甲醇驰放气制合成氨项目基本方法及经济效益分析

实现的，这种高分子聚合物薄膜能够对气体进行有效的过滤， 进而实现其分离的目的。当有两种及两种以上的气体在通过 聚合物薄膜时，由于每种气体所含的成分不同，其差异性明显， 那么它们在通过聚合物薄膜时所产生的速率也会呈现出明显 的不同来。通过膜分离技术法能够将如氢气、氦气等“快气”和 氮气等“慢气”迅速的分辨出来分离系统中最为重要的部件就是管壳式的换热器的膜
分离器，它是由数万根无比细小的空纤维丝所组成的，在组成 之后被压在承压管壳内。当混合气体进入膜分离系统之后，先 会沿着纤维的一侧向内部流动，这个时候“快气”就会不断的透 过聚合物薄膜，然后在纤维的另一侧聚集，最后通过渗透口排 出，而留在系统内的气体则会从非渗透口排出。 2.2 膜分离工艺流程
膜分离系统的具体工艺流程为首先将甲醇驰放气放入到 膜分离的氢回收装置区，尾气进入到气水分离器中，其作用是 为了将气体中带有的雾沫去除，当尾气从气水分离器中出来之 后，它含有饱和的水蒸气。为了避免水蒸气在膜分离系统中凝 结，也为了让膜分离系统保持最良好的工作运行状态，在系统 中必须要装置进料套管的加热器，加热的介质为低压蒸汽，然 后通过自行调节阀来实现温度调节。当加热后的原料气体进 入到膜分离系统中，并经过膜分离之后，会将氢气渗透出来，驰 放气得以回收。而没有渗透出来的气体经过自行调节阀控制 调节之后被并入合成到氨净化系统，最终被回收利用后与一氧 化碳进行化学反应合成氨。 2.3 膜分离系统的优势
参考文献
[1]陈少锋. 甲醇合成工艺中的驰放气回收[J]. 山东化工, 2016,13:140-142+145.
[2]杜康. 膜分离技术在甲醇驰放气回收装置中的应用效果 分析及建议[J]. 工业设计,2011,12:145-147.
作者简介：王小贝（1985-）,男，河北遵化人，助理工程师，研究方 向：煤化工。

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。

108在甲醇合成阶段，会产生较多的副产物，并且在化工生产阶段，需要技术人员重视对这些惰性气体的释放，从而提高整体化学反应效率。

在甲醇合成阶段，这种驰放气体的成分较为复杂，主要有氢气、水、二氧化碳以及甲烷等气体，技术人员重视对甲醇驰放气的应用，从而提高化学原料的利用效率，为化工企业带来更大的经济效益。

一、合成氨工艺技术方案现阶段甲醇驰放气在使用阶段，能够应用于合成氨项目，实现对驰放气中有效成分的回收利用，并且产出的合成氨产品具有一定的市场前景，在销售过程中，对于化工企业自身发展有着较大的促进作用，提高原材料的利用率。

在合成氨工艺生产中，主要包括三个主要步骤，分别是提氢、压缩与氨合成。

在提氢阶段，其主要目的便是对驰放气中的氢气进行分离，从而达到提出氢气的主要目的。

在提氢过程中，技术人员通常使用变压吸附法。

该技术的应用需要使用一些吸附剂，这些多孔的固态物质能够吸附高沸点的气体，能够对不同沸点的气体进行分离。

在使用阶段，由于驰放气中不同种类气体的沸点不同，在低温环境下，这些驰放气在通过吸附剂时，会发生分离现象，从而实现对氢气的有效分离。

在随后的处理工作中，随着压力的减小与温度的升高，这些吸附剂能够完成再生，在接下来的提氢操作中，能够继续参与化学反应。

至于压缩工序，技术人员需要使用压缩机，从而完成对驰放气的压缩工作。

在不同化工企业生产中，主要存在两种压缩机，分别是离心式压缩机与往复式压缩机。

这两种压缩机在化工生活中有着广泛应用，技术人员根据当前合成氨工艺的需求，选择离心式压缩机作为当前合成氨技术工艺的压缩设备。

与往复式压缩机相比，这种离心式压缩机的应用更为平稳，并且在使用阶段，能够有效压缩处理后的甲醇驰放气，将其作为重要原材料，用以制备氨气。

同时离心式压缩机在使用阶段，整体尺寸较小，即使在使用阶段出现磨损现象，也不需要付出高昂的维修费用。

在压缩机使用阶段，主要依靠汽轮机来驱动，能够便捷完成各项操作。

在氨气合成阶段，技术人员需要为化学反应提供高温高压条件，从而促进化学原料的合成，生产出氨气。

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。

焦炉气制甲醇驰放气综合利用合成甲醇摘要：20万t/a焦炉气制甲醇副产驰放气16000～18000Nm3/h，其中含约13%的CO+CO2和0.5%的甲醇，直接燃烧会造成一定的损失。

