[發明專利]一種焦爐氣制備液體氨的生產工藝

在審

• 申請號: 202210171046.4
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114456861A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 范信五;李孟璐;張愛平;陳靜;李碩
• 申請（專利權）人: 河南路卡貝節能技術有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C10K1/34;C10K1/32;C10K1/00;C01C1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種焦爐氣制備液體氨的生產工藝，包括以下步驟：將焦爐氣送入壓力等級下進行有機物吸附，吸附處理后的焦爐氣送入低壓機加壓至設定壓力后，依次進行脫硫和脫碳凈化處理，凈化處理后的氣體進入一級甲烷化，完成一氧化碳的甲烷化反應，抽取部分經過一級甲烷化后的氣體送入二級甲烷化，經過二級甲烷化的氣體通過冷卻分離后進入冷箱，分離出液體甲烷。整體生產工藝省去了焦爐氣變換工序，并且一級甲烷化以碳氧化物甲烷化為目標，二級甲烷化以出口碳氧化物含量為目標，利用一級甲烷化和二級甲烷化的梯級設置，降低了能耗，大大提高了LNG產量。

技術領域

本發明涉及化工技術領域，特別是涉及一種焦爐氣制備液體氨的生產工藝。

背景技術

新能源作為未來能源發展的必然已成為全球關注的焦點，除傳統的風、光、水外，近年來，氫氣作為燃燒后完全無污染的特性新能源被全世界所擁躉，但純氫氣的生產成本、儲存方式、運輸要求都較高且存在技術難點，產業化還存在時間上的考驗，雖然目前已經在氫能源汽車有一定程度的運用。

近年，液體氨作為富氫物質，擁有與氫氣利用同樣清潔的特性逐步被認識，且在生產、貯存、運輸方面都非常成熟的技術與經驗，有著優先發展成為潛在的新型清潔能源的趨勢。

液體氨作為基礎化工原料，一直都是基礎化工、化肥的基本原料來源，中國目前有4000萬噸的合成能力，主要是中國一億多噸各種氮肥及復混肥生產的原料保證。

中國的液體氨生產主要還是采用煤為原料，經過煤氣化、煤氣凈化處理和氨合成來完成，其巨大的煤炭消耗和碳排放（占全國碳排放量的21%）。目前的液體氨產品除滿足一般性的基礎化工需要外，大部分是化肥生產配套能力，在中國對化肥需求仍然旺盛的市場下，并不存在多少富余能力來作為新能源的資源。

傳統焦化行業的焦爐氣主要被作為燃氣被使用，近二十年才逐步認識到其含有50%以上的氫氣是寶貴的資源，也逐漸被利用進行甲醇合成、提取LNG、合成液體氨等方向發展。據了解的基本情況，全國數億噸焦化產生的焦爐氣，仍然有70%作為燃氣，用于合成甲醇的占到20%，用于氨合成的是非常小的數據，只有幾十萬噸的氨合成裝置在運行。

面對新能源發展的強大氣勢，做為最有潛質的一種新能源，將來市場的需求將面臨井噴的局面；在煤化工面臨限制發展的形勢下，充分挖掘焦爐氣作為液體氨合成方面的巨大優勢，可能會成為滿足市場的最好方式。

目前在焦化行業的焦爐氣，主要被用于做燃氣、生產甲醇、LNG和液體氨；在現有寥寥數家用于生產液體氨時，基本的流程沒有考慮焦爐氣中碳源的最大化利用，采用的流程有：一是先完成甲醇合成后再利用尾氣中的氫氣配入氮氣進行液體氨合成----代表企業是河南平煤集團中鴻焦化有限公司，流程簡稱為甲醇合成+氨合成流程，其主要是來自焦化的焦爐氣，經過吸附處理后進入甲醇合成壓縮機，1.6Mpa下進入精脫硫，在脫除無機硫和有機硫后進入甲烷轉化工序，完成全部甲烷分解為CO、H2后的轉化氣經過變換工序、脫碳工序，再加壓至5.6Mpa進入甲醇合成工序，完成甲醇合成后的放空氣，經過膜提氫工序，提取氫氣后的氣體回甲醇壓縮機循環，提取的氫氣進入氨合成壓縮機，與配入的氮氣混合后加壓至20Mpa下進行氨合成，合成的液體氨作為產品，合成放空氣、合成馳放氣經凈氨后，回甲醇壓縮機回收循環。產品為甲醇和液體氨。上述工藝流程存在以下問題：1、為碳氫平衡，人為地把價值很高的甲烷再轉化為一氧化碳和氫氣，造成巨大的能源浪費；2、把已經具備產品性能，且價值高的甲烷再分解后合成為低值的甲醇，完全是工藝顛倒；3、工序較多，流程較長，生產成本高，運行管理難度較大。