[發明專利]一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法及設備

在審

• 申請號: 202110909240.3
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113461029A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李彩慧;王建榮
• 申請（專利權）人: 山西長林能源科技有限公司
• 主分類號: C01C1/26
• 分類號: C01C1/26;B01J10/00;B01J19/00;B01J19/24
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 溫霞云

本發明公開了一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法及設備。本發明的方法包括：將二氧化碳制備系統、氨提濃精制系統和碳酸氫銨生成系統組合起來；二氧化碳制備系統對煙道廢氣進行凈化、除塵、降溫進而提濃，氣液分離、壓縮和過濾干燥，將含有CO2的煙道廢氣儲存；氨提濃精制系統對焦爐煤氣中的氨氣進行吸收、除雜、解析、降溫、精餾提濃，氨氣被真空水流吸收制成濃氨水母液；碳酸氫銨生成系統包括碳化主塔，碳化主塔內裝有濃氨水母液，與二氧化碳反應，生成碳酸氫銨。本發明能夠降低成本，簡化工藝，同時避免工業煙氣排放造成氣候變暖，保護環境，對焦化廠焦爐煤氣中的氨氣充分利用，創造效益，生產出附加值更高的碳酸氫銨。

技術領域

本發明涉及碳酸氫銨的生產技術，具體涉及一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法及設備。

背景技術

目前，國內農用碳酸氫銨的生產工藝是利用無煙煤經煤氣發生爐汽化制成半水煤氣，煤氣經過脫硫凈化后進入變換車間，煤氣中一氧化碳在變換觸媒的作用下變成二氧化碳，再進入碳化工段，碳化工段采用合成氨生產的氨氣與碳銨離心后得母液制成濃氨水，吸收煤氣中的二氧化碳，生成碳酸氫銨。脫除二氧化碳后的氣體經壓縮在氨合成塔內，在高溫高壓下氮氣與氫氣在觸媒作用下合成氨。合成的氨氣經壓縮制冷后生成液氨，液氨經汽化用于脫除煤氣中的二氧化碳，進而生產碳酸氫銨，但是該工藝生產的碳酸氫銨成本較高，工藝復雜。

焦化、冶金、發電廠、石灰窯等工業爐窯煙道氣中有大量的二氧化碳隨煙氣排出，二氧化碳如果直接排到大氣中，會增加大氣中的二氧化碳含量，從而加快全球變暖，全球變暖會使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，不僅危害自然生態系統的平衡，還威脅人類的生存；其實二氧化碳是有很大用途的，二氧化碳可以用于碳化軟飲料、化學加工、食品保存等用途，如果能夠將煙道廢氣中的二氧化碳用于工業生產，這樣既能保護環境，又能創造效益。

為了解決以上技術問題，本發明提出了一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法及設備。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提出一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法及設備，能夠降低成本，簡化工藝，同時避免工業煙氣排放造成氣候變暖，保護環境，對焦化廠焦爐煤氣中的氨氣充分利用，創造效益，生產出附加值更高的碳酸氫銨。

為實現以上目的，本發明提出以下技術方案：

一種利用煙道廢氣和焦爐煤氣制備碳酸氫銨的方法，是將二氧化碳制備系統、氨提濃精制系統和碳酸氫銨生成系統組合起來；

二氧化碳制備系統對煙道廢氣進行凈化、除塵、降溫進而提濃，氣液分離、壓縮和過濾干燥，將含有CO₂ 的煙道廢氣儲存；

氨提濃精制系統對焦爐煤氣中的氨氣進行吸收、除雜、解析、降溫、精餾提濃，氨氣被真空水流吸收制成濃氨水母液；

碳酸氫銨生成系統包括碳化主塔，碳化主塔內裝有濃氨水母液，與二氧化碳反應，生成碳酸氫銨。

優選地，所述制備碳酸氫銨的方法中，提濃后的二氧化碳氣體壓縮至0.8MPa，經干燥后儲存。

優選地，所述制備碳酸氫銨的方法中，焦爐煤氣中的氨氣通過與磷酸一銨反應形成磷酸二銨，通過氣浮除雜后直接蒸汽加熱，解析出氨氣，從而實現提濃。

優選地，所述制備碳酸氫銨的方法中，解析后的氨氣濃度為25%，經冷卻降溫后精餾，精餾提濃至80%左右。

優選地，所述制備碳酸氫銨的方法中，解析氨氣后的溶液成磷酸一銨溶液，磷酸一銨溶液經降溫冷卻至30°以下，再吸收氨氣。

優選地，所述制備碳酸氫銨的方法中，碳酸氫銨生成系統還包括碳化副塔，碳化副塔內有濃氨水母液，碳化主塔內未被吸收的二氧化碳進入碳化副塔繼續被吸收，剩余的氣體經水洗后排入原煙囪；碳化副塔內溶液通過壓差通入碳化主塔內繼續生成碳酸氫銨。