[其他]氨和尿素的聯合生產方法

無效

• 申請號: 85100810
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100810B
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 蘭克;施拉德
• 申請（專利權）人: 林德公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C01C1/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 盧新華

本發明涉及氨和尿素的聯合生產方法，在本方法中，含烴的氣體與水蒸汽在順流次級重整器的蒸汽重整器中，發生反應。反應后在混合氣體中生成CO經變換轉化成CO₂。這時，主要含氫氣、氮氣和二氧化碳的氨合成氣送入壓力滌氣塔用物理活性溶劑洗滌，以除去酸性雜質，尤其是CO₂。為了除去共吸附的惰性氣體，把溶有CO₂的溶劑的壓力先降至一級中等壓力，然后再把壓力降到二級中等壓力以除去大量吸收的CO₂，而這些CO₂可用于合成尿素，最后把溶劑的壓力降至再生器的末級壓力以除去殘殘留的CO₂，經過以上處理后，該溶劑返回到壓力滌氣塔以便重新使用。

眾所周知，根據DE-PS2721462號專利，用氫和氮組成的混合氣體可生產氨，這種氨可用作合成尿素的原料。先將氨合成氣（主要含氫、氮和二氧化碳）送入滌氣塔以除去CO₂。在不加壓的情況下，在后面的再生塔中，CO₂從該滌氣塔選用的溶劑中釋放出來，然后，用于尿素合成。

但是，對后面的尿素合成來說，該方法有如下弊端，即，將二氧化碳從常壓壓縮到約160bar（即合成尿素所需的壓力）需消耗大量的能源。

為了避免這種弊端，在過去的一份專利申請（P3239605.8）中，申請人已提出，經過部分膨脹之后，將溶有CO₂的溶劑的壓力降到中等壓力，同時加熱該溶劑以除去部分CO₂。在一定壓力下，收集排出的CO₂，冷卻后，用于尿素合成。把部分已再生的溶劑送到末級常壓再生塔里，通過重沸器使該溶劑加熱，以除去殘留在溶劑中的CO₂，或者用真空系統除去殘留的CO₂。

然而，第一次提到的方法中還有如下弊端：重沸器需要高壓蒸汽，用于加熱含殘留CO₂的溶劑，并且補償殘留氣體排出時帶走的能量，需要外部冷卻器以彌補熱交換引起的損失。此外，需要冷卻設備以減少泵的發熱并冷卻原料氣體。與此相聯系的是需耗資增添附加設備諸如熱交換器，重沸器以及帶有分離器和冷凝泵的冷凝器。

采用真空系統也需要消耗能量相當多的輔助設備。用真空壓縮機的負壓決定了可獲得的殘留CO₂的量，故原料氣不能象在滌氣塔那樣得到很好的凈化。用廢熱加熱溶有CO₂的溶劑可減少殘留的CO₂的量，但這會出現與加熱再生中存在的相類似的問題。

本發明的目的是提供一種與最初提到的方法同一類型的方法，并以能耗少和成本低的方法以從溶劑中除去CO₂，同時獲得很純的CO₂。

按本發明的方法，在再生末級壓力下用空氣作為汽提氣體來處理溶劑，并且汽提氣體和已汽提的殘留CO₂一起送到次級重整器。

本方法，用汽提塔代替再生塔，不需要加水蒸汽或用真空系統，就能由CO₂制得純的合成氣，毫無疑問，這會使后面的殘留CO和CO₂甲烷化工藝的成本降低。由于加到次級重整器的CO₂沒有發生反應，并且在汽提塔內再次得到汽提，所有這些CO₂都成為氣體產品。因此，循環的CO₂實際上是極有限的，這少量的CO₂對本方法的可行性毫無影響。

溶有CO₂的溶劑經多步膨脹，然后用空氣進行汽提。因此，該溶劑的末級再生既不需要輸入熱量也不需要熱交換器使溶有CO₂的溶劑和已再生的溶劑進行熱交換。

本發明根據次級重整器內所需的空氣量，來確定該溶劑再生所需的空氣量。因此，在開拓本發明構思時，認為再生末級壓力的選擇應使得汽提CO₂所需的空氣量包括次級重整器所需的空氣量。若在蒸汽重整器中處理含有N₂的天然氣，那么次級重整器所需的空氣量會減少，這是因為合成氨所需的N₂氣中，一部分已隨原料氣加入了。因此，本發明建議，在滌氣前先壓縮氣體原料，然后洗滌CO₂。由于在酸性氣體的洗滌中采用物理洗滌，所以在升壓情況下，用較少量的溶劑就能洗去CO₂。與此同時，再生溶有CO₂的溶劑所需的空氣量也相應減少。