[发明专利]一种焦炉煤气合成氨的方法

说明书

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及焦炉煤气合成氨的方法，包括如下工序：变温吸附工序，通过变温吸附塔吸附净化焦化煤气中包含焦油、萘的杂质，得到预处理气，其中，所述变温吸附塔内自上而下依次设置活性炭层、硅胶层、氧化铝层和焦炭层；变压吸附提氢工序，去除加压后的所述预处理气中的油和水，然后进入变压吸附塔内去除剩余杂质，得到净化Hsubgt;2/subgt;，其中，所述变压吸附塔内自上而下依次设置分子筛层、CO专用吸附剂层、活性炭层、硅胶层和氧化铝层；氨合成工序，将所述变压吸附提氢工序得到的净化Hsubgt;2/subgt;和外来氮气混合后加压输送至氨合成塔，反应得到氨。本发明方法的工艺流程路线短，运行效益和稳定性高，产品质量好。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种焦炉煤气合成氨的方法。

背景技术

焦炉煤气是低阶煤在500～650℃下、隔绝空气或少量空气条件下，受热分解过程中产生的可燃性气体产品，一般每吨干煤可生产焦炉气300-350m³，焦炉自身用掉一半左右。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，其主要成分为H₂(55％-70％)和CH₄(15％-30％)、CO(5％-9％)、CO₂(2％-5％)、N₂(2％-6％)，另外还含有少量的其它成分，焦炉煤气可以用于生产氢气或制备氨。

常规的焦炉煤气合成氨工艺如下：

1、来自焦化装置的焦炉煤气经过压缩机加压后，进入精脱硫工段，焦炉煤气中的有机硫经过加氢转化为硫化氢，然后利用氧化锌脱除；硫含量合格的焦炉煤气经甲烷转化工段，将其中的甲烷转化为CO、CO₂、H₂；然后依次经过CO变换、CO₂脱除单元，再经过醇烷化(或者醇烃化)将其中的CO、CO₂彻底脱除，得到的合格氢氮气再经过压缩机加压后生产氨。

2、来自焦化装置的焦炉煤气经过压缩机加压后，进入精脱硫工段，焦炉煤气中的有机硫经过加氢转化为硫化氢，然后利用氧化锌脱除；硫含量合格的焦炉煤气经过PSA提取，得到满足氨要求的氢气(CO+CO₂≤10PPm)，补充合格氮气，经过压缩机加压后生产氨。

上述两种生产工艺均必须进行有机硫加氢转化的工序，加氢转化需要在一定温度下才能进行，而且需要定期更换氧化锌，造成焦炉煤气需要进行多次加热、降温，不仅会增加装置建设的投资成本，而且运行费用提高，制约综合利用焦炉煤气合成氨工艺的推广，进而影响到焦化装置整体效益的提升。

因此，需要优化焦炉煤气的利用方式，提高焦炉煤气合成氨装置的运行效益，开发一种工艺流程路线短、生产成本低的生产工艺。

发明内容

本发明提供一种工艺路线短、有助于降低生产成本的焦炉煤气合成氨的方法，其具有较好的运行效益、稳定性好，合成氨的产品质量好、纯度高。

为达到上述效果，本发明采用技术方案的基本构思如下：

焦炉煤气合成氨的方法，包括如下工序：

变温吸附工序，通过变温吸附塔吸附净化焦化煤气中包含焦油、萘的杂质，得到预处理气，其中，所述变温吸附塔内自上而下依次设置活性炭层、硅胶层、氧化铝层和焦炭层；

变压吸附提氢工序，去除加压后的所述预处理气中的油和水，然后进入变压吸附塔内去除剩余杂质，得到净化H₂，其中，所述变压吸附塔内自上而下依次设置分子筛层、CO专用吸附剂层、活性炭层、硅胶层和氧化铝层；

氨合成工序，将所述变压吸附提氢工序得到的净化H₂和外来氮气混合后加压输送至氨合成塔，反应得到氨。