煤制天然气硫、氨回收工艺选择

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1、第2期(总第159期)煤化工No．2(TotalNo．159)2012年4月CoalChemicalIndustryApr．2012煤制天然气硫、氨回收工艺选择徐西征，孙中辉，时丕应，刘宝银，谭小宝(新矿集团伊犁新天煤化工有限公司，新疆伊宁835000)摘要对煤制天然气项目采用的副产液氨、硫磺方案和副产硫酸铵方案进行了比较，分析了副产硫酸铵方案技术路线，讨论了该技术代替原有液氨工艺的优缺点，通过分析可知，采用克劳斯硫回收和氨法脱硫相结合工艺比硫磺、液氨产品方案投资省、效益好。煤制天然气副产硫酸铵工艺为集成、首创的工艺，具体效果需要在生产实践中检验。关键词煤制天然

2、气，硫磺，液氨，硫酸铵文章编号：1005—9598(2012)一02—0020—03中图分类号：T054文献标识码：B(3)产品危险性高，库存压力大。液氨具有腐蚀1问题的提出性，容易挥发，是煤制天然气项目中最危险的化工产品之一，需要专用的压力容器储存和专用的液氨槽车新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州具有丰富运输，储存和运输难度大，如果冬季销售困难，可能会的煤炭资源和水资源，西气东输二线管道从伊犁州经对煤制天然气生产带来较大的库存压力。过，很多企业借此优势，建设煤制天然气项目，煤炭气化方式大多采用固定床加压气化技术。年产20亿m。2液氨、硫磺方案和硫酸铵方案的比较煤

3、制天然气采用固定床加压气化可副产1．86万t硫磺和2．4万t液氨，硫磺可以出售给硫酸厂和化工伊犁新天煤化工有限公司年产20亿m。煤制天厂，液氨可以出售给合成氨企业和用于电厂脱硫。然气项目年用煤674万t，其中气化用煤465万t，锅以硫磺为产品的方案中，硫回收采用克劳斯工炉用煤209万t，硫质量分数0．62％。艺，燃烧后的二氧化硫与硫化氢发生克劳斯反应生产在副产1．86万t硫磺、2．4万t液氨的前提下，单质硫，克劳斯硫回收尾气时，需要配套进行斯科特根据反应式(1)～(4)进行了计算，若采用硫酸铵产品尾气处理。氨回收采用蒸氨工艺，以液氨形态回收。上方案，气化部分氨过

4、量，硫磺不足，每年需要补充3988述硫回收和氨回收工艺成熟，在多家以固定床气化为t硫磺。补充硫磺后的硫酸铵年产量为93176t。龙头的煤化工企业中得到广泛应用，但应用于伊犁煤S+O2=SO2(1)制天然气项目仍然存在一些问题：2S02+O2=2S03(2)(1)市场小，运费高。液氨和硫磺用途单一，产品H2O+SO~H2SO4(3)定价处于劣势，且伊犁地区没有下游的合成氨和硫酸H2S04+2NH3=(Nil4)2SO4(4)企业，硫磺和液氨需要运输到乌鲁木齐等地区销售，经计算，采用硫酸铵方案比采用硫磺、液氨方案2．4万t液氨每年的运费即达到1680多万元，加上每年

5、可增收1932万元，经济效益分析列于下页表1。硫磺运费，可达到2200万元左右。3副产硫酸铵方案技术路线分析(2)工艺复杂，投资大。克劳斯硫回收和斯科特尾气处理投资需要1．9亿元。用煤气中的氨生产硫酸铵的技术十分成熟，借鉴收稿日期：2011—11—08作者简介：徐西征(1967一)，男，山东新泰，高工，学士，1989年毕业于中国矿业大学煤化工专业，一直从事煤化工生产技术管理工作，E-mail：78292710@163．tom。2012年4月徐西征等：煤制天然气硫、氨回收工艺选择21一表1液氨、硫磺方案和硫酸铵方案的经济效益比较焦化厂中硫酸铵生产的工艺特点，经与有

6、关单位共同研究，煤制天然气项目中，实现副产硫酸铵可有4个项目数量／t单价／元·t一总价／万元方案。液氨、硫磺方案方案l：混合脱硫。硫化氢首先进入克劳斯燃烧硫磺186008001488液氨2400018004320炉燃烧成二氧化硫，燃烧气进入锅炉烟气氨法脱硫系硫磺运费18600300—558统，与锅炉烟气共同脱硫，共用硫酸铵结晶包装工艺，液氨运费24000700-1680尾气共同排放，取消硫回收工艺尾气的排放烟筒。收益一一3570方案2：二氧化硫转化。二氧化硫含量很高的克硫酸铵方案劳斯尾气，在催化条件下首先氧化成三氧化硫，然后与硫酸铵931766005591氨气在

7、液相中反应生产硫酸铵，硫酸铵单独结晶包装。副产蒸汽3840060230方案3：硫酸脱硫。采用湿法硫酸技术，先用硫化补充硫磺3988800—319氢生产浓硫酸，然后用浓硫酸吸收氨气，硫酸铵单独收益一一5502结晶包装。增加效益)一一1932方案4：混合结晶。方案2中的硫酸铵溶液进入注：1)硫酸铵方案收益减去液氨硫磺方案收益，即方案1中的脱硫装置，与烟气脱硫硫酸铵混合，共同5502—3570=1932万元。结晶包装。硫酸铵方案不同技术路线对比见表2。表2硫酸铵方案不同技术路线对比方案优点缺点投资／亿元运行成本混合脱硫技术成熟；有类似业绩．硫酸铵质量略差～0．4最低二

8、氧化硫转化有较大把握；硫