專利名稱：合成氨原料氣的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是合成氨原料氣的生產(chǎn)方法。
已知的煤固定層連續(xù)氣化生產(chǎn)合成氨原料氣的魯奇法，需龐大的空氣裝置消耗較多的電能制純氧，并需燃燒較多的優(yōu)質(zhì)煤提供氣化所需熱量，同時煤氣化爐的操作條件苛刻，需要優(yōu)質(zhì)的煤作原料。
本發(fā)明的目的是提供一種煤固定層連續(xù)氣化生產(chǎn)合成氨原料氣的方法，這種方法與魯奇法相比，不需空分裝置制純氧及燃燒優(yōu)質(zhì)煤提供氣化所需熱量，同時，煤氣化的操作條件溫和，易于操作，對原料煤的品質(zhì)沒有較高的要求。
發(fā)明的實施方法如下1、連續(xù)氣化原料煤生產(chǎn)甲烷氣從后工序一段轉(zhuǎn)化爐來的連續(xù)的含有大量氫氣的轉(zhuǎn)化氣(如生產(chǎn)2所述)，在0.1～3.5MPa的壓力下，進(jìn)入煤固定層氣化爐內(nèi)連續(xù)氣化，在爐內(nèi)，轉(zhuǎn)化氣中的氫氣與碳發(fā)生生成甲烷氣的甲烷化反應(yīng)。氣化爐的操作溫度為200～550℃，壓力為0.1～3.5MPa。氣化產(chǎn)生的熱量以廢熱鍋爐產(chǎn)生水蒸汽的形式移走。氣化完成后，轉(zhuǎn)化氣中的氫氣25～80%轉(zhuǎn)化為甲烷氣。出氣化爐的連續(xù)的氣化氣以干式除塵及氧化鋅脫硫后進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐及二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)化。
2、連續(xù)轉(zhuǎn)化甲烷氣生產(chǎn)轉(zhuǎn)化氣經(jīng)脫硫后的甲烷氣化氣。配以適量水蒸汽;在一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)，以劣質(zhì)煤氧化產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋飧舯诩訜?。?.1～3.5MPa壓力，500～950℃的溫度下連續(xù)流經(jīng)甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化用鎳催化劑，發(fā)生甲烷氣與水蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳。轉(zhuǎn)化反應(yīng)完成后的出一段轉(zhuǎn)化爐的連續(xù)的轉(zhuǎn)化氣中的甲烷含量降為15%(體積比)以下。(以除去轉(zhuǎn)化氣中的水蒸汽后計甲烷含量)出一段轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化氣連續(xù)地以一部分去煤氣化爐，如生產(chǎn)1所述生產(chǎn)甲烷氣。另一部分與一定量空氣(配入的空氣使二段轉(zhuǎn)化氣中的氮含量符合合成氨要求)及少量水蒸汽混合，連續(xù)地進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐。在二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)，轉(zhuǎn)化氣經(jīng)燃燒后在900～1200℃的溫度及0.1～3.5MPa的壓力下連續(xù)流經(jīng)甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化用鎳催化劑，轉(zhuǎn)化甲烷氣為一氧化碳和氫氣。出二段轉(zhuǎn)化爐后的甲烷，氣含量小于0.5%(體積比)(以除去轉(zhuǎn)化氣中水蒸汽計甲烷含量)，經(jīng)換熱后，直接進(jìn)入一氧化碳變換系統(tǒng)生產(chǎn)變換氣。
以上敘述了本發(fā)明方法的一個生產(chǎn)循環(huán)，這樣的生產(chǎn)循環(huán)不斷進(jìn)行，完成連續(xù)的生產(chǎn)過程。
本發(fā)明適宜于以煤為原料，采用間歇式生產(chǎn)半水煤氣為合成氨原料氣的合成氨廠。
權(quán)利要求
1.合成氨原料氣的生產(chǎn)方法，其特征在于首先在固定層煤氣化爐內(nèi)，用轉(zhuǎn)化爐來的含有氫氣的轉(zhuǎn)化氣連續(xù)進(jìn)行氫氣與碳反應(yīng)生成甲烷的氣化反應(yīng)。從氣化爐產(chǎn)出的氣化氣配入一定量蒸汽，在劣質(zhì)煤燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煹罋飧舯诩訜岬囊欢无D(zhuǎn)化爐內(nèi)，連續(xù)進(jìn)行鎳催化劑催化下的甲烷與水蒸汽生成一氧化碳與氫氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。從一段轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化氣一部分循回煤氣化爐氣化產(chǎn)生甲烷氣，另一部分配入適量空氣，在二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行鎳催化劑催化下的甲烷與水蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化氣直接去變換系統(tǒng)生產(chǎn)變換氣。如此循環(huán)進(jìn)行，完成連續(xù)生產(chǎn)合成氨原料氣的過程。
2.依權(quán)利要求1所述合成氨原料氣的生產(chǎn)方法，其特征在于在固定層煤氣化爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行煤氣化的生產(chǎn)條件為壓力0.1～3.5MP 溫度200～550℃轉(zhuǎn)化氣中的氫25～80%轉(zhuǎn)化為甲烷氣。
3.依權(quán)利要求1所述合成氨原料氣的生產(chǎn)方法，其特征在于在一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)條件為壓力0.1～3.5MPa 溫度500～950℃轉(zhuǎn)化后的甲烷氣中甲烷含量小于15%(體積比)(以除去水蒸汽后的轉(zhuǎn)化氣計甲烷含量)。在二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行甲烷水蒸轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)條件為壓力0.1～3.5MPa 溫度900～1200℃轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)化氣中甲烷含量小于0.5%(體積比)(以除去水蒸汽后的轉(zhuǎn)化氣計甲烷含量)
全文摘要
本發(fā)明是合成氨原料氣的生產(chǎn)方法。
文檔編號C10J3/02GK1070673SQ9110654
公開日1993年4月7日 申請日期1991年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月14日
發(fā)明者門偉 申請人:門偉