CN108529649A - 一种***尾气制造氨合成气工艺 - Google Patents

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杨皓
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Abstract

本发明涉及一种***尾气制氨合成气工艺，将***尾气预净化脱氨脱酸脱除全部硫后，气体成分为90％以上氢气，8％以下氮气，0.3‑0.5％氧气，0.3‑0.5％一氧化碳，0.1％以下二氧化碳，设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤，将一氧化碳浓度为0.3‑0.5％转化成二氧化碳，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，按比例混入高纯氮气即变成氨合成气。

Description

一种***尾气制造氨合成气工艺
技术领域
本发明涉及化工、节能、环保领域，是一种有效减少变压吸附装置氮气放空量，由此节约氨合成成本的方法。
背景技术
对于以***尾气为原料生产合成氨的过程，对于氨合成气体的制造方法一般采用两种方法。
一种方法是将***尾气除酸除氨脱硫后，送脱氧装置，脱氧装置采用氢气还原氧气生成水，冷却后送变压吸附制氢装置生产高纯氢气，氢气中一氧化碳二氧化碳浓度达到10ppm以下，按比例混入高纯氮气制氨合成气。
一种方法是将***尾气除酸除氨脱硫后，送脱变压吸附制氢装置，氢气中一氧化碳二氧化碳浓度达到10ppm以下，送脱氧装置，脱氧装置采用氢气还原氧气生成水，冷却后脱水，按比例混入高纯氮气制氨合成气。
变压吸附脱除一氧化碳同时脱除二氧化碳到10ppm，通常只能回收少量氮气，这是因为氮气与二氧化碳和一氧化碳在制氢吸附剂中大量共吸附所致。
发明内容
脱氧过程如果使用氢气还原，消耗氢气，而一氧化碳转化成二氧化碳不消耗氢气，同时，氧气被部分脱除。本发明的方法，实际上是用一氧化碳转化氧气替换氢气转化氧气，减轻了后段精脱氧的氢气消耗，原来的同时脱除一氧化碳与二氧化碳改成单独脱除二氧化碳，而单独脱除二氧化碳的吸附剂，与同时脱除二氧化碳与一氧化碳的吸附剂相比，可以大幅提高氢气与氮气的收率。
本发明是一种***尾气制氨合成气工艺，其特征在于：将***尾气预净化脱氨脱酸脱除全部硫后，气体成分为90％以上氢气，8％以下氮气，0.3-0.5％氧气，0.3-0.5％一氧化碳，0.1％以下二氧化碳，设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤，将一氧化碳浓度为0.3-0.5％转化成二氧化碳，该催化剂对一氧化碳转化氧气快速响应，而对氢气转化氧气不敏感，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，该步骤氢气与氧气转化彻底，氧气残余量小于1ppm，再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，按比例混入高纯氮气即变成氨合成气。
具体实施方式
实施例1：某***装置尾气气体总量为36000NM3/H，0.04MPa，酸洗碱洗脱硫后，称为原料气，气体成分为氢气92％，氮气7％，一氧化碳0.3％，二氧化碳0.001％，氧气0.699％。
送原料气进入预热器，提高气体温度到130～180℃，送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30％以上)，出口一氧化碳浓度达到1ppm以下，回收反应气热量制造水蒸气，再送入精脱氧反应器，使残余氧气与过量氢气反应，获得氧气浓度低于1ppm的气体，回收反应热量制造水蒸气，冷却该气体到常温，送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm，脱除水露点到-70℃，变压吸附出口气体成分为氢气93％，氮气7％，氧气1ppm以下，一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下，水水露点到-70℃，按氢气∶氮气＝3∶1配高纯氮气，获得制氨合成气。
实施例2：某***装置尾气气体总量为36000NM3/H，0.2MPa，酸洗碱洗脱硫后，气体成分为氢气94％，氮气5％，一氧化碳0.75％，二氧化碳0.04％，氧气0.21％。先配纯氧200NM3/H或含氧200NM3/H的等量空气称为原料气。
送原料气进入预热器，提高气体温度到130～180℃，送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30％以上)，出口一氧化碳浓度达到1ppm以下，回收反应气热量制造水蒸气，再送入精脱氧反应器，使残余氧气与过量氢气反应，获得氧气浓度低于1ppm的气体，回收反应热量制造水蒸气，冷却该气体到常温，送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm，脱除水露点到-70℃，变压吸附出口气体成分为氢气93％，氮气7％，氧气1ppm以下，一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下，水水露点到-70℃，按氢气∶氮气＝3∶1配高纯氮气，获得制氨合成气。
实施例3：某***装置尾气气体总量为36000NM3/H，2.5MPa，酸洗碱洗脱硫后，气体成分为氢气95％，氮气4％，一氧化碳0.25％，二氧化碳0.04％，氧气0.71％，称为原料气。
送原料气进入预热器，提高气体温度到130～180℃，送入一氧化碳转化器转化一氧化碳(氧气过量30％以上)，出口一氧化碳浓度达到1ppm以下，回收反应气热量制造水蒸气，再送入精脱氧反应器，使残余氧气与过量氢气反应，获得氧气浓度低于1ppm的气体，回收反应热量制造水蒸气，冷却该气体到常温，送变压吸附装置脱除二氧化碳到一氧化碳与二氧化碳总浓度低于10ppm，脱除水露点到-70℃，变压吸附出口气体成分为氢气93％，氮气7％，氧气1ppm以下，一氧化碳与二氧化碳总量10ppm以下，水水露点到-70℃，按氢气∶氮气＝3∶1配高纯氮气，获得制氨合成气。

Claims (1)

1.一种***尾气制氨合成气工艺，其特征在于：将***尾气预净化脱氨脱酸脱除全部硫后，气体成分为90％以上氢气，8％以下氮气，0.3-0.5％氧气，0.3-0.5％一氧化碳，0.1％以下二氧化碳，设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤，将一氧化碳浓度为0.3-0.5％转化成二氧化碳，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，按比例混入高纯氮气即变成氨合成气。
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