为提高焦炉煤气CO、CO2利用率，将驰放气作为原料气合成甲醇，每小时可生产甲醇1.25t。

关键词：焦炉气甲醇驰放气小合成塔甲醇驰放气含有较高的H2及少量的CH4、CO，因此多用作燃料或合成氨的原料气[1]。

如山东兖矿国宏化工有限责任公司利用甲醇弛放气作为燃料加热锅炉给水，以替代传统的用蒸汽来加热锅炉给水的加热器；合成氨工艺的立足点是对其中的氢进行回收[2-3]，如2010年韩城市黑猫能源利用有限公司焦炉煤气、甲醇弛放气综合利用制合成氨项目投产，该项目首创采用变温、变压吸附的物理方法净化原料气的技术，同时回收利用了空分装置排放的氮气。

河北金牛旭阳化工有限公司（以下简称金牛旭阳）以焦炉煤气为原料，设计产能为20万t甲醇/年。

随着生产接近满负荷，副产驰放气量增加。

为进一步提高驰放气综合利用率及提高焦炉煤气总碳转化率，公司采用驰放气合成甲醇工艺。

1 20万t/a焦炉气制甲醇工艺简介焦炉煤气制甲醇工艺主要由预处理、压缩、精脱硫、转化、合成、精馏和空分等工序组成。

焦炉气通过预处理、精脱硫工序使其总硫含量＜0.1ppm，经过纯氧蒸汽部分转化，将焦炉气中的CH4、CmHn 转化为合成甲醇的有效气体H2、CO和CO2，经联合压缩机增压后，送入低压合成装置合成甲醇，生成的粗醇经过三塔精馏装置产出合格精甲醇产品，送入储罐。

焦炉煤气制甲醇工艺流程图如图1所示。

2 甲醇驰放气的现状金牛旭阳甲醇装置副产驰放气量16000～18000Nm/h，驰放气组分如表1所示。

驰放气除用作甲醇装置加热炉燃料及锅炉燃料外，还可外供3000Nm3/h作为邢台旭阳煤化工公司苯加氢的氢源。

驰放气作为回炉煤气替代部分焦炉煤气，在一定程度上降低了SO2、氮氧化物等的排放量，同时也降低了吨甲醇消耗成本。

焦炉煤气利用途径的效率和效益分析杨养龙【摘要】分析了目前国内焦炉煤气利用的主要方向及发展现状,对焦炉煤气发电、制甲醇、合成氨、生产天然气等几种典型焦炉煤气利用途径的效率和效益进行了深入的分析和研究.研究结果表明,焦炉煤气制天然气的能量利用率远高于制甲醇和合成氨,高出20％～28％;较发电效率高出2倍～3倍或以上.以目前的市场价格分析,焦炉气制CNG的效益要高于焦炉气生产甲醇(或合成氨).焦炉气生产甲醇(或合成氨)项目难以盈利.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2014(034)005【总页数】5页(P49-53)【关键词】焦炉煤气;利用;效率;效益【作者】杨养龙【作者单位】太原煤炭气化(集团)有限责任公司,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TQ522.61引言焦炉煤气是炼焦过程的副产品，是炼焦产生的荒煤气经脱焦油、脱苯、脱硫、脱氨、洗萘等净化环节后的煤气。

净化后的煤气仍含有大量的杂质，与天然气相比仍不是比较清洁的燃料。

净化后焦炉煤气主要组分及杂质含量见表1。

表1 焦炉煤气主要组分及杂质含量组分氢甲烷不饱和烃一氧化碳二氧化碳氧氮体积分数/% 54～59 23～28 2～3 5.5～7 1.5～2.5 0.3～0.7 3～5组分焦油萘硫化氢氰化氢氨苯有机硫质量浓度/mg·m-3 20～50 50～100 20～200 200 350 2 000～4 000 150～350总的来说，目前，国内焦炉煤气的利用途径主要有作为燃料气和化工原料两大方面。

