一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法
【專利摘要】本發明屬于煤化工領域，公開了一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法，該方法利用煤末制水煤漿生產水煤氣，氣體中所含二氧化碳供三聚氰胺尾氣制備碳酸氫銨使用，水煤氣用于生產合成氨，水煤漿制氣配套的空分裝置副產氮氣，全部補入到合成氨系統用作氮氣原料。本發明可實現廢氣的零排放，解決了三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨原料氣不足的問題，同時提供部分合成氨原料氣，有利于降低合成氨成本。
【專利說明】一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煤化工【技術領域】，具體公開了一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法。
【背景技術】
[0002]以尿素為原料的三聚氰胺生產過程中，噸產品副產含氨氣和二氧化碳的尾氣1860Nm3/h，氨氣和二氧化碳的比例為2: 1，利用該氣體生產碳酸氫銨，是行業內處理消化該氣體優選的經濟方法之一。
[0003]由于碳酸氫銨是由氨、二氧化碳、水等分子生成，因此尾氣全部用來生產碳酸氫銨時，二氧化碳不足，缺少量為尾氣量的1/3。為解決碳酸氫銨的二氧化碳原料氣，很多沒有二氧化碳原料的廠家通過新建石灰窯，利用石灰窯氣中的二氧化碳提供部分碳酸氫銨原料。
[0004]利用焦爐煤氣聯產甲醇、合成氨、三聚氰胺的廠家，就出現三聚氰胺尾氣聯產碳酸氫銨而面臨二氧化碳原料不足的問題，焦爐氣經凈化后生產甲醇，消耗掉了其中的CO和CO2,甲醇馳放氣提氫配入氮氣制備合成氨，過程中沒有可多余的CO2,當三聚氰胺的尾氣采用生產碳酸氫銨的工藝時，受CO2原料氣不足的制約。而利用石灰窯氣提供二氧化碳會增加產品生石灰，沒有資源優勢和銷路時，生石灰的生產會產生負效益，給企業和社會帶來負擔。
[0005]如何通過選用合理的二氧化碳制備工藝路線，既解決焦爐煤氣聯產甲醇、合成氨、三聚氰胺、碳酸氫銨面臨的二氧化碳原料的不足，又能使各聯產產品的資源共享、優勢互補，使聯產過程取得更高的綜合經濟效益和社會效益，是煤化工領域需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法。
[0007]為了實現本發明的目的，提供了如下技術方案:
[0008]一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法，其主要包括如下步驟:
[0009]I)從煉焦爐來的焦爐煤氣經過甲烷純氧轉化法生產甲醇；完成甲醇生產后的馳放氣，經凈化后用作合成氨的原料氫氣；
[0010]2)利用水煤漿來制備水煤氣，首先通過空分裝置提供制氣過程需要的氧氣，副產品氮氣作為合成氨生產的原料氮氣；
[0011]水煤漿制得的水煤氣在1.6MPa壓力下經除塵降溫、脫硫、變換后進入碳化塔，煤氣中的二氧化碳與三聚氰胺生產工藝中的尾氣共同反應，得到碳酸氫銨，水煤氣中的二氧化碳被脫除至< 0.1% ;脫碳后的氣體經甲烷化處理，除去少量的CO和CO2，凈化后的氣體與空分裝置提供的副產品氮氣分別加壓至22.0Mpa，補入到合成氨系統中。
[0012] 本發明取得的有益效果主要包括:
[0013]本發明利用煤末制水煤漿生產水煤氣，氣體中所含二氧化碳供三聚氰胺尾氣制備碳酸氫銨使用，水煤氣用于生產合成氨，水煤漿制氣配套的空分裝置副產氮氣，全部補入到合成氨系統用作氮氣原料。
[0014]本發明利用水煤漿制備煤氣，煤氣中合成氨的有效氣全部作為合成氨用原料，沒有其它產生負效益的副產品產生。煤氣中的二氧化碳作碳酸氫銨的原料氣，與三聚氰胺尾氣共同生成碳酸氫銨產品，使三聚氰胺尾氣的處理過程變為合成氨原料氣的凈化過程。
