温吸附除去有机物；之后将原料气冷却后进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温-低温-低温三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到高纯度氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，同时补加氮气，采用压缩机将合成气压缩到11～15MPa，并在该压力下进行氨的合成即可。本发明的富氧连续气化生产合成氨的工艺和现有技术相比，具有工艺环节少，流程短，高温高压工段少，操作管理方便、投资低、能耗少的特点。
Description
技术领域
本发明涉及合成氨生产技术领域，具体地说是一种富氧连续气化生产合成氨的工艺。
背景技术
目前国内现有的以煤为原料的氮肥企业多采用常压富氧(纯氧)连续气化生产合成氨。原料煤多为无烟煤或褐煤，气化工艺多采用固定床或恩德气化工艺。工艺流程多采用气化→除尘、脱硫→压缩→变换→脱碳(湿法、干法)→精脱硫→压缩→铜洗、甲烷化、醇烃化或醇烷化(系统压力为13.5～15MPa)→压缩→氨合成(合成压力26.0～31.4MPa)。工艺流程长而复杂，高温高压工段多，危险因素多，操作管理难度大，能耗高，运行费用高，废水排放量大。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种富氧连续气化生产合成氨的工艺。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，该生产合成氨的工艺步骤如下：
将经过固定床或恩德气化后的水煤气进行除尘、除油、脱硫处理；处理后的原料气进入压缩机，压缩到0.8～2.1MPa后，采用变温吸附除去原料气中的有机物；之后将原料气冷却至30～40℃，进入焦炭过滤器和除油器进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温-低温-低温三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到纯度为体积百分比99.9％的氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，使硫含量≤0.1ppm，同时补加氮气，采用压缩机将合成气压缩到11～15MPa，并在11～15MPa的压力下进行氨的合成，合成驰放气采用无动力回收到纯度大于重量百分比99％的氨。
所述的原料气中的有机物为苯或奈。
所述的中温-低温-低温三段变换工艺中的中温为350～550℃，低温都为180～260℃。
所述的压缩机为往复式或离心式压缩机。
本发明的一种富氧连续气化生产合成氨的工艺和现有技术相比，具有以下特点：
1)工艺环节少，流程大大缩短，高温高压工段减少，易操作管理；
2)整个工艺过程蒸汽自给，无需外供蒸汽；
3)投资低，运行费用低，与国内同类型装置相比成本降低10％以上；
4)与国内同类型装置相比减少了废水排放量50％以上；
5)能耗低，与国内同类型装置相比能耗降低20％以上。
具体实施方式
实施例1：
将经过固定床或恩德气化后的水煤气(温度为40℃，压力为0.012～0.02MPa，粉尘含量约为50～60mg/Nm3)进行除尘、除油、脱硫处理，除去原料气中的粉尘及其它杂质，原料气中的H2S降至100mg/Nm3以下；处理后的原料气进入压缩机，压缩到0.8MPa后，采用变温吸附除去原料气中的有机物，该有机物主要为奈(变温吸附除去有机物主要适用于褐煤)；之后将原料气冷却至30℃，进入焦炭过滤器和除油器进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温350℃-低温180℃-低温180℃三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到纯度为体积百分比99.9％的氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，使硫含量≤0.1ppm，同时补加氮气，采用往复式或离心式压缩机将合成气压缩到11MPa，并在11MPa的压力下进行氨的合成，合成驰放气采用无动力回收到纯度大于重量百分比99％的氨。
实施例2：
将经过固定床或恩德气化后的水煤气(温度为40℃，压力为0.012～0.02MPa，粉尘含量约为50～60mg/Nm3)进行除尘、除油、脱硫处理，除去原料气中的粉尘及其它杂质，原料气中的H2S降至100mg/Nm3以下；处理后的原料气进入压缩机，压缩到2.1MPa后，采用变温吸附除去原料气中的有机物，该有机物主要为苯；之后将原料气冷却至40℃，进入焦炭过滤器和除油器进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温550℃-低温260℃-低温260℃三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到纯度为体积百分比99.9％的氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，使硫含量≤0.1ppm，同时补加氮气，采用往复式或离心式压缩机将合成气压缩到15MPa，并在15MPa的压力下进行氨的合成，合成驰放气采用无动力回收到纯度大于重量百分比99％的氨。
实施例3：
将经过固定床或恩德气化后的水煤气(温度为40℃，压力为0.012～0.02MPa，粉尘含量约为50～60mg/Nm3)进行除尘、除油、脱硫处理，除去原料气中的粉尘及其它杂质，原料气中的H2S降至100mg/Nm3以下；处理后的原料气进入压缩机，压缩到1.7MPa后，采用变温吸附除去原料气中的有机物，该有机物主要为奈(变温吸附除去有机物主要适用于褐煤)；之后将原料气冷却至35℃，进入焦炭过滤器和除油器进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温420℃-低温220℃-低温220℃三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到纯度为体积百分比99.9％的氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，使硫含量≤0.1ppm，同时补加氮气，采用往复式或离心式压缩机将合成气压缩到13MPa，并在13MPa的压力下进行氨的合成，合成驰放气采用无动力回收到纯度大于重量百分比99％的氨。
Claims (4)
1.一种富氧连续气化生产合成氨的工艺，其特征在于工艺步骤如下：
将经过固定床或恩德气化后的水煤气进行除尘、除油、脱硫处理；处理后的原料气进入压缩机，压缩到0.8～2.1MPa后，采用变温吸附除去原料气中的有机物；之后将原料气冷却至30～40℃，进入焦炭过滤器和除油器进行油气分离处理，然后采用带饱和热水塔的中温-低温-低温三段变换工艺进行变换，之后将气体送进一段变压吸附塔进行脱碳，再进入二段变压吸附塔得到纯度为体积百分比99.9％的氢气，然后把提纯后的氢气进一步脱硫，使硫含量≤0.1ppm，同时补加氮气，采用压缩机将合成气压缩到11～15MPa，并在11～15MPa的压力下进行氨的合成，合成驰放气采用无动力回收到纯度大于重量百分比99％的氨。
2.根据权利要求1所述的富氧连续气化生产合成氨的工艺，其特征在于所述的原料气中的有机物为苯或奈。
3.根据权利要求1所述的富氧连续气化生产合成氨的工艺，其特征在于所述的中温-低温-低温三段变换工艺中的中温为350～550℃，低温都为180～260℃。
4.根据权利要求1所述的富氧连续气化生产合成氨的工艺，其特征在于所述的压缩机为往复式或离心式压缩机。
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