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合成气醇烃化精制工艺
湖南安淳高新技术有限公司
一、本技术国内外现状及趋势
目前国内以煤为原料的合成氨生产装置中，对原料气精制方法主要采用①铜洗法、②深度变换－甲烷化法、③低温液氮洗涤法、④托普索的“氨厂甲醇化”以及由湖南安淳高新技术有限公司首创的⑤双甲精制新工艺（以下简称双甲工艺）以及其提升技术醇烃化精制工艺。
铜洗法是一种古老的精制方法，在中小氮肥厂应用广泛，随着我国经济体制改革和环保意识的深入，铜洗法的缺点越来越突出，主要表现在控制指标多、操作不稳定、检修频繁、大量稀氨水排出、铜液泄漏、运行费用高、环境污染严重；深度变换－甲烷化法，热利用率低，尤其是蒸汽消耗太高，造成供汽紧张，既制约生产又不经济。
液氮洗涤法应用于以煤加压纯氧气化，低温（ －６２℃）甲醇洗酸性气体成份（如ＣＯ２、Ｈ２Ｓ等）再用－１８９℃液氮洗涤ＣＯ，使ＣＯ＋ＣＯ２达到几个ｐｐｍ要求，主要问题是必须庞大的空分冷冻装置，必须与纯氧煤制气配用，投资大。
180Kt/a合成氨原料气醇烃化精制工艺替代铜洗工艺的应用总结1．概况×××成立于2002年10月，经多年技术更新改造，现已形成180Kt/a合成氨，280Kt/a 尿素的生产能力，在当前激烈的市场竞争环境下，企业还存着生产成本高、产品单一、缺乏市场竞争力的矛盾，同时随着国家节能减排政策的进一步贯彻落实，建设资源节约型、环境友好型企业，实现清洁生产、科学发展成为公司下一步发展的目标，为此，经过充分论证和广泛调研，公司提出了180Kt/a合成氨节能改造项目，该项目被国家发展改革委列入2006年资源节约和环境保护国债备选计划。
在项目实施过程中，用先进的原料气醇烃化精制工艺替代公司正在运行的传统铜洗工艺是节能项目中的一项重要内容，也是企业增加经济效益的一项重要措施。
2．技术方案确定合成氨原料气醇烃化精制工艺是湖南安淳高新技术公司国际首创的“双甲工艺”的升级技术，与传统的铜洗工艺比较，具有节能、节约原材料，运行稳定净化环境等优点，2006年6月公司与安淳公司签定技术协议，设计内容为采用一套醇烃化精制装置，淘汰正在运行的两套铜洗装置（DN1200和DN800系列）醇烃化装置包括2级PN13.0MPa DN160醇化系统和1级PN13.0MPa DN1400烃化系统，第一级醇化系统以产醇为主，可根据甲醇市场情况调节醇氨比，第二级醇化系统以净化为主,保证醇化系统出口气体中CO+CO2<0.5%,两级醇化系统可串可并、可前可后,副产粗甲醇可达到6×104t/a。
烃化系统以少量电炉维持自热平衡，控制烃化出口原料气中CO+CO2≤10×10-6。
3. 开车运行情况3.1 升温还原醇化塔A装填山东临朐大祥精细化工有公司生产的C207催化剂29.8t；醇化塔B装填江苏常熟开拓催化剂有限公司生产C207催化剂29.9t；烃化塔装填湖南安淳高新技术有限公司的XAC-1催化剂45t。
合成氨精制新技术醇烃化工艺开车技术总结我公司投资建设的由湖南安淳高新技术有限公司设计的120Kt总氨/年醇烃化工艺于2009年12月投入运行，并一次开车成功，取代了物耗高、能耗高有污染的铜洗工艺，装置采用DCS系统控制，现运行正常稳定，经济及环境效益明显，下面将工艺情况介绍如下：1 工艺流程来自氢氮气压缩机五段出口13.5Mpa的净化气进入甲醇油水分离器，除去油污及压缩冷凝水后，少部分气体从大盖顶上引进气体混合分布器Ⅰ和零米冷激分布器；约占入塔总气量30%的气体进入甲醇塔的下部，内外筒环隙，由下而上进入冷束管，冷束管出来的气体进入混合分布器Ⅱ，与出上绝热层的高温气体混合进入第二绝热层反应。
