[发明专利]一种甲醇尾气制造氨合成气工艺

说明书

本发明涉及一种甲醇尾气制造氨合成气工艺，将甲醇尾气变换一氧化碳与二氧化碳，变换气一氧化碳气体中一氧化碳浓度低于0.2％，加入比一氧化碳转化所需氧气过量0.1％的纯氧气或同当量空气，设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤，将0.2％以下一氧化碳浓度为转化成二氧化碳，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，再送变压吸附精脱二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，成为氨合成气。

技术领域

本发明涉及化工、节能、环保领域，是一种减少变压吸附制氢装置，由此减少氨合成投资的方法。

背景技术

对于以甲醇尾气为原料生产合成氨的过程，对于氨合成气体的制造方法一般采用两种方法。

一种方法是将甲醇尾气送PSA制氢装置，制氢装置采用氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛脱除二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氮气，使一氧化碳与二氧化碳总浓度达到10ppm以下，实际氢气收率达到93％左右，若使用回收装置，可使氢气回收率达到98％，氮气不回收。

一种方法是将甲醇尾气送甲醇洗脱碳装置，脱碳装置采用冷冻甲醇脱除二氧化碳，使二氧化碳达到1ppm以下，送液氮洗脱除一氧化碳到9ppm以下。

PSA制氢与液氮洗制氢氮气都有较大的氢气损失都在2％以上，氮气损失更是极大，由此浪费能量很大。

发明内容

甲醇尾气通过变换转化达到一氧化碳0.2％以下是容易达到的过程，PSA制氢与液氮洗制氢氮氢气与氮气损失都很大。本发明的方法，实际上是用一氧化碳转化氧气替换氢气转化一氧化碳，变压吸附同时脱除一氧化碳与二氧化碳时，氮气损失大，而单独脱除二氧化碳的吸附剂，与同时脱除二氧化碳与一氧化碳的吸附剂相比，可以大幅提高氢气与氮气的收率，去掉液氮洗工段可以大量减少投资，减少氢气与氮气损失。

本发明是一种甲醇尾气制氨合成气工艺，其特征在于：将甲醇尾气变换转化一氧化碳，变换气一氧化碳气体中一氧化碳浓度低于0.2％，加入比一氧化碳转化所需氧气过量0.1％的纯氧气或同当量空气，设立一氧化碳与氧气催化转化成二氧化碳步骤，将0.2％以下一氧化碳浓度转化为成二氧化碳，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，再送变压吸附精脱二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，成为氨合成气。本方法本甲烷化或单独变压吸附制氢制氨合成气节省操作费用，主要是压缩电耗降低，甲醇尾气中氮气得以利用，减少氨合成气氮气的加入量。

具体实施方式

实施例1：甲醇尾气总量为36000NM3/H，4.84MPa，变换一氧化碳后，气体成分为氢气74％，氮气7％，一氧化碳0.2％，二氧化碳15.7％，甲烷3.1％，加入纯氧气90NM3/H，称为原料气。送原料气进入预热器，提高气体温度到130～180℃，送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30％以上)，出口一氧化碳浓度达到1ppm以下，回收反应气热量制造水蒸气，再送入精脱氧反应器，使残余氧气与过量氢气反应，获得氧气浓度低于1ppm的气体，回收反应热量制造水蒸气，冷却该气体到常温，送变压吸附装置精脱二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm，脱除水露点到-70℃，变压吸附出口气体配入纯氮气，使成分为氢气75％，氮气25％，氧气1ppm以下，一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下，水水露点到-70℃，获得制氨合成气。