[其他]液氨稀釋法分離合成循環氣中的氨

無效

• 申請號: 85108560
• 申請日: 1985-10-31
• 公開（公告）號: CN85108560A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發明（設計）人: 張成芳;劉凡;劉時賢;孫文粹;孫璇君
• 申請（專利權）人: 華東化工學院
• 主分類號: C01C1/02
• 分類號: C01C1/02;C01C1/12;B01D53/14
• 代理公司: 華東化工學院專利事務所
• 代理人: 羅大忱,盛志范

本發明涉及合成循環氣中氨的分離技術。在已有的技術中，合成循環氣中氨的分離通常采用冷凍法，如目前國內大，中、小型合成氨廠均采用這種方法。冷凍法分氨，需消耗大量冷凍功，而且當過程壓力降低時，功耗隨之提高，難以適應合成壓力降低和節能的要求。非冷凍法分氨，較成熟的有水洗法。如英國的HumphereysGlasgen公司（ampo，78，papers）和荷蘭SNAM公司（Hydrocarbon????processing，7，P????106，1972）。國內河南鞏縣回郭化肥廠采用吸氨排管的水洗分氨，但水洗分氨方法需龐大的干燥裝置，再生能耗大，不易推廣。

本發明的目的在于克服上述諸方法的缺點，提出一種新的分離合成循環氣中氨的方法，即液氨稀釋法。

本發明的要點在于，選擇一種理想的有機溶劑作為液氨稀釋劑，同時兼作吸收劑。合成循環氣首先在吸收塔中與塔頂流下的吸收劑接觸，并連續冷卻。吸收劑可采用與氨無限互溶，且蒸汽壓很低的有機溶劑，在過程中起著稀釋和吸收的雙重作用，從而使吸收塔送往后續工序的合成氣中氨的含量可顯著低于常規的冷凍法，而且氣體中有機溶劑的含量通常可低于1PPM。塔底流出的富液通過減壓和（或）加熱的方法，在再生器中將富液中的氨釋放。再生過程采用連續加熱可逆逆流的再生方法。在不同的再生壓力下釋放的氨可以是氣氨或液氨，分別作為產品，而貧液則通過泵送回吸收塔循環使用。

圖1為該方法的150kg/cm²大型合成氨廠工藝流程圖。

圖2為該方法的300kg/cm²中型合成氨廠工藝流程圖。

圖3為該方法的200kg/cm²小型合成氨廠工藝流程圖。

在圖1的流程中，合成循環氣經補充新鮮氣后，送入吸收塔〔2〕與吸收劑接觸，完成分氨目的。經分氨后的合成氣離開塔頂，通過活性碳過濾器〔1〕，清除吸收劑后進入合成塔。而富液自塔頂引出，可經渦輪機〔3〕回收能量，減壓至16kg/cm²，經預熱器〔5〕后進入再生塔〔6〕，在塔內連續加熱，貧液經熱量回收和冷卻后，由泵〔4〕加壓送回吸收塔循環使用。釋放的氣氨通過回流塔〔7〕，經冷卻而獲得液氨，送入液氨槽〔8〕。

在圖2的流程中，其吸收和再生部份的流程與大型合成氨廠大體相同，差別在于中型合成氨廠設有銅洗工段，通常約返回350公斤/噸NH₃的氣氨，需要液化，其液化的方法系由吸收劑在吸收塔〔11〕中吸收自銅洗來的氣氨，吸收后的富液被送入再生塔〔10〕中，再生塔〔10〕中的操作壓力為16kg/cm²，用130℃～150℃熱水加熱，這部份熱水還可繼續用于再生塔〔6〕作再生熱源。再生塔〔10〕出來的氣氨經回流器〔9〕，冷卻后液化，送入液氨槽。吸收劑經泵〔12〕和換熱器〔5′〕送再生塔〔10〕，循環使用。

圖3的流程與圖1，圖2大體相同，差別在于設置2個再生塔〔6〕，〔10〕，在吸收塔〔2〕中吸收了氨的富液先在再生塔〔6〕中再生，獲得液氨，然后在再生塔〔10〕進一步再生，獲得氣氨，液氨送往銅洗工段，氣氨送往碳化工段，同時以節流閥〔3〕代替渦輪機，并相應增加換熱設備〔5′〕，〔5″〕和回流裝置〔9〕，由于再生塔〔6〕采用深井水，再生塔〔10〕的再生壓力低，則分別可用85℃以下的熱水作為熱源，為碳化流程小化肥廠充分利用低品位熱源開辟了途徑。

本發明的技術關鍵，在于選擇性能優良，對于氨具有稀釋作用的，又有吸收作用的有機溶劑如乙二醇，丙三醇，聚乙醇及其衍生物。

本發明的分氨技術，優點是明顯的，由于刪去了冷凍機，使功耗大幅度降低，并使廢置的低品位熱源得以充分利用。表1，表2，表3分別對各種類型的氨廠作出了技術經濟評價，表中的數據充分地說明了這一點。

表1大型氨廠的能量與經濟評價

液氨產品，夏季氣溫

（基準：噸NH₃）

凈化要求：NH₃＝2.1%

^＊能量折算標準：

1Kwh＝3000kcal;

1噸循環水＝1000kcal;

低品位熱源按7kg/cm²蒸汽的熱效率為基準，以熱效率比折算至標準熱能。

表2中型氨廠的能量與經濟評價液氨產品，夏季氣溫

（基準：噸NH₃）

凈化要求：NH₃＝1.5%

^＊能量折算準準參見表1