约占总入塔气量70%的气体进塔前预热器，被塔前预热器加热的气体，从甲醇塔的底部进入塔内，进塔气体进入塔内换热器管内，与出塔气体换热后，经中心管进入触媒表面，依次通过上绝热层、第二绝热层、下部绝热层，从下部换热器外壳进入换热器管间，由上折流而下，与入塔气体换热后出塔，进入塔前预热器管内换热，换热后的气体进入水冷器，出水冷器气体进醇分，将生成的甲醇分离下来，送精馏工段精制。
来自醇分离器后的气体从烃化塔的下部进烃化塔的内外筒环隙，自下而上出塔，进入塔前预热器，被加热的气体二次进塔，从塔的下部进入塔内换热器管间，与出塔气体换热后经中心管进入触媒层表面反应，出上绝热层的气体，进入气体混合分布器，与极小一部分从大盖外引进混合分布器的冷气体（升温还原时用以控制下绝热层的触媒温度，正常生产不用冷激气），混合进入下绝热层，出下绝热层的气体进入塔下部换热器管内，与二次进塔气体换热以后出塔，出塔气体进入烃分离器，分离掉烃后气体进入水冷器冷却，然后进氨冷器进一步冷却，再经水分离器分离后去压缩机六进。
2 主要设备2.1甲醇塔Φ1200mm，是由一个直形异径冷管束，两个气体混合分布器，一个集气罩，把触媒层分成三轴一径，二个绝热段，一个内冷段，一个径向段组成，内装填甲醇催化剂，下部有一列管式换热器。
醇烃化精制新工艺在合成氨生产中的应用摘要：介绍了醇烃化精制新工艺替代甲烷化工艺在合成氨厂的应用情况。
事实证明，利用闲置的高压设备进行醇烃化技术改造,不仅投资省，而且操作弹性大、设备维护工作量小，具有明显的经济效益和环保效益。
关键词：合成氨生产；应用一、合成氨生产工艺的探究在我国合成氨企业中，虽然生产工艺各不相同，原料采用、设备结构和操作条件也各有差异，但是实现合成氨的基本步骤则是相同的。
首先，原料经过预处理后以不同的方式制备原料气（氢氮混合气），随后经过脱硫、变换、净化等工序后，将原料气压缩至一定的压力后，引入合成系统。
然后，气体通过最终净化，并换热升温至操作温度，送入合成塔内的催化剂层，在其中进行氨的合成反应。
反应后，氢氮混合气不能全部转化成氨，必须将其中的氨分离，剩下的氢氮混合气由循环压缩机补充压力后，与压缩机送来的新鲜气混合，再次进行合成，如此连续循环操作合成氨。
合成氨生产过程较为复杂，为保证各工序有序进行，在生产过程中根据不同的反应情况，给予合适的温度、压强和相应的催化剂等。
合成氨原料气的制备过程不仅将消耗大量的能源物质（煤、碳、天然气、水蒸气）作为原料，更需要消耗大量的能源物质作为动力能源消耗。
因此，制气环节能耗和成本较大，占合成氨生产的６０％～７０％。
其次在变换、净化及合成过程中都需要压缩，压缩机的使用也要消耗大量的动力能源。
最后，整个工艺过程中需要大量的换热蒸汽，产生大量的余热及三废物质。
因此如果能够实现合成氨过程中的各种能源物质的有效综合利用，可降低整个过程中的能耗，减少不必要的能源损耗，实现合成氨过程中的节能减排。
二、采用醇烃化原料气精制工艺的依据醇烃化工艺即在用甲醇化、烃化（或甲烷化）反应的方法来净化精制合成氨原料气，使合成氨原料气进入氨合成工段之前的气体中CO 、CO2（俗称气体中的“微量”指标）总量小于10ppm，并联产甲醇。
它与铜洗工艺或甲烷化流程相比，流程短、精制度高，操作稳定可靠，节约能耗、物耗，经济效益显著。
醇烃化精制工艺的生产运行及几点看法山西晋城化工有限公司的1套220kt／a合成氨醇烃化原料气精制工艺生产系统自投入生产以来已运行多年。
当前实际生产能力总氨850t／d、尿素≥1 300t ／d, 已超过设计能力。
系统运行以来, 醇烃化原料气精制工艺已突出体现了生产成本低、环保质量高、气体净化稳定、微量(CO+CO2)波动小的优点, 较传统的铜洗工艺具有显著的优势, 为企业增加经济效益作出了贡献, 而醇烃化精制工艺在生产应用中亦不断完善和提高, 发展的前景将会更加宽广。
