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甲醇弛放气制合成氨彭奕;黄维柱;李林;艾军【摘要】介绍以焦炉气生产甲醇过程中产生的弛放气与甲醇装置空分系统副产的氮气为原料，生产合成氨的新工艺及其技术性能、能耗和经济指标。
【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P12-13,21)【关键词】驰放气;合成氨;新工艺【作者】彭奕;黄维柱;李林;艾军【作者单位】四川天一科技股份有限公司成都 610225;四川天一科技股份有限公司成都 610225;四川天一科技股份有限公司成都 610225;河北旭阳焦化有限公司定州 100107【正文语种】中文目前合成氨生产的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等，其工艺技术成熟、可靠，而利用焦炉气制甲醇的驰放气生产合成氨成则为合成氨生产的全新原料路线。
现以某焦化公司甲醇驰放气为原料生产100kt/a液氨项目为例。
该项目利用焦炉气生产甲醇过程中产生的弛放气以及甲醇装置空分系统的氮气为原料生产液氨。
利用焦炉气制甲醇装置的弛放气制合成氨的项目属于典型的废气利用项目，这种生产液氨的新工艺方案，其生产技术、能耗及经济指标均处于较先进水平，具有良好的经济效益。
1 工艺方案和装置能耗指标来自于甲醇装置的驰放气经过变压吸附提取氢并除去对合成催化剂有害的一氧化碳、二氧化碳和氧。
来自空分的氮气压缩之后进行脱氧，再与氢气混合后进行干燥，除去水分。
干燥后的混合气进入联合压缩机，加压后进氨合成系统。
变压吸附的解吸气和氨合成系统放空气都去燃气管网。
原料气的净化流程见图1。
图1 原料气的净化流程方框图项目原料气净化部分采用变压吸附提氢技术以及等压干燥的专有技术，深度净化后的新鲜气当量氧原子小于等于10ppm，合成系统的惰性气体含量极低，这样合成系统氨净值高，吹除气量很小。
以煤、气、油为原料制合成气的净化工艺通常采用甲烷化工艺来脱除微量碳，由于甲烷化反应本身要消耗一些氢气，同时生成的甲烷又作为惰性气体混入新鲜合成气中，惰性气体含量越高，吹除气量越大，原料气损失越多，氨净值降低。
焦炉气制甲醇驰放气合成氨技术本文先介绍焦炉气制甲醇的生产工艺，分析生产过程中产生的气体组成，探究弛放气制氨的可行性，最后提出弛放气制氨的工艺并分析焦炉气制甲醇工艺中的弛放气合成氨工艺的优势，实现了充分利用资源。
标签：焦炉气；弛放气；合成氨以往采用焦炉气制甲醇为富氢反应，生产过程中产生较多合成循环气被以弛放气的形式被防空，与空分系统的生产过程中仅利用氧气生产，导致生产过程中产生的大量纯净氮气仅发挥冷源的作用，降温冷冻水后即被排放，导致资源的大量浪费。
对此研究以氮气、弛放气为原料合成氨的生产技术，达到环保、节能、提高效益的目的。
1 焦炉气制甲醇工艺生产过程中的气体组成见表1。
从表1中焦炉气、转化气以及合成循环气的成分可见，煤气进入甲醇系统后的各反应阶段均属于富氢反应，反应不断进行，惰性成分如氮气、甲烷、氢气等的浓度将逐渐升高而导致反应效率受到影响。
为了解决这一问题，生产过程中常用的方法是合成循环气的一部分作为弛放气放空以降低浓度，常作为锅炉、预热炉的燃料使用或送至回焦爐燃烧，但是这些弛放气的燃烧热值并不高，且弛放气进入焦炉中导致焦炉加热受到影响，因此利用效果并不理想。
空分工段为转化反应提供纯氧，经空气液化、分馏后得到纯氧的同时，也得到了大量纯度极高的氮气，但是处理氮气的过程中多将多数纯净氮气运用于对水冷塔中的冷却水降温，降温后排空，一小部分氮气则是加压后用于氧压机、合成循环机的干气密封。
2 弛放气制氨的可行性从焦炉气制甲醇的工艺中可见，当前焦炉气制甲醇的生产过程中存在大量的资源浪费。
从表1中可见，弛放气是合成循环气的一部分，组成与循环气的气体组成是相同的，进一步分析发现弛放气中的氢气含量在72-75%之间，经变压吸附后即可得到合成氨所需的氢气。
将氮气作为合成氨的原料，空分水冷塔的冷源由冰机代替，因此不对焦炉气制甲醇的工艺造成影响。
3 弛放气合成氨的工艺设计甲醇弛放气合成氨的工艺流程见图1。
该过程中，甲醇生产后产生的弛放气予以降压，从5.9MPa降压至3.2MPa后，进入变压吸附系统，经吸附、多级压力均衡降低、顺放、逆放、冲洗、多级压力均衡升高以及最终升压等多个步骤最终得到H2原料用于制氨。
焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量工艺装备研究引言在甲醇生产过程中，焦炉是常见的甲醇产量的关键环节之一。
焦炉掺烧甲醇可以通过驰放气的方式提高甲醇产量。
本文将对焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备进行研究。
背景焦炉在钢铁、化工等行业中广泛应用，其主要功能是将煤炭等燃料转化为高温高压的燃烧气体，以供下游工艺使用。
在焦炉的燃烧过程中，掺入甲醇是一种常用的措施，可以提高炉内温度、促进焦炭燃烧，进而提高焦炉产量。
而焦炉驰放气是指在焦炉内部产生的气体通过排放口释放出来。
本文将研究焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备。
工艺装备焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备主要包括以下几个方面：1. 控制系统控制系统是焦炉操作的核心，能够实现焦炉温度、压力、甲醇掺入量等参数的监控和调节。
通过控制系统，可以实现对甲醇的精确控制，使其达到最佳的掺入效果。
同时，控制系统还可以实现对焦炉驰放气的控制，确保甲醇的完全燃烧，从而提高甲醇产量。
2. 掺入装置掺入装置是将甲醇引入到焦炉内部的装置。
在掺入装置中，需要考虑甲醇的流量、温度、压力等参数，以及焦炉内部气体流动的情况。
通过合理设计掺入装置，可以使甲醇均匀地分布在焦炉内部，提高甲醇的利用率，进而提高甲醇产量。
3. 驰放气装置驰放气装置是焦炉内部气体排放的装置。
在焦炉掺烧甲醇过程中，由于甲醇的燃烧，会产生一定量的燃烧产物和废气。
驰放气装置可以将这些废气排放到大气中，同时要考虑到排放的安全、环保等因素。
合理设计驰放气装置可以提高焦炉内部气体流动性，减少能量损失，进而提高甲醇的产量。
4. 温度监测装置焦炉的温度是影响焦炭燃烧和甲醇利用率的重要因素。
因此，温度监测装置可以实时监测焦炉的温度，并根据温度变化调节掺入甲醇的量。
通过合理使用温度监测装置，可以确保焦炉内部的温度稳定在适宜的范围，提高甲醇的产量。
5. 压力监测装置焦炉的压力也是影响焦炭燃烧和甲醇利用率的重要因素。
压力监测装置可以实时监测焦炉的压力，并根据压力变化调节掺入甲醇的量。
甲醇驰放气制合成氨工艺简介作者：余红来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要：本文介绍了利用甲醇厂甲醇合成驰放气生产合成氨的方法。
工艺流程设置、工序配置，基本设计操作指标关键词：甲醇;驰放气;合成氨1 原料及产品1.1 原料气1.1.1 氢气合成氨所需氢气由甲醇装置副产的甲醇弛放气经变压吸附提氢所得：①组分甲醇弛放气组成（V%）为：H2：74.05;N2：14.87;CH4：4.18;CO：2.95;CO2：3.87;CH3OH：0.01;H2O：0.07;②甲醇弛放气提供量：13500Nm3/h;③压力：4.5～5.3MPa（G）;④温度：40℃。
1.1.2 氮气原料氮气由甲醇装置空分系统提供。
①组分：原料氮气组分（V%）为：N2：99.99;O2：0.01;②氮气量：3000Nm3/h;③压力：3kPa（G）;④温度：25℃。
1.1.3 新鲜气新鲜气组成为H2：75.006;N2：24.993;CO：0.0005;CO2：0.0005;CH4：0.001;H2O：0.0002。
1.2 产品液氨液氨贮槽出口的合成氨产品质量标准按中国标准GB536-88要求达到优等品标准。
NH3≥99.9%（Wt）;H2O≤0.1%（Wt）;油≤5mg/kg（重量法）铁系离子≤1mg/kg。
1.3 公用工程条件①循环冷却水系统设计参数如下：供水压力：0.4 MPaG;回水压力：0.2 MPaG;供水温度：32℃;回水温度：40℃;②冷冻站及其他：根据需要配置。
2 甲醇驰放制合成氨工艺流程2.1 工艺流程简述合成氨生产装置区主要由变压吸附制氢工序、氮气脱氧及氮氢气干燥工序、合成氨压缩工序、氨合成工序、冷冻站组成。
储运装置区主要由液氨罐区和液氨装车站工序组成。
2.1.1 变压吸附制氢工序来自甲醇装置的弛放气由4.8～5.3MPa降压到3.5MPa后，进入PSA-H2系统。
逆放步骤排出吸附的部分杂质组分，剩余的大部分杂质通过抽空步骤进一步完全解吸。
