[發(fā)明專利]一種水煤氣變換氣制造氨合成氣工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810396980.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108545696A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘俊波;楊皓;王巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊皓
• 主分類號(hào): C01B3/50
• 分類號(hào): C01B3/50;C01B3/58
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種水煤氣變換氣制氨合成氣工藝，將變換氣精脫硫后，氣體成分為52％以上氫氣，7％以下氮?dú)猓?.1％氧氣，0.2％以下一氧化碳，40％以上二氧化碳，先脫除二氧化碳到濃度低于2％，稱為粗脫氣，加入比一氧化碳轉(zhuǎn)化所需氧氣過(guò)量0.1％的純氧氣或同當(dāng)量空氣，設(shè)立一氧化碳催化轉(zhuǎn)化成二氧化碳步驟，將0.2％以下一氧化碳濃度為轉(zhuǎn)化成二氧化碳，一氧化碳?xì)埩魸舛冗_(dá)到1ppm以下，將轉(zhuǎn)化氣送精脫氧步驟，再送變壓吸附精脫二氧化碳與一氧化碳到10ppm以下，成為氨合成氣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工、節(jié)能、環(huán)保領(lǐng)域，是一種減少變壓吸附制氫裝置，由此減少氨合成投資的方法。

背景技術(shù)

對(duì)于以水煤氣變換氣為原料生產(chǎn)合成氨的過(guò)程，對(duì)于氨合成氣體的制造方法一般采用兩種方法。

一種方法是將變換氣精脫硫后，送PSA脫碳裝置，脫碳裝置采用氧化鋁、硅膠、活性炭、分子篩脫除二氧化碳，使二氧化碳達(dá)到0.8％以下，送變壓吸附制氫裝置制取高純氫氣，氫氣中一氧化碳與二氧化碳混合濃度低于10ppm，實(shí)際氫氣收率達(dá)到93％左右，若使用回收裝置，可使氫氣回收率達(dá)到98％，氮?dú)獠换厥铡?/p>

一種方法是將變換氣精脫硫后，送甲醇洗脫碳裝置，脫碳裝置采用冷凍甲醇脫除二氧化碳，使二氧化碳達(dá)到1ppm以下，送液氮洗脫除一氧化碳到9ppm以下。

PSA制氫與液氮洗制氫氮?dú)舛加休^大的氫氣損失都在2％以上，氮?dú)鈸p失更是極大，由此浪費(fèi)能量很大。

發(fā)明內(nèi)容

水煤氣變換達(dá)到一氧化碳0.2％以下是容易達(dá)到的過(guò)程，PSA制氫與液氮洗制氫氮?dú)錃馀c氮?dú)鈸p失都很大。本發(fā)明的方法，實(shí)際上是用一氧化碳轉(zhuǎn)化氧氣替換氫氣轉(zhuǎn)化一氧化碳，變壓吸附同時(shí)脫除一氧化碳與二氧化碳時(shí)，氮?dú)鈸p失大，而單獨(dú)脫除二氧化碳的吸附劑，與同時(shí)脫除二氧化碳與一氧化碳的吸附劑相比，可以大幅提高氫氣與氮?dú)獾氖章剩サ粢旱垂ざ慰梢源罅繙p少投資，減少氫氣與氮?dú)鈸p失。

本發(fā)明是一種水煤氣變換氣制氨合成氣工藝，其特征在于：將變換氣精脫硫后，氣體成分為52％以上氫氣，7％以下氮?dú)猓?.1％氧氣，0.2％以下一氧化碳，40％以上二氧化碳，先脫除二氧化碳到濃度低于2％，稱為粗脫氣，加入比一氧化碳轉(zhuǎn)化所需氧氣過(guò)量0.1％的純氧氣或同當(dāng)量空氣，設(shè)立一氧化碳催化轉(zhuǎn)化成二氧化碳步驟，將0.2％以下一氧化碳濃度為轉(zhuǎn)化成二氧化碳，一氧化碳?xì)埩魸舛冗_(dá)到1ppm以下，將轉(zhuǎn)化氣送精脫氧步驟，再送變壓吸附精脫二氧化碳與一氧化碳到10ppm以下，成為氨合成氣。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：水煤氣變換氣總量為36000NM3/H，0.84MPa，精脫硫后，氣體成分為氫氣50％，氮?dú)?％，一氧化碳0.2％，二氧化碳42.7％，氧氣0.1％，加入純氧氣18NM3/H，稱為原料氣。先脫除二氧化碳到濃度低于2％，稱為粗脫氣，送粗脫氣進(jìn)入預(yù)熱器，提高氣體溫度到130～180℃，送入一氧化碳轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化一氧化碳(氧氣過(guò)量30％以上)，出口一氧化碳濃度達(dá)到1ppm以下，回收反應(yīng)氣熱量制造水蒸氣，再送入精脫氧反應(yīng)器，使殘余氧氣與過(guò)量氫氣反應(yīng)，獲得氧氣濃度低于1ppm的氣體，回收反應(yīng)熱量制造水蒸氣，冷卻該氣體到常溫，送變壓吸附裝置精脫二氧化碳到一氧化碳與二氧化碳總濃度低于10ppm，脫除水露點(diǎn)到-70℃，變壓吸附出口氣體成分為氫氣75％，氮?dú)?5％，氧氣1ppm以下，一氧化碳與二氧化碳總量10ppm以下，水水露點(diǎn)到-70℃，獲得制氨合成氣。