專利名稱：合成氨中的等壓變換脫碳工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以煤為原料的合成氨的氣體變換工藝，具體為一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝。
背景技術(shù)：
我國目前的中小合成氨的廠家大都采用固定床間歇制得半水煤氣，原料為無煙塊煤或焦炭，造氣后提壓到40KPa進(jìn)入脫硫塔脫硫，然后煤氣經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮到0.8MPA進(jìn)行CO變換，工藝一般選擇中低溫變換和全低溫變換，變換后的氣體進(jìn)行脫硫，脫硫劑一般選用烤膠或DDS，氣體中的硫化氫含量控制在15mg/m3以下。脫硫后的氣體壓縮至2.0MPa進(jìn)行CO2的脫除，然后銅洗脫除微量的CO和CO2，最后合成氨。截止于2000年，合成氨造氣基本上都采用此流程，不足之處主要有，1、CO的變換是一個體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)后氣體體積要增加25％左右，采用這種流程在變換氣脫硫后要把全部氣體由0.7MPa提高到2.0或2.7MPa，甚至更高。噸氨增加電耗40KWh，循環(huán)水增加10方，噸氨成本增加15元以上，目前全國至少有2000萬噸合成氨采用此流程，損失在3億以上。
專利號為200510074834.8公開了一種“常壓固定床”間歇氣化制氨的高壓全低溫變換工藝，該工藝主要是將變換工段的壓力由0.8～1MPa提高到3.0～4.0MPa，雖然提高了反應(yīng)速度，解決了反硫化問題，但是帶來一系列問題，如1、壓力大，設(shè)備制造要求標(biāo)準(zhǔn)提高，資金投入量比較大，溶液泵壓力提高，能耗增加，大部分中小企業(yè)難以承受，2、雖然去掉了半水煤氣脫硫，解決了反硫化問題但是目前的各種變換催化劑只要硫化氫含量達(dá)到50毫克/立方米就不存在反硫化問題，所以該工藝對煤種要求非常嚴(yán)格，只適合在特定地區(qū)的特種煤礦建立的企業(yè)使用。3、高壓下的變換氣脫硫，CO2分壓高，溶解量大，致使脫硫液有變酸性的趨勢，所以必須增加堿的消耗量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以煤為原料的合成氨的氣體凈化工藝中能耗高的問題而提供了一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝。
本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝，包括將固定床間歇制得的半水煤氣脫硫后的氣體加壓到1.85～2.05MPa的壓力下進(jìn)行變換，第一變換爐內(nèi)溫度控制350～370℃，第二變換爐內(nèi)溫度控制在250～280℃，然后在保持1.85～2.05MPa的壓力下脫硫，脫硫的溫度為35～40℃，然后在保持1.85～2.05MPa的壓力下脫碳，脫碳的溫度是0～-5℃，最后在保持1.85～2.05MPa的壓力下精脫硫，精脫硫的溫度是35～40℃。
脫硫用DDS和純堿作為脫硫劑，脫碳用NHD溶液吸收CO2，脫碳后的氣體通過精脫硫劑脫硫。最后使凈化后的氣體總硫含量小于0.1PPm。最后凈化后的氣體進(jìn)行合成甲醇和甲烷以及合成氨反應(yīng)。變換前的固定床間歇制半水煤氣和對其脫硫的工藝為常規(guī)工藝。NHD為聚乙二醇二甲醚。
本發(fā)明針對傳統(tǒng)工藝中從變換到脫碳的逐步增壓的方法進(jìn)行改革，將變換的壓力直接提高到1.85～2.05MPa而且一直保持該壓力到精脫硫工序，這樣一來減少了逐步增壓過程中CO2的無效壓縮和冷卻，使能耗降低，噸氨成本至少降低15元，而且此工藝容易實施，適合于大多數(shù)中小制氨企業(yè)的技術(shù)改造，符合我國目前國情。
具體實施例方式
實施例1；一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝，包括將固定床間歇制得的半水煤氣脫硫后的氣體加壓到1.85MPa的壓力下進(jìn)行變換，第一變換爐內(nèi)溫度控制350℃，第二變換爐內(nèi)溫度控制在280℃，然后在保持1.85MPa的壓力下脫硫，脫硫的溫度為40℃，然后在保持1.85MPa的壓力下脫碳，脫碳的溫度是-5℃，最后在保持1.85MPa的壓力下精脫硫，精脫硫的溫度是40℃。
