CN104556034A - 一种合成氨工艺副产co2再利用系统及处理方法 - Google Patents

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李华
张传伟
杨嵘
陈钢
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陈跃贤
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Abstract

本发明公开了一种合成氨工艺副产CO2再利用系统及处理方法。包括前处理单元（1），前处理单元（1）与粉煤加压气化装置（2）连接；所述的前处理单元（1）包括CO变换装置（3），CO变换装置（3）与低温甲醇洗装置（4）连接；所述的粉煤加压气化装置（2）包括CO2压缩机（5），CO2压缩机（5）与飞灰过滤器（6）连接。本发明降低了投入和设备维护成本，避免了CO2压缩机叶轮结垢，大大降低了粗煤气中的H2S对管道和飞灰过滤器的腐蚀性，大幅延长了装置的稳定运行周期，不仅如此，本发明还大幅减少了废水处理量和环保压力。

Description

一种合成氨工艺副产CO2再利用系统及处理方法
技术领域
 本发明涉及一种再利用系统及处理方法，特别是一种合成氨工艺副产CO2再利用系统及处理方法。
背景技术
工业生产合成氨时，在低温甲醇洗工艺环节，利用甲醇在低温下对CO2酸性气体的物理吸收性来达到净化工艺气的目的，使其工艺气（无CO和CO2等酸性气体）满足合成氨的生产要求。而吸收酸性气体的甲醇则通过闪蒸和加热等方式进行再生，再生后的甲醇进行循环使用，CO2作为一种再生产品，通过CO2压缩机加压后作为吹扫气用于煤气化装置中飞灰过滤器的反吹清扫。目前CO2产品在通入CO2压缩机前需通入CO2产品水洗塔，通过锅炉给水在CO2产品水洗塔中洗涤CO2气体并回收CO2产品中的甲醇。但通过CO2产品水洗塔进行甲醇回收不仅经济价值不大（因甲醇的含量很低），而且甲醇的回收效果也不明显（水洗前CO2产品中甲醇为95ppm，水洗后为68ppm）。不仅如此，将经洗涤后的CO2产品经CO2压缩机加压后通入飞灰过滤器进行反吹清扫还存在以下问题：1）使用锅炉给水洗涤CO2产品，因锅炉给水中含有NH3离子，这中物质在高压下很容易与CO2反应形成碳铵，在CO2压缩机叶轮上结垢，产生堵塞现象，影响装置的稳定、长周期运行；2）水洗后CO2产品中水汽含量大幅增加（水洗前5ppm，水洗后1200ppm），使粗煤气中的H2S在潮湿环境下对管道和飞灰过滤器的腐蚀性大幅度增加；3）增加了废水处理量和环保压力。
发明内容
 本发明的目的在于，一种合成氨工艺副产CO2再利用系统及处理方法。本发明降低了投入成本，避免了CO2压缩机叶轮结垢，大大降低了粗煤气中的H2S对管道和飞灰过滤器的腐蚀性，大幅延长了装置的稳定运行周期，不仅如此，本发明还大幅减少了废水处理量和环保压力。
本发明的技术方案：一种合成氨工艺副产CO2再利用系统，包括前处理单元，前处理单元与粉煤加压气化装置连接；所述的前处理单元包括CO变换装置，CO变换装置与低温甲醇洗装置连接；所述的粉煤加压气化装置包括CO2压缩机，CO2压缩机与飞灰过滤器连接。
前述的合成氨工艺副产CO2再利用系统中，所述的低温甲醇洗装置设有闪蒸器，闪蒸器与CO2压缩机连接。
前述合成氨工艺副产CO2再利用的处理方法为，前处理单元的CO变换装置中CO和水蒸气在高温下反应生成H2和CO2，生成的H2和CO2混合气体通入到低温甲醇洗装置，在低温甲醇洗装置中通过低温甲醇洗工艺将混合气体H2与CO2分离，分离后，H2用于合成氨，CO2与甲醇混合物通入闪蒸器进行闪蒸，闪蒸后的气体主要成分为CO2，将CO2通入粉煤加压气化装置的CO2压缩机中，CO2经压缩后通入到飞灰过滤器中作为飞灰过滤器的吹扫气。
与现有技术相比，本发明通过低温甲醇洗工艺中的闪蒸和加热等方式将CO2制成一种再生产品，该再生产品直接通入CO2压缩机，取消了CO2产品在水洗塔中经锅炉给水洗涤的环节，节约了设备和维护成本，避免了CO2与锅炉给水中的NH3离子发生化学反应形成碳铵在CO2压缩机叶轮结垢，延长了CO2压缩机长期稳定运行的周期；本发明解决了CO2压缩机运行100天左右时，出现振动和温度缓慢升高的问题；同时解决了CO2压缩机运行200天后因叶轮严重结垢而被迫停车检修的问题，也因此大幅节省了检修费用（每次检修10万余元）。因闪蒸出的CO2产品十分干燥，大大降低了粗煤气中的H2S对管道和飞灰过滤器的腐蚀性，延长了装置稳定运行的周期；本发明使飞灰过滤器的正常运行时间由1年提升到了2年以上。使用锅炉给水洗涤CO2产品时，需水量为4t/h，本发明省略了该环节（锅炉给水洗涤CO2产品的环节），大幅降低了废水处理量，有效降低污水处理成本的同时，减轻了环保压力。
附图说明
图1是本发明的系统图。
附图中的标记为：1-前处理单元，2-粉煤加压气化装置，3-CO变换装置，4-低温甲醇洗装置，5- CO2压缩机，6-飞灰过滤器，7-闪蒸器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种合成氨工艺副产CO2再利用系统，构成如图1所示，包括前处理单元1，前处理单元1与粉煤加压气化装置2连接；所述的前处理单元1包括CO变换装置3，CO变换装置3与低温甲醇洗装置4连接；所述的粉煤加压气化装置2包括CO2压缩机5，CO2压缩机5与飞灰过滤器6连接。
前述的低温甲醇洗装置4设有闪蒸器7，闪蒸器7与CO2压缩机5连接。
合成氨工艺副产CO2再利用的处理方法为：前处理单元1的CO变换装置3中CO和水蒸气在高温下反应生成H2和CO2，生成的H2和CO2混合气体通入到低温甲醇洗装置4，在低温甲醇洗装置4中通过低温甲醇洗工艺将混合气体H2与CO2分离，分离后，H2用于合成氨，CO2与甲醇混合物通入闪蒸器7进行闪蒸，闪蒸后的气体主要成分为CO2，将CO2通入粉煤加压气化装置2的CO2压缩机5中，CO2经压缩后通入到飞灰过滤器6中作为飞灰过滤器6的吹扫气。

