[发明专利]制氨流程中原料气入变换炉前加压工艺的改进

说明书

本发明是关于合成氨生产过程中，原料气入变换工段前加压工艺的改进。

在合成氨生产过程中，变换前的原料气中含有一定量的CO，需在催化剂作用下，与水蒸汽进行变换反应，生成CO₂及合成氨所需的原料H₂，其反应式如下：

CO+H₂O→CO₂+H₂

该反应既需加压进行，又需要一定量的水蒸汽，因此，在原料气进入变换工段之前，须先送入压缩机加压。现有的加压工艺是：将脱硫后的原料气送入活塞式压缩机低压段压缩，由于气体经压缩后产生热量，因此每段增压后的气体须进入水冷却器冷却，再进入油水分离器分离除去水分及压缩机带入的油，随后进入下一段加压。这种加压工艺流程复杂，设备庞大，气体增压而产生的热量未能充分利用，能耗大。

本发明的目的是为合成氨生产提供一种流程简单，设备精简，能合理利用能量的原料气加压工艺，以减少设备投资，节省能耗，降低合成氨生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的方法是，将脱硫后的原料气通入螺杆式压缩机加压，同时向压缩机内喷入经脱盐除氧的冷却水，喷水量使半水煤气保持100±5℃为宜，从螺杆式压缩机的出口排出增压至所需压力原料气、水蒸汽和热水混合物，送入气水分离器，分离出热水。所得的原料气和水蒸汽一并送入变换工段，所得的热水可送入锅炉加热制蒸汽，也可直接供生产或生活用热水。向压缩机内喷入的冷却水须经脱盐除氧处理，防止压缩机结垢，及过量氧带入系统。

综上所述，本发明入变换工段前的原料气的加压工艺由于采用螺杆式压缩机代替活塞式压缩机的低压段，使压缩和冷却过程同时进行，省去了庞大的段间冷却装置及油水分离器，使设备精简，流程简化，减少了设备投资和需用厂房面积，更主要的是本发明利用气体压缩过程中产生的热量副产水蒸汽和热水，既达到冷却气体的目的，又可为变换工段提供部分水蒸汽，一举二得。大量高温热水可通入锅炉降低锅炉蒸汽能耗，也可提供它用。经核算，对于1.3Mpa变换，每吨氨可回收150～200公斤水蒸汽和0.8吨96～100℃的高温热水，0.8Mpa变换，每吨氨可回收200～250公斤水蒸汽和0.4吨96～100℃高温热水，减少了变换的外供蒸汽，节约能耗降低制氨成本。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明原料气加压工艺流程框图。

图2为螺杆式压缩机示意图。

如图1，脱硫后的原料气通入螺杆式压缩机，并向压缩机通入脱盐除氧水，加压后的原料气及压缩机副产的水蒸汽送往变换工段，分离出的热水待用。变换所需蒸汽不足部分可由锅炉产汽补入。

如图2，螺杆压缩机由电机N驱动，脱硫后的原料气由压缩机进口输入，经脱盐除氧的冷却水由若干个喷水管喷入压缩机内，使压缩机处于近乎等温压缩，从压缩机的出口排出增压的原料气、水蒸汽和热水混合物，分离掉热水后入变换工段。