脫硫用DDS和純堿作為脫硫劑，脫碳用NHD溶液吸收CO2，脫碳后的氣體通過精脫硫劑脫硫。精脫硫劑為市場上現(xiàn)有的常規(guī)產(chǎn)品。脫硫使用的脫硫液組成為，碳酸亞鐵5～8克/升、純堿30克/升，其余為水，脫碳使用NHD液。
實施例2；一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝，包括將固定床間歇制得的半水煤氣脫硫后的氣體加壓到2.05MPa的壓力下進(jìn)行變換，第一變換爐內(nèi)溫度控制370℃，第二變換爐內(nèi)溫度控制在250℃，然后在保持2.05MPa的壓力下脫硫，脫硫的溫度為35℃，然后在保持2.05MPa的壓力下脫碳，脫碳的溫度是0℃，最后在保持2.05MPa的壓力下精脫硫，精脫硫的溫度是35℃。
脫硫用DDS和純堿作為脫硫劑，脫碳用NHD溶液吸收CO2，脫碳后的氣體通過精脫硫劑脫硫。精脫硫劑為市場上現(xiàn)有的常規(guī)產(chǎn)品。脫硫使用的脫硫液組成為，碳酸亞鐵5～8克/升、純堿30克/升，其余為水，脫碳使用NHD液。
實施例3；一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝，包括將固定床間歇制得的半水煤氣脫硫后的氣體加壓到2.0MPa的壓力下進(jìn)行變換，第一變換爐內(nèi)溫度控制350～370℃，第二變換爐內(nèi)溫度控制在270℃，然后在保持1.95MPa的壓力下脫硫，脫硫的溫度為35～40℃，然后在保持1.92MPa的壓力下脫碳，脫碳的溫度是0～-5℃，最后在保持1.85MPa的壓力下精脫硫，精脫硫的溫度是35～40℃。脫硫用DDS和純堿作為脫硫劑，脫碳用NHD溶液吸收CO2，脫碳后的氣體通過精脫硫劑脫硫。精脫硫劑為市場上現(xiàn)有的常規(guī)產(chǎn)品。
脫硫使用的脫硫液組成為，碳酸亞鐵5～8克/升、純堿30克/升，其余為水，脫碳使用NHD液。
權(quán)利要求
1.一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝，其特征在于包括將固定床間歇制得的半水煤氣脫硫后的氣體加壓到1.85～2.05MPa的壓力下進(jìn)行變換，第一變換爐內(nèi)溫度控制350～370℃，第二變換爐內(nèi)溫度控制在250~280℃，然后在保持1.85～2.05MPa的壓力下脫硫，脫硫的溫度為35～40℃，然后在保持1.85～2.05MPa的壓力下脫碳，脫碳的溫度是0～-5℃，最后在保持1.85～2.05MPa的壓力下精脫硫，精脫硫的溫度是35～40℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨中的等壓變換脫碳工藝，其特征在于變換的保持的壓力為2.0MPa，脫硫保持的壓力為1.95MPa，脫碳的壓力是1.92PMa，精脫硫1.85MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成氨中的等壓變換脫碳工藝，其特征在于脫硫使用的脫硫液組成為，碳酸亞鐵5～8克/升、純堿30克/升，其余為水，脫碳使用NHD液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以煤為原料的合成氨的氣體變換工藝，具體為一種合成氨中的等壓變換脫碳工藝。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的以煤為原料的合成氨的氣體凈化工藝中能耗高的問題。主要技術(shù)方案是將變換的壓力直接提高到1.85～2.05MPa而且一直保持該壓力到精脫硫工序。減少了逐步增壓過程中CO
文檔編號C01C1/00GK1962442SQ20061016205
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者董海水, 張山泉, 王中剛, 韓喜民, 馬惠民, 張建民, 解交平 申請人:山西豐喜肥業(yè)(集團(tuán))股份有限公司臨猗分公司