[发明专利]一种合成氨原料气净化方法及基于其的合成氨工艺

说明书

本发明涉及合成氨技术领域，特别是关于一种合成氨原料气净化方法，包括下述步骤：1)甲醇洗洗涤塔出口的不含硫富甲醇液经由不含硫闪蒸槽，得到不含硫闪蒸汽I；2)甲醇洗洗涤塔出口的含硫富甲醇液先经由含硫闪蒸槽，得到含硫闪蒸汽，含硫闪蒸汽进入洗涤段脱硫，然后以脱硫剂对不含硫闪蒸汽进行深度脱硫，得到不含硫闪蒸汽II；3)不含硫闪蒸汽I和不含硫闪蒸汽II汇合后去燃料气总管，进入下一工段。以本发明中的改性硅胶进行深度脱硫后可将不含硫闪蒸汽中的硫含量降低至不高于0.05mg/Nm³，避免后续工段中因硫化物的存在而可能导致的危及生产安全的情况的发生，显著降低现有技术合成氨系统运行的总能量消耗和总投资成本。

技术领域

本发明涉及合成氨生产技术领域，特别是关于一种合成氨原料气净化方法及基于其的合成氨工艺。

背景技术

合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务，第一次世界大战结束后，转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。

合成氨生产中需要将原料气先经脱硫、脱碳后，得到氮、氢混合气在高温高压和催化剂存在下而直接合成氨。合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的，作为原料气的半水煤气中一般都含有0.6g/Nm³以上的硫化氢及有机硫化物，硫化物的存在容易导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒，引起金属腐蚀、堵塞设备和管道及影响产品质量。在传统合成氨生产原料气的净化中，甲醇洗工艺是常见的脱硫、脱碳工艺，常规设计中，甲醇洗洗涤塔出口的含硫和不含硫的富甲醇液分别经闪蒸槽去闪蒸，闪蒸气主要成分为二氧化碳和氢气。这两股闪蒸气合并后去循环压缩机加压后去甲醇洗原料气系统回收。这种操作存在的问题是以二氧化碳为主要成分的闪蒸气在系统循环中增加了脱碳的负荷，且循环压缩机一直做功，消耗了大量电能，不利于合成氨生产的节能降耗(图1)。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一旨在提供一种合成氨原料气净化方法，显著降低了现有技术合成氨系统运行的总能量消耗和总投资成本，可减少磨煤系统中氮气的配入量，降低生产对氮气的消耗，以本发明中的改性硅胶进行深度脱硫后可将不含硫闪蒸汽中的硫含量降低至不高于0.05mg/Nm³，极大地避免了后续工段中因硫化物的存在而可能导致的危及生产安全的情况的发生。

本发明的目的之二旨在提供一种合成氨工艺，述合成氨工艺流程简单，高温高压工段较少，易于操作管理，工艺流程运行成本较低，利于维护，而且废水、废气排放较少，能耗降低，利于规模化推广应用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

[1]一种合成氨原料气净化方法，包括下述步骤：

1)甲醇洗洗涤塔出口的不含硫富甲醇液经由不含硫闪蒸槽，得到不含硫闪蒸汽I；

2)甲醇洗洗涤塔出口的含硫富甲醇液先经由含硫闪蒸槽，得到含硫闪蒸汽，含硫闪蒸汽进入洗涤段脱硫，得到不含硫闪蒸汽II；

3)不含硫闪蒸汽I和不含硫闪蒸汽II汇合后去燃料气总管，进入下一工段；

所述洗涤段以不含硫甲醇液作为洗涤液。

在本发明的一些优选实施方案中，所述洗涤段脱硫使不含硫闪蒸汽II中硫含量小于预设的含量阈值10mg/Nm³，收集含硫液体，结晶。