[发明专利]合成氨原料气中氢氮比的调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成氨的方法，特别涉及一种合成氨原料气中氢氮比的调节方法。

背景技术

氨合成原料气中氢气与氮气的百分比简称氢氮比。

氨合成反应方程式为：N₂+3H₂＝2NH₃+Q(Q表示放热反应)

在化工生产中一般控制在2.8～3.2之间，否则将不利于氨合成反应的进行，使氨产量下降。原料气中原加入氮气的工艺为：在造气工序，空气由鼓风机送至煤气炉，自炉底入炉，其中空气中的氧气与炉中炽热的炭燃烧后生成含有二氧化碳、一氧化碳、氮气等组分的高温煤气，以除去空气中的氧气，高温煤气通过旋风除尘器除尘，然后进行显热回收后经上行煤气阀进入洗气箱清洗，从洗气箱排出经煤气出口阀进入煤气总管，与煤气总管内的煤气一起通入煤气柜，再从煤气柜加压送净化系统处理后进入合成系统进行反应。

根据合成塔反馈的循环气中氢气浓度来调节上行煤气阀的开关时间长短。时间长，加入到系统中的氮气量就大，氢氮比就会降低；反之，就会增高。该方法采用间歇补高温氮的方式，循环气中氢气含量波动很大，一般在58～68％之间，调节氮气量不稳定，使得合成塔内氢氮比不稳定，且空气中氧气与煤气炉中炽热的炭燃烧后生成含有氮气、二氧化碳、一氧化碳等组分的高温煤气，由于上行煤气阀处于关的状态，炉内阻力大，降低蓄热能力即降低了煤气产量，且制出的高温煤气还需洗涤降温等处理工序，工序复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种氢氮比稳定、工序简单的合成氨原料气中氢氮比的调节方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种合成氨原料气中氢氮比的调节方法，包括如下步骤：

采用空气分离装置分离出低压氮气，采用可调转速的风机将氮气通入氮气箱内，氮气箱内的氮气通过氮气出口阀进入煤气总管，与煤气总管内的煤气一起通入煤气柜，再从煤气柜加压送净化系统处理后进入合成塔进行反应，根据合成塔反馈的循环气中氢气浓度，调节风机的转速而控制进入煤气总管内的氮气量，从而调节氢氮比。

本发明合成氨原料气中氢氮比的调节方法的有益效果是：利用空分装置分离出的氮气，省去了在煤气炉中反应及洗涤降温的步骤，工序简单，采用可调转速的风机控制氮气进入量，调节方式简单，加氮量稳定，氢氮比稳定，一般能维持在61～62％，有利于合成氨的生产。

附图说明

图1为本发明合成氨原料气中氢氮比的调节方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明合成氨原料气中氢氮比的调节方法，包括如下步骤：

空气经过空气分离装置1，分离出低压氮气，采用可调转速的罗茨鼓风机2将氮气通入氮气箱3内，氮气通过氮气出口阀4进入煤气总管7，与煤气总管7内的煤气一起通入煤气柜5，再从煤气柜5加压送净化系统(图中未示出)处理后进入合成塔6内进行反应；根据合成塔6反馈的氢气浓度，调节罗茨鼓风机2的转速而控制进入煤气总管7内的氮气量，从而调节氢氮比。当合成系统不需要补充氮气时，关闭氮气出口阀4，防止煤气总管7内的煤气回流至氮气箱3内。

本发明合成氨原料气中氢氮比的调节方法直接利用空分装置分离的氮气，省去了在煤气炉中反应及洗涤降温的步骤，工序简单，采用可调转速的风机控制氮气进入量，调节方式简单，加氮量稳定，氢氮比稳定，一般能维持在61～62％，有利于合成氨的生产。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。