[发明专利]一种合成氨的生产方法

说明书

本发明涉及一种合成氨的生产方法，特别是合成氨生产过程中，精炼工序和液氨贮罐气再利用工序的改进方法。

现有的合成氨的生产方法，先制备含氢气和氮气的混合气体，然后将其进行脱硫、一氧化碳变换、脱去二氧化碳的处理，再经精炼工序吸收剩余的一氧化碳、二氧化碳及硫化氢，将得到的纯净氢气和氮气进行合成制得合成氨，进入液氨贮罐，再经液氨贮罐气回收工序将液氨贮罐减压时放出的液氨贮罐气中夹有的部分氨气回收，分离出剩余的气体送出作燃料。其中，精炼工序吸收液循环使用过程是吸收液经精炼吸收塔吸收剩余的一氧化碳、二氧化碳及硫化氢反应之后，经减压进入再生塔加温反应分离出一氧化碳、二氧化碳、氨气及水气，再经水冷器冷却，另将液氨经液氨计量瓶转变成氨气，充入水冷器中的吸收液中，使吸收液总氨含量保持在每升7-11摩尔，再经过氨冷降温，增压至13-15兆帕斯卡进入精炼吸收塔循环使用。而液氨贮罐气回收工序是将液氨贮罐减压时放出的液氨贮罐气用水等压吸氨，分离出的气体送出作燃料，将得到的氨水采用蒸汽蒸氨的方法回收得液氨。现有技术存在的问题是：精炼工序须将液氨转变成氨气，充氨的过程断断续续，氨气在常压的水冷器中反应不稳定，导致总氨含量难以稳定，吸氨过程在水冷器中进行，故水冷器容易损坏，产品液氨消耗大，，每生产一吨液氨，精炼工序就要消耗液氨25公斤左右。再则，液氨贮罐气回收工序回收氨气的工序复杂，能量消耗高，每回收一吨液氨需消耗七吨左右蒸汽，回收率低，只有60-80％左右。

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种能充分回收液氨贮罐气带出的氨气，降低合成氨生产过程中精炼工序的氨损耗，解决水冷器易坏问题和稳定吸收液总氨含量的合成氨的生产方法。

本发明的任务是这样实现的，本发明是一种合成氨的生产方法，先将制备的含氢气和氮气的混合气体进行脱硫、一氧化碳变换、脱去二氧化碳的处理，再经精炼工序吸收剩余的一氧化碳、二氧化碳及硫化氢，将得到的纯净氢气和氮气进行合成制得合成氨，进入液氨贮罐，再将液氨贮罐减压时放出的液氨贮罐气中夹有的部分氨气回收，分离出剩余的气体送出作燃料，其中，精炼工序的吸收液在循环使用过程中通过补充氨气使其总氨含量保持在每升7-11摩尔，本发明的特点是将液氨贮罐减压时放出的液氨贮罐气通过可吸氨的装置加入精炼工序吸收液的循环使用过程，直接向吸收液补充氨气，分离出剩余的气体送出作燃料。这样，精炼工序不需消耗液氨，也不需将液氨转变成氨气的装置，充氨的过程持续稳定，氨气在可吸氨的装置中反应稳定，吸收液中总氨含量也稳定，水冷器中没有吸氨反应不容易损坏；又取消了液氨贮罐气回收工序回收氨气的复杂工序，降低了能量消耗，提高了液氨贮罐气的液氨回收率。

所述的合成氨的生产方法，精炼工序吸收液循环使用过程是用吸收液经精炼吸收塔吸收剩余的一氧化碳、二氧化碳及硫化氢反应之后，经减压进入再生塔加温反应分离出一氧化碳、二氧化碳、氨气及水气，再经水冷降温，补充氨气，再经氨冷降温，增压至13-15兆帕斯卡，进入精炼吸收塔循环使用，进入精炼吸收塔前须滤去沉淀，其特点是最好在精炼工序吸收液水冷降温后，引出吸收液增压进入可吸氨的装置中，将液氨贮罐减压时放出的液氨贮罐气也通入可吸氨的装置对吸收液补氨，补氨后的吸收液经缓冲后再进行水冷降温送入氨冷阶段，可吸氨的装置分离出的气体送出作燃料。可降低合成氨生产中的能量损耗，又使工序合理简单。

所述的合成氨的生产方法，其特点是可吸氨的装置最好采用承压极限不小于2兆帕斯卡的氨气吸收塔。使吸收液吸氨更加充分，可提高液氨贮罐气中氨气的回收率。

本发明与现有技术相比，由于采取了用液氨贮罐气在精炼工序向吸收液补充氨气的合成氨的生产方法，精炼工序不需消耗液氨，也不需要将液氨转变成氨气过程和装置，充氨的过程持续稳定，氨气在可吸氨的装置中反应稳定，吸收液中总氨含量稳定，水冷器不容易损坏，且寿命延长，每生产一吨合成氨，精炼工序就节约液氨25公斤左右。又因取消了液氨贮罐气回收工序回收氨气的复杂工序，降低了能量消耗，每回收一吨合成氨可节约蒸气七吨左右，回收率提高到96％以上。解决了长期以来在合成氨生产过程中精炼工序氨耗高，吸收液总氨含量不稳定，水冷器容易损坏这一技术难题。简化了整个生产工艺。

图1为本发明的工艺流程示意图。

图2为现有技术的精炼工序中向循环使用的吸收液补充氨气的工艺示意图。

图3为本发明用液氨贮罐气在精炼工序向循环使用的吸收液补充氨气的工艺示意图。