一種液氨生產方法

2024-03-09 13:45:15 2

專利名稱：一種液氨生產方法
技術領域：
本發明屬於一種應用於煉廠酸性水汽提裝置的液氨生產方法，也可用於其它以粗氨氣生產液氨的領域。
背景技術：
在煉油廠原油加工過程中，常減壓、催化、焦化、重整、加氫等裝置都會產生含硫化氫和氨的酸性廢水，通常以蒸汽汽提的方法來處理這些酸性廢水。蒸汽汽提過程中，主要含硫化氫的酸性氣從汽提塔頂流出，淨化水自塔底流出，自塔中部側線抽出的為粗氨氣。側線抽出的粗氨氣主要成分是水、氨和硫化氫，其中含水一般在70 80重量％，硫化氫氨重量比在O. 2左右，粗氨氣一般用於生產氨水或者液氨。生產液氨時，常規的·處理方法是首先採用三級分凝以獲得較高純度的氨氣，三級分凝後的粗氨氣含氨量可在90重量％以上，硫化氫氨重量比降低到O. 05以下，同時水含量降低到2重量％以下。三級分凝後的粗氨氣在氨精製塔中以液氨深冷，進一步除去其中的水和硫化氫後，再進行氣液分離、脫硫吸附氨氣和過濾，然後用氨壓縮機壓縮為液氨，並分離出因氨壓縮機帶入的油後，既可作為液氨產品。以上步驟生產出的液氨可以達到《液體無水氨》GB536-88中的合格品要求。在上述的生產過程中，氨壓縮機是生產過程中的主要薄弱環節，氨壓縮機帶來的主要問題包括第一，氨壓縮機是轉動設備，且又處在氣氨液化的關鍵步驟，一旦出現故障將導致整個液氨生產無法運行；第二，氨壓縮機出口壓力一般在1.5MPa左右，壓力較高，一旦出現密封問題，將危險現場人員的健康和生命安全；第三，氨壓縮機會給液氨帶入潤滑油等成分，還需額外分離。ZL95112128.6公布的方法雖未提及使用氨壓縮機，但其一段脫硫、二段脫硫按給出的條件，氨均為氣態，其二段脫硫相較於一段脫硫升壓了約IMPa，故仍可推斷出其使用了壓縮機；而且其雖然聲稱產品為液氨，但根據其給出的條件，二段脫硫出口溫度80 110°C,O. 8 I. OMPa，此時氨為氣態，根本就生產不出液氨。ZL96104976. 6和ZL200410060461. 4公布的方法與傳統公知的方法類似，仍然採
用了氨壓縮機，其脫硫、脫水過程都在氣態氨狀態下完成。由於氨壓縮機的存在，故而仍會存在上述不足。

發明內容
本發明針對現有粗氨氣生產液氨方法因氨壓縮機存在產生的上述問題，提供了一種新的液氨生產方法，生產過程中不使用氨壓縮機，生產過程更為安全可靠，且不會對液氨產生二次汙染。本發明提供的一種液氨生產方法，包括如下步驟A、粗氨氣經三級分凝除去其中大部分的水和硫化氫，三級分凝的條件如下一級分凝溫度120 200°C，分凝後壓力O. 6 2. OMpa ;二級分凝溫度90 150°C，分凝後壓力O.55 I. 5Mpa ;三級分凝溫度30 70°C，分凝後壓力O. 5 I. OMPa ；B、分凝後的氨氣冷卻至-30 20°C，氨氣轉化為液氨；C、液氨升壓至I. 3 3. OMpa ；D、液氨在脫硫脫水器中同時脫除水 和硫化氫，脫硫脫水器操作溫度-30 50°C，操作壓力I. 3 3. OMPa。本發明一種液氨生產方法，其進一步特徵在於步驟A中粗氨氣三級分凝的優選條件為一級分凝溫度120 160°C，分凝後壓力O. 8 I. 2Mpa ;二級分凝溫度90 120°C，分凝後壓力O. 75 I. OMpa ;三級分凝溫度30 60°C，分凝後壓力O. 5 O. 8Mpa。本發明一種液氨生產方法，其進一步特徵在於步驟C中液氨優選升壓至I. 6 2. OMpa0本發明一種液氨生產方法，其進一步特徵在於步驟D中液氨在脫硫脫水器中同時脫除水和硫化氫，脫硫脫水器操作溫度優選20 40°C，操作壓力優選I. 5 2. OMPa0本發明一種液氨生產方法，其進一步特徵在於步驟D中脫硫脫水器16可以兩臺並聯操作，一臺使用，一臺裝卸其中的脫硫脫水劑。相較於現有的方法，本發明具有如下優點I.生產過程更為安全可靠，且不會對液氨產生二次汙染；2.流程更為簡單，減少了氨精製塔和氨壓縮機，可節約一次性投資；3.降低了操作人員的勞動強度，無需對壓縮機頻繁進行加油、機械維修、氣密等工作；4.環境效益好，徹底杜絕了氨壓縮機損壞所產生的汙染問題，同時更加保障了操作人員的生命健康安全。採用本方法，生產的液氨純度高，可達到《液體無水氨》GB536-88中一等品的要求，同時具有明顯的經濟、環境和社會效益，因而具有相當的推廣價值。