实际生产过程中，这两种利用途径又可以具体划分为多种不同的利用方式，而这些方式可能是以单一的利用形式出现，也可能是以不用类型的利用方式组合的形式出现。

1 焦炉煤气利用的主要方向1.1 燃料气1.1.1 工业燃料气主要是为工业企业提供燃料，如冶金用燃料（钢铁企业加热、退火等；金属镁冶炼加热等）、机械加工用燃料（如工业窑炉用锻造加工、金属压延加工等）、建材工业用燃料（高铝矾土煅烧、煅烧石灰、玻璃熔窑等）、化工用燃料（轻质氧化镁生产等）、食品工业用燃料等。

的价 格 均 相 对 较 高 ， 生产成本大约为 ２ １ ０ ０元 ～２ ２ ０ ０元 之 间不
部 分的氮气经 过加 压之后 ， 被用做 二合 一压 缩 机组 的干 气密
封 。如 上 所 述 ， 甲醇 项 目副产 的富 氢 驰 放 气 作 为燃 料 燃 烧 以及
等， 但是以甲醇驰放气 为原料合 成氨 的工艺 流程较 短 ， 成本通
的氢 气和 氮气作为原材料 生产合成氨 ， 实现资源充分利 用。文章从 焦炉气制 甲醇入 手 ， 对合成氨 原料 气的来源 、 合成氨
的生产工 艺、 甲醇弛放 气合成氨的优点以及甲醇弛放 气合成氨的缺点进行 了详细的阐述 ， 以供行业参考借 鉴。
关 键 词 ：焦 炉 气 制 甲 醇 ；弛放 气 ；合 成氨
的煤 料 堆 积 。 这些 情 况 的解 决 相 对 比较 容 易 ， 只 需 要 在 设 备 运
［ １ ］ 胡 长 水． 刍议 皮 带运 输 机 在 煤 矿 使 用 中 的 常 见 故 障 与 处 理 方法［ Ｊ ］ ． 科技与企业 ， ２ ０ １ ３， １ ０ （ ２ ） ： ２ ７— ２ ８ ．
关， 选购有专 门质量鉴定机构 出具合 格证 明的皮带 ， 并 对皮带 本 身 实 施 常 规 的检 查 ， 诸如查 看其外 观是 否存在 老化现象 ， 表
面是否有裂纹。
６ 结 语
皮带运输机在矿井 的正常 工作直接 影响着 开采 出的煤 的 运输 ， 为了保 障采煤作业 的正常运行 ， 则 必须对 运输 机开展 日 常 的检 查 ， 发 现 问题 必 须 要 及 时 解 决 ， 且 平 时 应 当全 面 做 好 运 输机 的保养工作 ， 只有这样 才能够 确保其 正常 的工作 ， 延 长使
进 行 带来 一定 程度 上 的影 响 ， 导致 循 环 机 压 缩 功 的 浪 费 。在 生

第５ １ 卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ６月
化肥 设计
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｆｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ３
・
４３・
以 焦 炉 煤 气和 甲醇 弛放 气 为原料 的 新 型合 成氨 装置试 运行 总结
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ａ ｐ ｌ ｎｔ ａ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ １ ０ ０， ０ ０ ０ ｔ ／ａ ，ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｎ ｙ ｉ Ｈｅ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ — ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｔ ｄ ．，ｗａ ｓ ａ ｉｒ ｆ ｓ ｔ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ — ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｍｍｏ ｎｉ ａ ，ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｋ ｅ — ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｓ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ．
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韩城市黑猫能源利用有限公司焦炉煤气、甲醇驰放气综合利用制合成氨项目，于2008年12月开工建设，2009年11月26日试车投产，一次开车成功。

近期（2010年4月24日）分别通过消防及安全设施验收。

该项目投资近一亿元，设计能力：年生产合成氨10万吨，联产甲醇1.5万吨，每年可充分利用2.4亿万方焦炉煤气、4800万方甲醇驰放气，同时可回收由甲醇分厂空分排放氮气5800万方，实现了变废为宝，符合循环经济国策。

