[发明专利]合成氨工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，确切地说是提供一种合成氨工艺。

背景技术

氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。现有的合成氨工艺采用以无烟煤为原料生成合成氨，该技术常见过程是：造气→半水煤气脱硫→压缩机1，2工段→变换→变换气脱硫→压缩机3段→脱硫→压缩机4，5工段→铜洗→压缩机6段→氨合成→产品NH₃，该技术耗煤量大，不但成本高，而且大量的H₂S、NH₃、CO₂的排放，造成对环境的污染及破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低，可降低H₂S、NH₃等大气污染物和减少CO₂的排放量的低炭合成氨生产工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：设计一种合成氨工艺，其步骤如下：

1）焦炉气输送到气柜内，经罗茨风机加压后进入变温吸附法工段脱去苯和萘；

2）经变温吸附法脱苯、萘后的原料气送入往复式压缩机进行一、二段压缩，加压至0.8Mpa；

3）将上步所得压缩气经过变换将CO转化成CO₂和H₂，再将变换气进行脱硫处理；

4）脱硫后的变换气，分两部分处理，一部分直接去碳化装置进行碳化处理；另一部分经PSA脱碳装置,PSA脱碳装置解析的浓CO₂气经CO₂压缩机加压到0.8MPa与变换气一起进碳化装置,与吸氨工段来的浓氨水进行反应生产出碳酸氢铵肥料；

5）上述PSA脱碳装置和碳化装置未完全处理的原料气重新送入往复式压缩机三段和四段进行压缩，压缩至2.1Mpa后通过变压吸附法脱除甲烷；

6）将步骤5）所得气体通过变压吸附法脱除过剩的氮气，将H₂、N₂比调整到3∶1；

7）将H₂、N₂比为3∶1的气体经精脱硫脱至0.1ppm以下；

8）继续进行甲烷化工段处理，将气体中的CO、CO₂进行精制；

9）再经合成气压缩机加压至3.14Mpa；

10）将步骤9）所得的合成气送氨合成工序，生产出产品氨。

所述步骤5）中的变压吸附法脱除的多余氮送至锅炉燃烧。

所述的原料气组成是按下面的重量百分比组成的荒煤气：H₂是29.03%、CO₂是12.86%、CO是12.11%、N₂是39.58%、CH₄是6.25%、O₂是0.17%。

本发明的有益效果是：本发明由于用焦化厂荒煤气为原料，利用是PSA装置将其氮气和甲烷进行分离净化的工艺技术，大幅降低H₂S、NH₃等大气污染物以及CO₂的排放量，按照国内煤制合成氨和碳铵的先进水平，年可节约标煤9.7万吨，可削减原厂H₂S、NH₃等大气污染物的排放量的94.7%以上，削减CO₂的排放量65.47%。年减排CO₂约14.03万吨，减排效果十分显著。用荒煤气作原料无原料成本，只有水电等成本，经济效益显著，年均利润总额3294.3万元，具有成本低和环保节能的特点。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明的实施例的工艺流程图。

图中：1、焦炉气；2、气柜；3、变压吸附法脱萘和栲胶法脱硫工艺装置；4、往复式压缩机；5、变换气脱硫工艺装置；6、碳化装置；7、PSA脱碳装置；8、CO₂压缩机；9、H₂/N₂比调整装置；10、精脱硫工艺；11、甲烷化工艺；12、合成气压缩机；13、氨合成工艺；14、合成氨；15、碳酸氢铵肥料工艺。

具体实施方式