一種合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝的製作方法
2023-05-21 03:34:26 1
本發明涉及一種合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，屬於化工技術領域。
背景技術：
目前，申請人擁有10萬噸/年合成氨聯產5萬噸醋酐流程。合成氨裝置的主要產品有液氨、甲醇、碳酸氫銨。5萬噸/年醋酐聯產醋酸裝置原料用氣co由合成氨車間造氣工段提供。
合成氨與醋酐聯產工藝流程為：來自合成氨裝置造氣工序產生的溫度35℃的半水煤氣進入氣櫃，經過羅茨鼓風機加壓至0.05mpa脫硫後，分二路運行：一路去合成氨壓縮機，做為合成氨生產原料氣用；另一路經醋酐二段壓縮機加壓至0.8mpa送醋酐進行中溫水解、co2變壓吸附、精脫硫、co變壓吸附，兩級脫碳後，作為醋酐產品原料使用。提取co後的氮氣、氫氣與含co5～8％氣體與碳化來的氣體匯合後進入合成氨精脫硫一脫塔入口，脫硫後進入壓縮機三級入口去生產合成氨，實現氨酐聯產。
同時順放、逆放中含有少量co、h2的co2氣體返回合成氣櫃循環利用。抽真空排出的co2及少量的co放空，造成環境汙染。
以上流程在使用過程中有如下缺陷：
1、在醋酐車間一級psa-co2脫碳裝置脫出的純度95％以上的co2及少量的co、h2放空，造成環境汙染，造成環境汙染、資源浪費，每小時排放量約1000m3。
2、在醋酐車間一級psa-co脫碳裝置脫出的co≥2.5-10.0％及少量的h2放空，造成環境汙染、資源浪費，每小時排放量約7000m3。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，節能環保的同時大大降低了生產成本。
所述的合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，包括以下步驟：
來自合成氨裝置造氣工序產生的半水煤氣脫硫後，分二路運行：
一路半水煤氣進入壓縮機，經壓縮機一段、二段加壓後進行變換、碳化、脫碳和精脫硫後生成碳化氣返回壓縮機；碳化氣經過壓縮機四段、五段加壓後送入中壓甲醇淨化，淨化後的精鍊氣返回壓縮機加壓後送入高壓甲醇生產甲醇，剩餘的h2和n2經高壓烷化送入氨合成裝置生產液氨，氨合成裝置產生的弛放氣送入吹風氣；
二路半水煤氣進入二段壓縮機，加壓後送入醋酐中溫水解裝置，除去半水煤氣中的水、油，將有機硫轉化為無機硫h2s，然後送入psa-co2工序，經過升壓吸附、降壓解吸，脫除半水煤氣中的雜質，得半成品氣，psa-co2工序尾氣返回氣櫃，半成品氣精脫硫後送入psa-co工序，產生的成品氣用於醋酐工段生產醋酐，psa-co工序產生的尾氣，與一路碳化產生的碳化氣混合作為合成氨原料氣。
所述的半成品氣中co2所佔的體積分數小於1.0％。
半成品氣精脫硫後送入psa-co工序，先經過順放、置換衝洗提高co純度，再經過逆放和抽真空得到成品氣。
psa-co工序產生的尾氣中co所佔的體積分數為2.5-10％。
一路中半水煤氣經壓縮機一段、二段加壓至0.90mpa後進行變換、碳化、脫碳和精脫硫。
一路中碳化氣經過壓縮機四段、五段加壓至15mpa後送入中壓甲醇淨化。
一路中精鍊氣經壓縮機加壓至22mpa後送入高壓甲醇生產甲醇。
二路中半水煤氣進入二段壓縮機，加壓至0.90mpa送入醋酐中溫水解裝置。
與現有技術相比本發明的有益效果是：
本發明中psa-co2工序和psa-co工序產生的尾氣均不再放空，psa-co2工序的尾氣主要成分是co2直接回到氣櫃，psa-co工序的尾氣主要成分是h2和n2，與一路碳化產生的碳化氣混合，均作為原料氣使用。psa-co2工序和psa-co工序使用的吸附劑可循環使用，本發明不但減少了co2和co的排放，避免了環境汙染，實現了資源的綜合利用，而且大大縮短了生產流程，降低了合成氨及醋酐生產成本，節約人力物力。
附圖說明
圖1是本發明合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝。
圖2是改進前的合成氨與醋酐聯產工藝。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