Claims (3)

1. 一种合成氨工艺副产CO2再利用系统，其特征在于：该系统构成包括前处理单元（1），前处理单元（1）与粉煤加压气化装置（2）连接；所述的前处理单元（1）包括CO变换装置（3），CO变换装置（3）与低温甲醇洗装置（4）连接；所述的粉煤加压气化装置（2）包括CO2压缩机（5），CO2压缩机（5）与飞灰过滤器（6）连接。
2.根据权利要求1所述的合成氨工艺副产CO2再利用系统，其特征在于：所述的低温甲醇洗装置（4）设有闪蒸器（7），闪蒸器（7）与CO2压缩机（5）连接。
3.一种合成氨工艺副产CO2再利用的处理方法，其特征在于：前处理单元（1）的CO变换装置（3）中CO和水蒸气在高温下反应生成H2和CO2，生成的H2和CO2混合气体通入到低温甲醇洗装置（4），在低温甲醇洗装置（4）中通过低温甲醇洗工艺将混合气体H2与CO2分离，分离后，H2用于合成氨，CO2与甲醇混合物通入闪蒸器（7）进行闪蒸，闪蒸后的气体主要成分为CO2，将CO2通入粉煤加压气化装置（2）的CO2压缩机（5）中，CO2经压缩后通入到飞灰过滤器（6）中作为飞灰过滤器（6）的吹扫气。
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