一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝的製作方法

2023-05-30 21:59:06

專利名稱：一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及合成氨生產技術領域，具體地說是一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝。
背景技術：
目前國內現有的以煤為原料的氮肥企業多採用常壓富氧(純氧)連續氣化生產合成氨。原料煤多為無煙煤或褐煤，氣化工藝多採用固定床或恩德氣化工藝。工藝流程多採用氣化一除塵、脫硫一壓縮一變換一脫碳(溼法、幹法)一精脫硫一壓縮一銅洗、甲烷化、醇烴化或醇烷化(系統壓力為13. 5 15MPa)—壓縮一氨合成(合成壓力26. 0 31. 4MPa)。 工藝流程長而複雜，高溫高壓工段多，危險因素多，操作管理難度大，能耗高，運行費用高， 廢水排放量大。

發明內容
本發明的技術任務是提供一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝。本發明的技術任務是按以下方式實現的，該生產合成氨的工藝步驟如下將經過固定床或恩德氣化後的水煤氣進行除塵、除油、脫硫處理；處理後的原料氣進入壓縮機，壓縮到0. 8 2. IMI^a後，採用變溫吸附除去原料氣中的有機物；之後將原料氣冷卻至30 40°C，進入焦炭過濾器和除油器進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫-低溫-低溫三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳，再進入二段變壓吸附塔得到純度為體積百分比99. 9%的氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，使硫含量彡0. Ippm,同時補加氮氣，採用壓縮機將合成氣壓縮到11 15MPa，並在11 15MPa的壓力下進行氨的合成，合成馳放氣採用無動力回收到純度大於重量百分比99%的氨。所述的原料氣中的有機物為苯或奈。所述的中溫-低溫-低溫三段變換工藝中的中溫為350 550°C，低溫都為180 所述的壓縮機為往復式或離心式壓縮機。本發明的一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝和現有技術相比，具有以下特點1)工藝環節少，流程大大縮短，高溫高壓工段減少，易操作管理；2)整個工藝過程蒸汽自給，無需外供蒸汽；3)投資低，運行費用低，與國內同類型裝置相比成本降低10%以上；4)與國內同類型裝置相比減少了廢水排放量50%以上；5)能耗低，與國內同類型裝置相比能耗降低20%以上。
具體實施例方式實施例1
將經過固定床或恩德氣化後的水煤氣(溫度為40°C，壓力為0. 012 0. 02MPa，粉塵含量約為50 60mg/Nm3)進行除塵、除油、脫硫處理，除去原料氣中的粉塵及其它雜質， 原料氣中的H2S降至100mg/Nm3以下；處理後的原料氣進入壓縮機，壓縮到0. SMPa後，採用變溫吸附除去原料氣中的有機物，該有機物主要為奈(變溫吸附除去有機物主要適用於褐煤)；之後將原料氣冷卻至30°C，進入焦炭過濾器和除油器進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫350°C -低溫180°C -低溫180°C三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳，再進入二段變壓吸附塔得到純度為體積百分比99. 9%的氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，使硫含量< 0. Ippm,同時補加氮氣，採用往復式或離心式壓縮機將合成氣壓縮到llMPa，並在IlMPa的壓力下進行氨的合成，合成馳放氣採用無動力回收到純度大於重量百分比99%的氨。實施例2:將經過固定床或恩德氣化後的水煤氣(溫度為40°C，壓力為0. 012 0. 02MPa, 粉塵含量約為50 60mg/Nm3)進行除塵、除油、脫硫處理，除去原料氣中的粉塵及其它雜質，原料氣中的H2S降至100mg/Nm3以下；處理後的原料氣進入壓縮機，壓縮到2. IMPa後， 採用變溫吸附除去原料氣中的有機物，該有機物主要為苯；之後將原料氣冷卻至40°C，進入焦炭過濾器和除油器進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫^(TC -低溫 260°C -低溫^KTC三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳， 再進入二段變壓吸附塔得到純度為體積百分比99. 9%的氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，使硫含量< 0. Ippm,同時補加氮氣，採用往復式或離心式壓縮機將合成氣壓縮到 15MPa，並在15MPa的壓力下進行氨的合成，合成馳放氣採用無動力回收到純度大於重量百分比99%的氨。實施例3:將經過固定床或恩德氣化後的水煤氣(溫度為40°C，壓力為0. 012 0. 02MPa,粉塵含量約為50 60mg/Nm3)進行除塵、除油、脫硫處理，除去原料氣中的粉塵及其它雜質， 原料氣中的H2S降至100mg/Nm3以下；處理後的原料氣進入壓縮機，壓縮到1. 7MPa後，採用變溫吸附除去原料氣中的有機物，該有機物主要為奈(變溫吸附除去有機物主要適用於褐煤)；之後將原料氣冷卻至35°C，進入焦炭過濾器和除油器進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫420°C -低溫220°C -低溫220°C三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳，再進入二段變壓吸附塔得到純度為體積百分比99. 9%的氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，使硫含量< 0. Ippm,同時補加氮氣，採用往復式或離心式壓縮機將合成氣壓縮到13MPa，並在13MPa的壓力下進行氨的合成，合成馳放氣採用無動力回收到純度大於重量百分比99%的氨。
權利要求
1.一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝，其特徵在於工藝步驟如下將經過固定床或恩德氣化後的水煤氣進行除塵、除油、脫硫處理；處理後的原料氣進入壓縮機，壓縮到0. 8 2. IMI^a後，採用變溫吸附除去原料氣中的有機物；之後將原料氣冷卻至30 40°C，進入焦炭過濾器和除油器進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫-低溫-低溫三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳，再進入二段變壓吸附塔得到純度為體積百分比99. 9%的氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，使硫含量彡0. Ippm,同時補加氮氣，採用壓縮機將合成氣壓縮到11 15MPa，並在11 15MPa的壓力下進行氨的合成，合成馳放氣採用無動力回收到純度大於重量百分比99%的氨。
2.根據權利要求1所述的富氧連續氣化生產合成氨的工藝，其特徵在於所述的原料氣中的有機物為苯或奈。
3.根據權利要求1所述的富氧連續氣化生產合成氨的工藝，其特徵在於所述的中溫-低溫-低溫三段變換工藝中的中溫為350 550°C，低溫都為180 260°C。
4.根據權利要求1所述的富氧連續氣化生產合成氨的工藝，其特徵在於所述的壓縮機為往復式或離心式壓縮機。
全文摘要
本發明公開了一種富氧連續氣化生產合成氨的工藝，屬於合成氨生產技術領域，工藝步驟如下將水煤氣進行除塵、除油、脫硫處理後進入壓縮機，採用變溫吸附除去有機物；之後將原料氣冷卻後進行油氣分離處理，然後採用帶飽和熱水塔的中溫-低溫-低溫三段變換工藝進行變換，之後將氣體送進一段變壓吸附塔進行脫碳，再進入二段變壓吸附塔得到高純度氫氣，然後把提純後的氫氣進一步脫硫，同時補加氮氣，採用壓縮機將合成氣壓縮到11～15MPa，並在該壓力下進行氨的合成即可。本發明的富氧連續氣化生產合成氨的工藝和現有技術相比，具有工藝環節少，流程短，高溫高壓工段少，操作管理方便、投資低、能耗少的特點。
文檔編號C01C1/04GK102491367SQ20111039430
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者莊肅霞, 楊同蓮, 王欣, 王漢傑, 王秀榮 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油山東化學工程有限責任公司, 海洋石油工程股份有限公司