[0015]由于水煤漿制備過程的全部氣體都得以利用，三聚氰胺尾氣全部用來生產碳酸氫銨。本發明的技術范圍內理論上可實現廢氣的零排放:氧氣制備過程的氮氣和煤氣凈化過程剔除的二氧化碳均用作聯產產品的原料，使廢氣資源得到了高效利用，可避免煤氣制備合成氨過程因二氧化碳等氣體的排放對環境的污染。
[0016]本發明解決三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨原料氣不足的問題，同時提供部分合成氨原料氣，可解決合成氨裝置能力偏小和原料氣供應不足的問題，有利于降低合成氨成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本發明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0019]實施例1
[0020]一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法，其主要包括如下步驟:
[0021]從煉焦爐來的焦爐氣中，流量為35000Nm3/h經過甲烷純氧轉化法生產甲醇；完成甲醇生產后的馳放氣中，氫氣量為11000Nm3/h，經凈化提氫后用作合成氨的原料氫氣；
[0022]通過水煤漿來制備水煤氣，通過空分裝置提供制備水煤氣過程需要的氧氣1370Nm3/h，副產氮氣5000Nm3/h作為合成氨生產的氮氣原料；
[0023]水煤漿制得水煤氣8000Nm3/h，在1.6MPa壓力下經除塵降溫、脫硫、變換后進入碳化塔，煤氣中的二氧化碳與三聚氰胺來的尾氣9300Nm3/h(以尿素為原料完成三聚氰胺反應的過程中，每噸產品同時副產1300Nm3左右的NH3與600Nm3左右的0)2組成的反應尾氣)共同反應，得到產品碳酸氫銨，煤氣中的二氧化碳被脫除至< 0.1% ;脫碳后的氣體經甲烷化處理，除去少量的CO和CO2,凈化后的氣體為4000Nm3/h，與空分裝置副產的5000Nm3/h氮氣，分別加壓至22.0Mpa,補入到合成氨系統中，作為合成氨原料氣,合成氨產量可提高35%左右。
[0024]經過水煤漿補氣后，合成氨產量可由現在的5.5t/h提高至7.5t/h以上；解決了三聚氰胺生產尾氣處理難題，保障了三聚氰胺裝置的正常運行，同時實現了三聚氰胺裝置和碳酸氫銨的順利聯產，可以生產三聚氰胺22t/h。實現了焦爐氣-甲醇-合成氨-三聚氰胺產業鏈的優化運行，從根本上提升了企業經濟效益。
[0025]實施例2
[0026]焦爐氣合成氨
[0027]在煙煤制焦炭過程中，每生產I噸焦炭副產380Nm3左右的焦爐氣，主要氣體成分為(％ ):
[0028]
【權利要求】
1.一種焦爐氣聯合三聚氰胺尾氣生產碳酸氫銨的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟I)從煉焦爐來的焦爐氣經過甲烷純氧轉化法生產甲醇；完成甲醇生產后的馳放氣，經凈化后用作合成氨系統中的原料氫氣； 步驟2)利用水煤漿來制備水煤氣，首先通過空分裝置提供制備水煤氣需要的氧氣，副產品氮氣備用；水煤漿制得的水煤氣在1.6MPa壓力下經除塵降溫、脫硫、變換后進入碳化塔，水煤氣中的二氧化碳與以尿素為原料生產三聚氰胺的工藝中產生的尾氣共同反應，得到碳酸氫銨，水煤氣中的二氧化碳被脫除至< 0.1% ;脫碳后的氣體經甲烷化處理，除去少量的CO和CO2，凈化后的氣體與空分裝置提供的副產品氮氣分別加壓至22.0Mpa，補入到合成氣系統中。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)具體包括: 從煉焦爐來的焦爐氣經濕法、干法和精脫硫后，再通過不完全轉化使焦爐氣中的甲烷轉化為H2和CO，然后加壓至5.1Mpa進行甲醇合成，反應后的馳放氣中的CO轉化為H2和CO2,通過脫碳除去CO2，然后通過醇烷化除去對氨合成觸媒有害的微量CO和CO2，得到合成氨系統中的原料 氫氣。
【文檔編號】C01C1/26GK104071806SQ201410275660
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】蘇慶賀, 黃進前, 文德國, 李東田, 陳世通, 孫善楠 申請人:黃進前