该项目由宝鸡市泰和化工科技有限公司提供技术，设计整体总承包，协调组织可行性研究报告、初步设计、安全设施设计专篇及施工图设计。

该项目被列为渭南市2009节能减排重点项目，受到当地各级政府及同行的重视和关注。

该项目在工艺技术上，首创对原料气的净化采用变温、变压吸附的物理方法与其他工艺相比大大的降低了有效气体的损失，在合成氨生产工艺中，采用国内先进的双甲流程，整个生产工艺分：变温、变压气体净化；气体压缩；双加合成；冷冻；储运。

工艺路线短，投资小，工艺路线属国内首例，世界一流。

整个工艺过程采用DCS自动化控制和现场监控系统，自动化程度高，避免了人为的不确定因素，极大的解放生产力，安全可靠。

在装置设备中，关键设备大型压缩机设计为8HM32—225/314型，结构为国内首创，获结构、填料、气缸设计三项专利，结构新颖，安全可靠，节能。

该项目本身是一个节能、环保、符合国家循环经济的国策，在整个项目实施过程中，始终贯穿这一目标，对于生产过程中的所有废气均予以回收利用，没有废气排放，工业冷却水采用闭路循环，生产废水通过生化处理重复利用，做到废水零排放。

通过近四个月的试生产，合成氨及甲醇的完全成本在试生产阶段每吨1400元左右。

市场竞争力强，目前产销两旺。

随着时间推移，管理和操作水品的提高，成本定会同步下降，经济效益非常可观。

该项目的开发、建设、投产为不仅为黑猫集团的发展带来立新的机遇，更重要的是为全国煤焦化行业同类企业更进一步的综合利用焦炉煤气、甲醇驰放气和空分装置排放的氮气，使其效益最大化，带了个好头，创出了一条新路子。

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。

b) 甲醇驰放气联产液氨项目的流程：
驰放气变压吸附 →混合精制→氢氮气压缩机 →
↑
↓
纯氮气 → 氮气压缩机
↓
氮合成系统
甲醇驰放气联产液氨项目的优势
以甲醇驰放气合成氨工艺省去了造气、变换、脱碳、 脱硫、精炼等工序，生产成本低。 b) 驰放气变压吸附后的压力为3.2Mpa，可混配氮气后直 接压缩至15.0Mpa，而国内煤间歇造气制氨需要将煤气 从常压压缩至15.0Mpa，相比节省了压缩功，降低了生 产成本。 c) 目前甲醇驰放气作为回炉煤气来置换焦炉煤气，约 1.8m3驰放气才能置换出1m3焦炉气，其价值发挥的非常 低，价值仅相当于0.11元/m3驰放气，另外氮气原本做 为放空气，氮气的成本基本为零。
五、甲醇驰放气联产液氨工艺
解吸气去三、四期甲醇燃气 管网
三、四期甲醇弛 放气
一、二期甲醇弛 放气
氮气
PSA 氢气 提氢
氮气 压缩
循环 气
联合 压缩机
放空气去燃料系 统
氨合成 系统
液氨 球罐
液氨
气氨
冰机 系统
液氨产 品
六、定州天鹭甲醇驰放气联产液氨优势及经济效益
1、甲醇驰放气联产液氨项目的优势
a) 生产流程短。以下为液氨生产流程简介：
三、合成氨的产能情况
2009年我国合成氨产能为5950万吨。居世界第一位。 占世界总产量的33.6%，表观消费量约5324.5万吨，尿素 实物产量5544.9万吨，合成氨产品完全满足国内化肥和 工业需要，部分化肥产品如尿素开始向国外出口。
四、合成氨市场情况
国产合成氨很少参与国际贸易，几乎全部用于国内 消费。中国合成氨的消费主要有两方面：农业和工业。 国产氨总量中大部分作为中间产品直接加工成农用化肥 产品：尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、磷 酸一铵、磷酸二铵、硝酸磷肥及氨水，占合成氨产量的 90%左右。

唐山佳华5万吨/年甲醇驰放气制合成氨工程项目基本方案及经济效益分析本着“发展循环经济、延伸煤化工产业链、综合利用、变废为宝”的原则，为合理利用甲醇装置副产的驰放气和空分装置副产的高纯氮气，现提出建设“唐山佳华5万吨/年甲醇驰放气制合成氨工程”的简要方案，对项目的可行性进行综合分析。