實施例1
所述的合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，包括以下步驟：
來自合成氨裝置造氣工序產生的半水煤氣脫硫後，分二路運行：
一路半水煤氣進入壓縮機，經壓縮機一段、二段加壓至0.90mpa後進行變換、碳化、脫碳和精脫硫後生成碳化氣返回壓縮機；碳化氣經過壓縮機四段、五段加壓至15mpa後送入中壓甲醇淨化，淨化後的精鍊氣返回壓縮機加壓至22mpa後送入高壓甲醇生產甲醇，剩餘的h2和n2經高壓烷化送入氨合成裝置生產液氨，氨合成裝置產生的弛放氣送入吹風氣；
二路半水煤氣進入二段壓縮機，加壓至0.90mpa後送入醋酐中溫水解裝置，除去半水煤氣中的水、油，將有機硫轉化為無機硫h2s，然後送入psa-co2工序，經過升壓吸附、降壓解吸，脫除半水煤氣中的雜質，得co2體積分數為0.8％的半成品氣，psa-co2工序尾氣(主要成分是co2，co2含量為99％)返回氣櫃，半成品氣精脫硫後送入psa-co工序，先經過順放、置換衝洗提高co純度，再經過逆放和抽真空得到成品氣，產生的成品氣用於醋酐工段生產醋酐，psa-co工序產生的尾氣(主要成分是h2和n2，co的體積分數為5.1％)，與一路碳化產生的碳化氣混合作為合成氨原料氣。
實施例2
所述的合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，包括以下步驟：
來自合成氨裝置造氣工序產生的半水煤氣脫硫後，分二路運行：
一路半水煤氣進入壓縮機，經壓縮機一段、二段加壓至0.90mpa後進行變換、碳化、脫碳和精脫硫後生成碳化氣返回壓縮機；碳化氣經過壓縮機四段、五段加壓至15mpa後送入中壓甲醇淨化，淨化後的精鍊氣返回壓縮機加壓至22mpa後送入高壓甲醇生產甲醇，剩餘的h2和n2經高壓烷化送入氨合成裝置生產液氨，氨合成裝置產生的弛放氣送入吹風氣；
二路半水煤氣進入二段壓縮機，加壓至0.90mpa後送入醋酐中溫水解裝置，除去半水煤氣中的水、油，將有機硫轉化為無機硫h2s，然後送入psa-co2工序，經過升壓吸附、降壓解吸，脫除半水煤氣中的雜質，得co2體積分數為0.9％的半成品氣，psa-co2工序尾氣(主要成分是co2，co2含量為97％)返回氣櫃，半成品氣精脫硫後送入psa-co工序，先經過順放、置換衝洗提高co純度，再經過逆放和抽真空得到成品氣，產生的成品氣用於醋酐工段生產醋酐，psa-co工序產生的尾氣(主要成分是h2和n2，co的體積分數為1.0％)，與一路碳化產生的碳化氣混合作為合成氨原料氣。
實施例3
所述的合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，包括以下步驟：
來自合成氨裝置造氣工序產生的半水煤氣脫硫後，分二路運行：
一路半水煤氣進入壓縮機，經壓縮機一段、二段加壓至0.90mpa後進行變換、碳化、脫碳和精脫硫後生成碳化氣返回壓縮機；碳化氣經過壓縮機四段、五段加壓至15mpa後送入中壓甲醇淨化，淨化後的精鍊氣返回壓縮機加壓至22mpa後送入高壓甲醇生產甲醇，剩餘的h2和n2經高壓烷化送入氨合成裝置生產液氨，氨合成裝置產生的弛放氣送入吹風氣；
二路半水煤氣進入二段壓縮機，加壓至0.90mpa後送入醋酐中溫水解裝置，除去半水煤氣中的水、油，將有機硫轉化為無機硫h2s，然後送入psa-co2工序，經過升壓吸附、降壓解吸，脫除半水煤氣中的雜質，得co2體積分數為0.7％的半成品氣，psa-co2工序尾氣(主要成分是co2，co2含量為97％)返回氣櫃，半成品氣精脫硫後送入psa-co工序，先經過順放、置換衝洗提高co純度，再經過逆放和抽真空得到成品氣，產生的成品氣用於醋酐工段生產醋酐，psa-co工序產生的尾氣(主要成分是h2和n2，co的體積分數為2.5％)，與一路碳化產生的碳化氣混合作為合成氨原料氣。
利用本發明所述的合成氨與醋酐聯產的節能淨化工藝，如果某單位年產合成氨6萬噸/年，醋酐5萬噸/年：
1、通過工藝改進，每小時可回收co2氣體920m3，每小時可用來副產農用碳酸氫銨2.875噸。
2.通過工藝改進，每小時可回收co氣體420m3，每小時可用來甲醇0.6噸，生產合成氨1.67噸。