焦炉气制甲醇驰放气合成氨的工艺探究.pdf

《焦炉气制甲醇驰放气合成氨的工艺探究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、技术研发TECHN0LoGYANDMARKET焦炉气制甲醇驰放气合成氨的工艺探究靳嵩(山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西汾阳032200)摘要：甲醇生产过程中排放的弛放气经过变压吸附制取氢气，空分装置副产氮气经过脱氧精制获得纯净的氮气，得到的氢气和氮气作为原材料生产合成氨，实现资源充分利用。文章从焦炉气制甲醇入手，对合成氨原料气的来源、合成氨的生产工艺、甲醇弛放气合成氨的优点以及甲醇弛放气合成氨的缺点进行了详细的阐述，以供行业参考借鉴。关键词：焦炉气制甲醇；弛放气；合成氨doi：10．3969／j．issn．1006—8554．2014．06．0980引言纯净的氮气作为冷却

2、介质并直接对空排放，这两者产生的附加焦炉煤气制甲醇属于富氢反应，较多的合成循环气被作为值均相对较低，这便极易造成严重浪费，因此，应当针对上述情弛放气放空，与此同时，空分系统在生产中利用的是氧气，大量况对以氮气和弛放气为原料合成氨的生产路线予以合理设计。的纯净氮气降温后即被放空，针对这种情况，相关研究人员设2合成氨原料气的来源计了以弛放气和氮气为原材料合成氨的生产流程，期望达到节当前的氮肥厂大多数的原料基本上均为煤、天然气以及轻能环保、增加收益的目的。油等，煤、天然气以及轻油等原料经过造气、除尘、脱硫、变换、1焦炉气制甲醇脱碳等相关的工艺之后制取合成氨原料气，在这一过程中消耗来自焦化

3、厂的焦炉煤气首先进入气柜，经缓冲后进入焦炉了大量的化石能源。在相关研究中利用氮气和弛放气来达到气压缩机增压到2．5MPa进入精脱硫装置，将煤气中的有机硫合成氨生产的目的，使企业的生产链得以进一步的延长，不仅加氢转化成无机硫且脱除至0．1ppm以下，脱硫后的焦炉煤气可以使企业创造新的利润增长点，而且还可以大幅度减少对环与氧气、中压蒸汽混合进入转化炉，其中的甲烷及其他碳氢化境的污染。其中，弛放气作为合成循环气中的一部分，弛放气的合物在催化剂的作用下转化为合成甲醇的有效成分一氧化碳、组成与合成循环气的组成较为一致，从生产实际及相关合成循二氧化碳和氢气。转化气离开转化炉之后，依次经过废热锅

4、环气组成的资料中可以看出，甲醇弛放气中氢气含量大多在炉、焦炉气预热器、焦炉气初预热器、锅炉给水预热器、脱盐水73％～80％之间不等，富氢驰放气可通过变压吸附等技术提取预热器、采暖水预热器、最终水冷器等一系列的换热器，使转化合成氨所需的氢气，一般来说，年产10万t甲醇项目每小时约产气中的热量得到充分的回收利用。冷却后的转化气作为合成生1．38万m驰放气，经过变压吸附，能够获得1万m左右的反应的新鲜气，送至合成气压缩机增压到6．0MPa，进入甲醇纯氢，合成氨的另外一种原材料为氮气，甲醇项目配套空分装置合成塔，在合成催化剂的作用，新鲜气中的一氧化碳、二氧化碳的副产氮气至少在8000m以上

5、，生产合成氨时仍有大量富余。和氢气反应生成甲醇，与此同时放出大量的热。3合成氨的生产工艺根据焦炉气、转化气以及合成循环气的组成可以看出，从来自甲醇装置的弛放气经过减压后进入变压吸附系统。煤气进入甲醇系统开始，在之后依次经过的每一步骤的反应中每台吸附器在不同的时间段依次经历吸附、多级压力均衡降、均以富氢的形式存在。富余的甲烷、氢气以及氮气作为惰性组顺放、逆放、冲洗、多级压力均衡升以及最终升压等步骤，进而分，随着反应逐渐进行的趋势，其浓度随之逐渐升高，对反应的得到合成氨所要的氢气原料。其中，在逆放步骤中排出吸附的进行带来一定程度上的影响，导致循环机压缩功的浪费。在生部分杂质，剩余的大多

6、数杂质借助于冲洗步骤，以此实现进一产过程中，通常情况下采用的办法就是将一部分合成循环气体步的解吸。解吸气主要是一氧化碳和甲烷，经过混合罐以及解作为弛放气放空，进而实现其浓度得以降低的目的。现阶段，吸气缓冲罐稳压后，送至甲醇装置燃料气管网中，可以被用作将放空的弛放气作为锅炉燃料以及预热炉燃料，并使其得到充甲醇预热炉燃料或燃气锅炉燃料。弛放气合成氨的生产路线分的利用，这对于多余的弛放气而言，可以采取回焦炉燃烧的相对于其他工艺合成氨而言，前者能够充分利用甲醇生产中的措施，以此实现最大限度利用弛放气的效果。但是，焦炉气的各项资源，并且省略造气、除尘、脱硫、变换以及脱碳等诸多过热值是弛放气热

7、值的2倍，弛放气回炉措施会对焦炉加热造成程，精简至变压吸附、压缩以及合成三个步骤，生产流程得以明负面影响，进而制约由此所产生的经济效益。显缩短，这样在很大程度上能够真正实现最大化的资源利用。在转化反应中，所需要的纯氧主要来源于空分装置，空分4甲醇弛放气合成氨的优点系统通过对空气的净化、液化、分馏等得到纯氧气，同时副产大4．1成本优点量纯净的氮气，其中氮气的纯度可以高达99．99％。现阶段氮合成氨的原料以煤、焦炭、重油或者天然气为主，其中原料气大多数被用于水冷塔中的冷冻