一、氨的主要性质氨，在常温下是无色气体，具有刺激性气味，极易溶于水，氨水中的氨极易挥发，氨水呈弱碱性。

在溶解时放出大量热。

液氨为无色液体，气化时吸收大量的热。

广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料、制冷剂等。

二、氨的生产方法 1、氰化法CaO+3CCaC 2+CO CaC 2+N 2 CaCN 2+C CaCN 2+3H 2O CaCO 3+2NH 31905年在德国建成第一套氰化法制氨工业装置，一次大战期间德国、美国主要采用此法制氨，用于制造炸药。

每吨氨要消耗能量190GJ ，能量利用率非常低，己逐渐被历史淘汰。

2、直接法0.5N 2＋1.5H 2=NH 3 ΔH Ө298=－46.22 kJ •mol -1此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢气直接合成氨的一种生产方法。

氢气和氮气合成氨是放热，体积缩小的可逆反应，其反应热不仅与温度有关，还与压力和组成有关。

目前工业上合成氨基本上都用此法。

三、合成氨的产能情况据有关资料统计，世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年，目前合成氨主要生产能力分布在中国、俄罗斯、美国、印度等国，约占世界总产量的一半以上。

近年来合成氨装置大型化是世界合成氨的主流发展趋势，目前世界最大单系列合成氨装置规模已达130万吨/年。

该装置属于Ferti Nitro公司。

Ferti Nitro公司是委内瑞拉、美国、意大利四个国家的合资企业，该公司还有1套150万吨/年大颗粒尿素装置。

2009年我国合成氨产能为5950万吨。

居世界第一位。

占世界总产量的33.6%，表观消费量约5324.5万吨，尿素实物产量5544.9万吨，合成氨产品完全满足国内化肥和工业需要，部分化肥产品如尿素开始向国外出口。

煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策摘要：在合成氨生产过程中，驰放气氢气的回收非常重要，直接关系到企业的节能降耗、综合利用效果。

本文首先分析了煤气化原理，其次对工艺流程简述，最后就合成氨工艺的节能改造进行研究，以供参考。

关键词：煤化工；合成氨；工艺分析；节能优化引言由于装置自身工艺技术相对先进，通常而言通过技术改造实现装置盈利能力提升的潜力较小。

甲醇作为基础化工原料产品，甲醇装置的盈利能力主要受甲醇产品市场价格的影响，而近年来甲醇与液氨的市场差价大致在1500～1800元/t，使得甲醇装置的盈利能力远低于同等规模的合成氨装置。

鉴于甲醇合成系统与氨合成系统的上游系统有较多相同的工艺配置，如空分、气化、变换、低温甲醇洗等，通过对甲醇装置模块进行补充改造，实现甲醇生产线(简称醇线)与合成氨生产线(简称氨线)的互相切换，构建“一头两尾”的柔性生产模式，则可明显提升甲醇企业抵御市场风险的能力。

1煤气化原理煤气化工业活动推进时，就是在高温高压环境下使煤炭内的有效燃烧成分与氧气、水蒸气等发生化学反应，促进固体煤炭转化成可燃性气体。

在业内，气化以后的煤化煤气通常被叫做合成气，参与气化反应的装置被称之为汽化炉或煤气发生炉。

从宏观层面上，煤炭气化过程通常被细化成如下四个不同阶段，即干燥、燃烧、热解、气化，其中只有煤炭干燥属于物理制备过程，其他过程均属于化学反应的范畴。

气化炉内煤炭在高温条件作用下会发生热解反应，自身分解并释放出大量的挥发性物质。

挥发性物质后期在进一步加热升温过程中和加进炉内的添加剂发生化学反应，生成很多气态物质，包括一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、水等，以上物质经再次加热反应、冷却以后通常就能成功制成合成气。

2工艺流程简述膜法氢气回收技术是利用特殊制造的膜与原料气接触，在膜两侧压差驱动下，气体分子透过膜的速率不同，渗透率快的气体在渗透侧富集，而渗透速率较慢的气体则在原料侧富集，从而达到氢气回收的目的。