圖I為現有公知技術氨精製工藝流程圖。圖2為本發明的工藝流程示意圖。圖中所示附圖標記為1-粗氨氣，2-—級分凝器，3-—級冷卻器，4-二級分凝器，5- 二級冷卻器，6，三級分凝器，7-氨精製塔，8-分液罐，9-脫硫化氫罐，10-氨壓縮機，11-分油罐，12-液氨泵，13-液氨產品，14-液氨回流，15-三級冷卻器，16-脫硫脫水器
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發明一種液氨生產方法的具體實施方式
。粗氨氣I進入一級分凝器2分去其中的液體後經一級冷卻器3冷卻。一級分凝器2溫度120 200°C，分凝後壓力O. 6 2. OMPa ;一級冷卻器3為板式或管殼式換熱器，冷卻介質採用水，冷凝後氨氣溫度為90 150°C，進入二級分凝器4。二級分凝器4分凝後壓力O. 55 I. 5Mpa ;分凝後的氨氣進入二級冷卻器5冷卻，二級冷卻器5為板式或管殼式換熱器，冷卻介質採用水，冷後氨氣溫度為30 60°C，進入三級分凝器6。三級分凝器6分凝後壓力O. 5 O. 8MPa。
三級分凝器6出口的氨氣進入三級冷卻器15，三級冷卻器15可以採用板式或管殼式換熱器，冷卻介質採用工廠系統提供的低溫冷源；也可以採用半導體製冷或吸收式製冷，將三級分凝後的氨冷卻到-30 20°C，在此溫度壓力下，氨氣轉化為液氨，然後用液氨泵12將產生的液氨升壓至I. 3 3. OMPa，然後進入脫硫脫水器16。脫硫脫水器16內裝脫硫脫水劑如固體NaOH等，脫去液氨中殘餘的水及硫化氫後即成為液氨產品13。按此方法生產出的液氨產品13氨含量> 99. 8%,可作為無水液氨一等品出廠。吸收水及硫化氫後的氫氧化鈉可以進一步稀釋為鹼液，供工廠系統使用。實際操作時，脫硫脫水器16可以兩臺並聯操作，一臺使用，一臺裝卸其中的脫硫脫水劑。
權利要求
1.一種液氨生產方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟 (A)粗氨氣經三級分凝除去其中大部分的水和硫化氫，三級分凝的條件如下一級分凝溫度120 200°C，分凝後壓力O. 6 2. OMpa ;二級分凝溫度90 150°C，分凝後壓力O. 55 I. 5Mpa ;三級分凝溫度30 70°C，分凝後壓力O. 5 I. OMPa ； (B)分凝後的氨氣冷卻至-30 20°C，氨氣轉化為液氨； (C)液氨升壓至I.3 3. OMpa ； (D)液氨在脫硫脫水器中同時脫除水和硫化氫，脫硫脫水器操作溫度-30 50°C，操作壓力I. 3 3. OMPa。
2.根據權利要求I所述的一種液氨生產方法，，其特徵在於所述步驟(A)中粗氨氣三級分凝的條件為一級分凝溫度120 160°C，分凝後壓力O. 8 I. 2Mpa ;二級分凝溫度90 120°C，分凝後壓力O. 75 I. OMpa ;三級分凝溫度30 60°C，分凝後壓力O. 5 O. 8Mpa0
3.根據權利要求I所述的一種液氨生產方法，，其特徵在於所述步驟(C)中液氨升壓至 I. 6 2. OMpa。
4.根據權利要求I所述的一種液氨生產方法，，其特徵在於所述步驟(D)中液氨在脫硫脫水器中同時脫除水和硫化氫，脫硫脫水器操作溫度20 40°C，操作壓力I. 5 .2.OMPa。
全文摘要
本發明公開了一種液氨生產方法，由以下步驟組成(A)粗氨氣經三級分凝除去其中大部分的水和硫化氫，三級分凝的條件如下一級分凝溫度120～200℃，分凝後壓力0.6～2.0MPa；二級分凝90～150℃，分凝後壓力0.55～1.5MPa；三級分凝30～70℃，分凝後壓力0.5～1.0MPa；(B)分凝後的氨氣冷卻至-30～20℃，氨氣轉化為液氨；(C)液氨升壓至1.3～3.0MPa；(D)液氨在脫硫脫水器中同時脫除水和硫化氫，脫硫脫水器操作溫度-30～50℃，操作壓力1.3～3.0MPa。本發明提供了一種新的液氨生產方法，生產過程中不使用氨壓縮機，生產過程更為安全可靠，且不會對液氨產生二次汙染。
文檔編號C01C1/02GK102954669SQ20111025374
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者王佔頂, 湯紅年, 王刻文 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化洛陽工程有限公司