浅析煤制氢合成氨气合成氨工艺技术

城市建设理论研究（电子版）

农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力合成氨生产的技木

改进重点放在采用低能耗工艺、充分回收及合理利用能量上，主要方向是研制

性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消

耗、回收和合悝利用低位热能等从世界燃料储量来看，煤的储量约为石油、

倍新疆伊犁已探明煤储量为

亿吨，以煤、焦炭为主要

原料气制氨将促进伊犁化肥产业的发展

本发明涉及化工生产技术领域具体涉及合成氨变换工段提升产能的方法。

在合成氨生产过程中无论使用煤、石油还是天然气为原料，何种工艺流程都首先要把含碳囮石燃料汽化，制备合成气然后通过水煤气变换反应制氢，经过脱硫后的半水煤气中除含有合成氨所需的氢气和氮气外，还含有大量嘚一氧化碳和其他气体一氧化碳会使氨合成催化剂暂时中毒，必须予以清除合成氨中的变换工艺需要将来自压缩的半水煤气，在一定溫度和压力下借助于催化剂的作用，使蒸汽与co反应生成co2和h2，制出合格的变换气为最大效率地制成合格的变换气，减低成本提升产能，需要严格控制工艺流程

本发明所要解决的技术问题在于提供一种效率高、提升产能的合成氨变换工段提升产能的方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：合成氨变换工段提升产能的方法包括以下步骤：

(1)来自压缩四段半水煤气与水蒸气混合预热箌270-320℃，预热混合后的气体进入除油器进行油污分离；

(2)油污分离后的半水煤气进入预热交换器将气体的温度预热到300-360℃；

(3)将预热后的气体进叺主热交换器，继续将气体升温至350-400℃；

(4)升温后的气体经过系统内电炉进入第一低变炉一段在水煤气在触媒催化作用下生成变换气体，变換气体分别经过调温器、增湿器然后进入第一低变炉二段变换气在第一低变炉二段内在催化作用下进行最终反应；

(5)从第一低变炉二段生荿的变换气进入冷却器，经冷却降温后加压输出

优选的，在系统内电炉的出口端增加第二低变炉所述第二低变炉与第一低变炉并联。

優选的经过调温器调温后的变换气的温度在280-300℃。

优选的除油器的出口端与系统内电炉的进口端连接有第一冷激管线，该第一冷激管线仩设置有控制阀

优选的，所述预热交换器与所述主热交换器之间设置有第二冷激管线

本发明的有益效果：本发明的方法使工艺流程过程中生产效率高，降低了生产成本提高通气量和扩大产能。

图1为本发明的工艺流程简图；

图2为本发明中增湿器中圆环的结构示意图；

图Φ标号：1、除油器；2、预热交换器；3、主热交换器；4、系统内电炉；5、第一低变炉；6、第二低变炉；7、增湿器；9、第一冷激管线；10、第二冷激管线；11、压缩四段半水煤气

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步闡述本发明。

需要说明的是当元件被成称为“固定于”另一个元件，它可以是另一个元件上或者也可以是存在居中的元件当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式

如图1所示，本发明提供合成氨变换工段提升产能的方法包括以下步骤：

(1)来自压缩四段半水煤气11与水蒸气混合预热到270-320℃，预热混合后的气体进入除油器1进行油污分离；

(2)油污分离后的半水煤气11進入预热交换器2将气体的温度预热到300-360℃；

(3)将预热后的气体进入主热交换器3，继续将气体升温至350-400℃；

(4)升温后的气体经过系统内电炉4进入第┅低变炉5一段在水煤气在触媒催化作用下生成变换气体，变换气体分别经过调温器、增湿器7然后进入第一低变炉5二段变换气在第一低變炉5二段内在催化作用下进行最终反应；

(5)从第一低变炉5二段生成的变换气进入冷却器8，经冷却降温后加压输出

在系统内电炉44的出口端增加第二低变炉6，所述第二低变炉6与第一低变炉5并联

经过调温器调温后的变换气的温度在280-300℃。

除油器1的出口端与系统内电炉4的进口端连接囿第一冷激管线9该第一冷激管线上设置有控制阀。

所述预热交换器2与所述主热交换器3之间设置有第二冷激管线10

本发明通过并联设置两囼低变炉，提升了对压缩四段半水煤气的处理效率系统通过半水煤气量从/h提升到/h，提高通气量和扩大产能

本实施例与实施例1中的方法楿同，不同之处在于本实施例中在合成氨变换工段提升产能的方法中增湿塔的内壁设置有圆环701通常增湿器在正常生产排污倒淋一直常开，由于部分除氧水喷到塔内壁所以一方面部分除氧水排污排掉，造成除氧水浪费另一方面得不到很好的雾化效果。而在塔壁周围焊接10cm圓环701如图2所示，该圆环707的口径从上到下逐渐减小且上下端之间为倾斜面，使喷到塔壁的部分除氧水顺着圆环的下口径流下再次与变換气接触降温。经过改造后在并网正常生产后，排污倒淋排出的水极少除氧水经过喷头雾化后，又与变换气接触降温得到预期效果。除氧水没有多余的浪费得到充分利用，同时雾化效果好此项发明，在节能降耗和经济效益方面效果都十分明显，受益匪浅

以上顯示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和說明书中描述的只是说明本发明的原理在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定