在此系统中，利用的就是特殊制造的膜与低温等压氨回收装置的尾气，除去尾气中的杂质气体从而将氢气分离出来，提取的氢气浓度大于80%，送往合成氨系统再利用。

合成 系统所 产生 的 甲醇驰放 气 压力 为 ６ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 、
温 度４ ０ ￣ Ｃ、 流量为１ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ ， 由 于 驰 放 气 具 有
６ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 的压力 ， 故不考虑进行加压 。具体工艺流程 为： 原 合成 系统 的 甲醇 驰放 气 ， 首先 在小 合成 系统 的 气气换热器的壳程与小合成塔出口的出塔气进行换
ｕ ｓ ｅ ，ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｕ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｓ ； ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ； ｓ ｙ ｎ ｈｅ ｔ ｔ ｉ ｃ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ａ
流、 多汇 报 ， 争 取 他 们 的理 解 和 支 持 。其 次 ， 新《 锅
运 转带来 困难 。其 次 ， 在 原 材料 、 外 协件 入厂验 收 方
规》 的贯彻 执 行 ， 对 产 品监 检 单 位 同样 提 出新 的要 求， 对新《 锅规》 首先要吃准 、 吃 透 才 能履 行 好 其 监
。
氢气和氮气可合成氨。反应如下 ：
３ Ｈ２ ＋ Ｎ ２ Ｎ Ｈ ３ ＋Ｑ
（ 下转第 １ ７ ２页）
・
１ ７ ２ ・
山 东 化 工 Ｓ ＨＡ Ｎ Ｄ ０ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
２ ０ １ ３年第 ４ ２卷
些企业 存在 的主要 问题 是 ： 由于技术 人 员缺乏 ， 质 保 责任师 不稳定 ， 经 常有 空位 的情 况 ， 给质 保体 系正 常
汽包系统进行热量 回收， 产生的低压蒸气送人低压 蒸汽 管 网。

焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨装置的节能降耗改造总结王毓明【摘要】简述了焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨的工艺流程和技术特点,介绍了完善其生产装置的主要节能改造措施:在化学水工段,将原水管线直接接入多介质过滤器;在提氢工段,不使用蒸汽加热器和冷却器;在合成工段,废热锅炉给水泵中加装变频器.改造结果表明:焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨系统的化学水工段、提氢工段、合成工段运行更加平稳,可降低能耗,并具有较好的经济效益.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2015(043)002【总页数】3页(P42-44)【关键词】焦炉煤气;甲醇弛放气;合成氨装置;氢气;氮气;节能降耗【作者】王毓明【作者单位】山东恒昌聚材化工科技股份有限公司,山东临沂276132【正文语种】中文【中图分类】TQ113山东恒昌聚材化工科技股份有限公司100 kt/a焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨项目于2011年10月开工建设，2012年9月一次开车成功，生产出合格的液氨产品。

整个项目建设仅仅用了10个月的时间，为国内同行业项目中建设工期最短的项目，并一次性安全开车成功。

该套装置的工艺流程是焦炉煤气预处理脱硫脱萘+焦炉煤气、甲醇弛放气变压吸附提氢+脱硫脱氧系统+高压合成，是国内首套纯氢纯氮制合成氨装置。

该套装置具有节能减排、环保创新的优势，对提高周边生态环境、延长循环产业经济链条、发展循环经济起到了重要的推动作用。

为了进一步降低生产成本，该公司对装置全流程、各工段逐步进行了挖潜改造，使合成氨生产能耗得到进一步下降，工艺流程更加合理，装置运行更加平稳，大幅度降低了生产成本，具有良好的经济效益。

笔者现对完善焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨装置的主要节能降耗改造措施及效果进行总结，以供相关企业参考。

1.1 工艺流程改造前焦炉煤气、甲醇弛放气制合成氨装置流程示于图1。

来自甲醇装置的5.0 MPa甲醇弛放气经过多级减压至1.6 MPa后，进入由8塔组成的甲醇弛放气PSA提氢装置，在吸附剂选择吸附的条件下，一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.99%的合格产品氢气。

甲醇驰放气制合成氨危险和有害因素浅析作者：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合成驰放气生产合成氨危险和有害因素。

关键词：甲醇;驰放气;合成氨甲醇驰放气制合成氨生产过程中涉及的危险化学品有：甲醇弛放气（主要成分为：H2：63.93%、N2：23.00%、CO2：4.50%，其他为：一氧化碳、甲烷、甲醇等）、氮气、空气，产品为液氨。

1 原料气提纯工序的危险、有害因素辨识原料气提纯工序包括甲醇弛放气提氢与氮气精制。

变压吸附制氢主要由吸附器、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐等设施组成，氮气精制主要由脱氧器、水分离器、干燥器、冷却器等组成。

