CN108545695A - 一种半水煤气变换气制造氨合成气工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半水煤气变换气制氨合成气工艺,将变换气精脱硫后,气体成分为57%以上氢气,24%以下氮气,0.1%氧气,1.5%以下一氧化碳,18%以上二氧化碳,加入比一氧化碳转化所需氧气过量0.3%的纯氧气或同当量空气,设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤,将一氧化碳浓度为0.3‑1.9%转化成二氧化碳,一氧化碳残留浓度达到1ppm以下,将转化气送精脱氧步骤,再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下,成为氨合成气。
Description
技术领域
本发明涉及化工、节能、环保领域,是一种有效减少合成氨装置放空量,去掉甲烷化或醇烃化装置,由此节约氨合成成本的方法。
背景技术
对于以半水煤气变换气为原料生产合成氨的过程,对于氨合成气体的制造方法一般采用两种方法。
一种方法是将变换气精脱硫后,送脱碳装置,脱碳装置采用氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛脱除二氧化碳,使二氧化碳达到0.8%以下,送醇烃化生产甲醇、高碳烃,烃化过程耗氢量大,分离可冷凝液体,由此制氨合成气,合成气前净化多次升温、降温能耗高,进氨合成时,蜡含量高,合成系统放空量大。
一种方法是将变换气精脱硫后,送脱碳装置,脱碳装置采用氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛脱除二氧化碳,使二氧化碳达到0.8%以下,送醇烷化生产甲醇、甲烷,烷化过程耗氢量大,分离可冷凝液体,由此制氨合成气,合成气前净化多次升温、降温能耗高,进氨合成时,甲烷含量高,合成系统放空量大。
发明内容
半水煤气变换达到一氧化碳1.5%以下是容易达到的过程,甲烷化、烃化过程使用氢气还原一氧化碳与二氧化碳,消耗氢气,而一氧化碳转化成二氧化碳不消耗氢气。本发明的方法,实际上是用一氧化碳转化氧气替换氢气转化一氧化碳,减轻了后段甲烷化、烃化的氢气消耗,而且氨合成原料气中有害杂质减少,变压吸附同时脱除一氧化碳与二氧化碳时,氮气损失大,而单独脱除二氧化碳的吸附剂,与同时脱除二氧化碳与一氧化碳的吸附剂相比,可以大幅提高氢气与氮气的收率。
本发明是一种半水煤气变换气制氨合成气工艺,其特征在于:将变换气精脱硫后,气体成分为57%以上氢气,24%以下氮气,0.1%氧气,1.5%以下一氧化碳,18%以上二氧化碳,加入比一氧化碳转化所需氧气过量0.3%的纯氧气或同当量空气,设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤,将一氧化碳浓度转化成二氧化碳,一氧化碳残留浓度达到1ppm以下,将转化气送精脱氧步骤,再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下,成为氨合成气。
具体实施方式
实施例1:半水煤气变换气总量为36000NM3/H,0.84MPa,精脱硫后,气体成分为氢气59%,氮气22%,一氧化碳0.3%,二氧化碳28.6%,氧气0.1%,加入纯氧气72NM3/H,称为原料气。
送原料气进入预热器,提高气体温度到130~180℃,送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30%以上),出口一氧化碳浓度达到1ppm以下,回收反应气热量制造水蒸气,再送入精脱氧反应器,使残余氧气与过量氢气反应,获得氧气浓度低于1ppm的气体,回收反应热量制造水蒸气,冷却该气体到常温,送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm,脱除水露点到-70℃,变压吸附出口气体成分为氢气75%,氮气25%,氧气1ppm以下,一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下,水水露点到-70℃,获得制氨合成气。
实施例2:半水煤气变换气总量为36000NM3/H,1.84MPa,精脱硫后,气体成分为氢气59%,氮气22%,一氧化碳0.5%,二氧化碳28.4%,氧气0.1%,加入纯氧气104NM3/H,称为原料气。
送原料气进入预热器,提高气体温度到130~180℃,送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30%以上),出口一氧化碳浓度达到1ppm以下,回收反应气热量制造水蒸气,再送入精脱氧反应器,使残余氧气与过量氢气反应,获得氧气浓度低于1ppm的气体,回收反应热量制造水蒸气,冷却该气体到常温,送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm,脱除水露点到-70℃,变压吸附出口气体成分为氢气75%,氮气25%,氧气1ppm以下,一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下,水水露点到-70℃,获得制氨合成气。
实施例2:半水煤气变换气总量为36000NM3/H,2.84MPa,精脱硫后,气体成分为氢气59%,氮气22%,一氧化碳1.5%,二氧化碳28.4%,氧气0.1%,加入纯氧气284NM3/H,称为原料气。
送原料气进入预热器,提高气体温度到130~180℃,送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30%以上),出口一氧化碳浓度达到1ppm以下,回收反应气热量制造水蒸气,再送入精脱氧反应器,使残余氧气与过量氢气反应,获得氧气浓度低于1ppm的气体,回收反应热量制造水蒸气,冷却该气体到常温,送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm,脱除水露点到-70℃,变压吸附出口气体成分为氢气75%,氮气25%,氧气1ppm以下,一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下,水水露点到-70℃,获得制氨合成气。
Claims (1)
1.一种半水煤气变换气制氨合成气工艺,其特征在于:将变换气精脱硫后,气体成分为57%以上氢气,24%以下氮气,0.1%氧气,1.5%以下一氧化碳,18%以上二氧化碳,加入比一氧化碳转化所需氧气过量0.3%的纯氧气或同当量空气,设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤,将一氧化碳浓度为0.3-1.9%转化成二氧化碳,一氧化碳残留浓度达到1ppm以下,将转化气送精脱氧步骤,再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下,成为氨合成气。
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Publications (1)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4572829A (en) * | 1984-11-09 | 1986-02-25 | Union Carbide Corporation | Ammonia synthesis gas purification |
CN103303863A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-18 | 黄家鹄 | 由焦炉气制取氨合成气的方法 |
CN104560201A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 昊华工程有限公司 | 高纯度氢气的生产工艺和系统以及合成氨工艺和系统 |
-
2018
- 2018-04-27 CN CN201810389164.6A patent/CN108545695A/zh not_active Withdrawn
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