[发明专利]一种合成氨分离工艺

权利要求书

1.一种合成氨分离工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、新鲜原料气经加压升温后进入合成塔中进行合成氨气体，合成氨气体经降温处理后进行气液分离，并将液化后的液氨分离收集；

S2、未液化的气体经升温后进入吸收塔中，与进入吸收塔中的吸收剂逆流接触，使得未液化的气体中的剩余氨气脱离并溶入吸收剂中形成氨溶液，并从吸收塔的底部排放；

S3、脱除氨气后的气体作为循环气，部分驰放后与新鲜原料气混合形成混合气，混合气经加压升温后送入合成塔中，作为新鲜原料气的补充进行新的氨气合成；

S4、从吸收塔排出的氨溶液经升温后送入解吸塔中，氨溶液中的氨气被解吸出来，形成解吸气和再生吸收剂；

S5、再生吸收剂从解吸塔中排出，经降温处理后送入吸收塔中，进一步溶解进入吸收塔中的气体得到氨溶液，损失的吸收剂从吸收剂储槽中补充；

S6、解吸气从解吸塔中排出，经降温处理后进行气液分离，降温后的解吸气被分离出富含氨的冷凝液和富含氨气的未冷凝气体；

S7、冷凝液进入解吸塔中参与下一循环的氨气和吸收剂的解吸，未冷凝气体与步骤S1中的合成塔出来的合成氨气体混合，降温处理后进行下一循环的气液分离，制得液氨；

所述步骤S1中合成氨气体的降温依次经第二换热器、第一水冷器、第三换热器、第一氨冷凝器和第二氨冷凝器；

所述步骤S1中的新鲜原料气升温通过第二换热器；

所述步骤S2中的未液化气体的升温通过第三换热器；

所述步骤S4中排出的氨溶液与步骤S5中排出的再生吸收剂通过第四换热器进行换热；

未液化的气体在吸收塔内的操作温度为10~40℃，压力为2~3MPa；氨溶液在解吸塔内的操作温度为60~100℃，压力为0.1~1 MPa。

2.根据权利要求1所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S1中合成氨气体依次经第二换热器、第一水冷器、第三换热器、第一氨冷凝器和第二氨冷凝器降温处理后，再进入第一气液分离器中进行气液分离；

合成氨气体在第一氨冷凝器内冷凝操作温度为-15~-5℃，在第二氨冷凝器内冷凝操作温度为-20~-10℃。

3.根据权利要求2所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S1中的新鲜原料气经第一压缩机、第二压缩机加压后，再经第二换热器升温，然后进入合成塔中。

4.根据权利要求3所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S2中的未液化气体经第三换热器换热升温后进入吸收塔中。

5.根据权利要求1所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S4中排出的氨溶液与步骤S5中排出的再生吸收剂通过第四换热器进行换热处理，使得氨溶液升温，再生吸收剂降温；降温后的再生吸收剂再经第三水冷器冷却后进入吸收塔中。

6.根据权利要求5所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S6中的解吸气从解吸塔顶部排出后，经第二水冷器冷却后进入第二气液分离器中，分离出富含氨的冷凝液和富含氨气的未冷凝气体。

7.根据权利要求1所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述步骤S2中的吸收剂为包含质子型离子盐和羟基化合物的混合液体，且质子型离子盐和羟基化合物的摩尔比为1:(1~7)。

8.根据权利要求7所述的合成氨分离工艺，其特征在于，所述质子型离子盐为乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、咪唑盐酸盐、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺二盐酸盐、N,N,N′,N′-四甲基-1,3-丙二胺二盐酸盐中的一种，所述羟基化合物为乙二醇、丙三醇、苯酚、间苯二酚、间苯三酚中的一种。

9.根据权利要求1所述的合成氨分离工艺，其特征在于，新鲜原料气和循环气经加压升温后依次进入第一合成塔和第二合成塔进行氨合成，生成合成氨气体，其中第一合成塔中装填有铁剂催化剂，反应温度为450～520 ℃，压力为6～8 MPa，气体体积空速为4500～6500 h^-1；第二合成塔中装填有钌基催化剂，或者第二合成塔内的上半部分装填铁基催化剂、下半部分装填钌基催化剂，反应温度为360～440 ℃，压力为4～6 MPa。