该过程主要危险、有害因素分析如下：1.1 火灾、爆炸①氢气等为燃爆性气体，在生产装置中存在火灾爆炸危险，在高压情况下，其爆炸范围加宽，自燃点降低，从而增加了危险性;②吸附器等高压设备装设的压力表和安全阀未按规定检测，易因突然超压等原因造成爆炸事故;③易燃气体易泄漏积聚的场所没有安装可燃气体检测报警装置，泄漏不能及时发现，达到爆炸极限时，遇明火、静电火花会发生火灾爆炸事故;④系统开工阶段未进行系统气密性实验，设备及管道、阀门故障等原因造成泄漏，引起燃烧爆炸事故;⑤在进行停车作业检修过程中，设备、管道、阀门等置换不干净;对处于压力下的设备进行检修等原因均可导致火灾、爆炸事故。

1.2 中毒①变压吸附制氢过程的原料甲醇弛放气及解吸气中含有一氧化碳有毒有害气体，一旦泄漏易引发中毒事故;②有毒气泄漏的危险作业场所通风不良，未装设机械排风装置和高浓度报警器，CO有毒有害气体浓度超标，会引发人员中毒窒息;③设备的检修动火时因置换不彻底，设备及管道、阀门故障等原因造成系统中甲醇弛放气及解吸气泄漏引发人员中毒事故。

2 压缩工序的危险、有害因素辨识压缩工序主要由氮气压缩机、氢氮气压缩机和循环气压缩机等组成，主要危险、有害因素分析如下：2.1 火灾、爆炸①形成爆炸性混合物：由于设备老化，维修不及时，气体通过压缩机缸体连接处、吸排气阀门处、轴封处、法兰连接处等密封点，与空气形成爆炸性混合物，与火源发生火灾、爆炸;②压缩机前的设备发生故障或停电、误操作等事故，而压缩机未能及时停机，使压缩机入口产生抽负压，较轻时将管线抽瘪，严重时导致空气从不严密处进入设备系统内部，形成爆炸性气体混合物;③气体压缩后温度会升高，如果设备循环冷却水水质差，冷却效果不好，会使设备温度升高。

甲醇项目投资计划与经济效益分析一、项目背景从国际看，和平与发展的时代主题没有变，世界多极化、经济全球化、文化多样化、社会信息化深入发展。

新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，能源格局变化有利于缓解供给约束。

全球治理体系深刻变革，国际贸易投资规则体系加快重构。

世界经济在深度调整中曲折复苏、增长乏力，主要经济体走势分化。

地缘政治关系复杂变化，传统安全威胁和非传统安全威胁交织，外部环境不稳定不确定因素增多。

从国内看，经济长期向好基本面没有变，发展前景依然广阔。

经济发展进入新常态，四化同步发展，发展速度变化、结构优化、动力转换特征愈加明显。

全面深化改革、全面依法治国释放制度新红利，将进一步激发市场活力。

创新驱动战略加快实施，“中国制造2025”、“互联网+”等全面启动，新经济不断涌现。

更加重视绿色发展、共享发展，社会治理格局发生积极变化。

同时，经济社会发展中不平衡、不协调、不可持续问题依然.突出，传统增长动力减弱，结构矛盾比较突出，保持经济平稳健康发展和社会和谐稳定面临不少困难挑战。

市场化改革、创新驱动战略、“中国制造2025”等深入推进，为产业结构调整、激发民营经济活力提供了强劲新动力。

新型城市化深入推进，为构建都市区、提升品质魅力提供了巨大新空间。

同时，制约未来发展的问题和矛盾依然较多：一是转型发展新动力不足，实体经济发展困难，迫切需要通过创新重构发展动力，通过参与国家开放大战略增创引领优势；二是体制机制束缚比较明显，政府和市场、社会关系尚未完全理顺，迫切需要加快改革，转变政府职能，优化营商环境；三是资源环境制约加剧，长期积累的生态环境矛盾集中显现，资源要素节约高效利用的倒逼机制尚未形成；四是民生改善任务艰巨，教育、医疗、社保、公共安全等公共服务供给存在短板，人口老龄化愈发严峻。

在我国，煤多气少的资源环境决定了低碳产业链中的众多产品依赖煤进行加工合成，甲醇的生产亦是如此，国内以煤作为主要原料的甲醇生产占比高达70%以上，而随着未来煤头甲醇的产能不断提升，这一占比仍在提高。