1 近期运行状况以220kt／a合成氨醇烃化装置为例, 原料气量90 000～—100 000 m3／h(标态), 运行6M25—180／320压缩机9台, 产尿素1 300t／d以上、硝酸铵60t／d、甲醇70—80t／d, 折总氨产量850t／d。
原料气含CO 3.0％～3.4％、CO2≤0.2％, 以醇化塔双塔运行, 一级醇化塔控制出塔气中CO含量1.6％～1.8％。
做到自热平衡, 不开循环机, 气体一次性依次经过两级醇化塔及烃化塔,以控制(CO+CO2)含量高低, 尽量减小电炉功率, 使烃化气中微量(CO+CO2)稳定在≤10×10—6。
2 主要工艺指标控制(1)气体成分原料气CO含量: 3.0％～3.4％;原料气CO2含量: 40.2％;一级醇化气CO含量: 1.6％～2.0％;一级醇化气CO2含量: 40.05％;二级醇化气CO含量: 40.3％;二级醇化气CO2含量: ≤1 000×10—6;烃化气(CO+CO2)含量≤10×10—6。
(2)温度原料气温度: 45℃;一级醇塔热点温度: ≤240℃;二级醇塔热点温度: ≤235℃;水冷进口温度: 90℃;醇分温度: 17℃;烃化塔热点温度: ≤240t;水冷进口温度: 46℃;烃分温度: ≤20℃。
(3)压力系统压力: ≤12.0MPa;系统压差: ≤0.6MPa。
合成氨原料气醇烃化精制工艺
佚名
【期刊名称】《中国环保产业》
【年(卷),期】2008(000)008
【摘要】由湖南安淳高新技术有限公司开发的合成氨原料气醇烃化精制工艺,适用于合成氨工业原料气净化精制。
主要技术内容一、基本原理合成氨原料气醇烃化精制新工艺的基本原理是利用醇醚化、烃化两个反应过程将合成气中的CO、CO_2清除
【总页数】2页(P63-64)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.2
【相关文献】
1.合成氨原料气醇烃化精制工艺 [J],
2.醇烃化原料气精制工艺的运行及认识 [J], 周大明
3.合成氨原料气精制工艺技术的发展 [J], 弥永丰
4.醇烃化原料气精制工艺在我公司的应用 [J], 周大明;李孟璐
5.合成氨原料气精制工艺技术的发展 [J], 赵永刚
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醇烃化精制技术应用总结张荣权;蒋继国;钱佩刚【摘要】A brief summary is given of the determination and implementation of the alcoholization and hydrocarbylation refining technological plan, and the start-up and operation of the system. A comparison is given of the actual operation of the process with the traditional cuprammonium washing process and shows that the process needs no heating for the regeneration of the cuprammonium solution, omitting the cold consumption in the operation of the cuprammonium washing unit; "waste gas" may be utilized to byproduce methanol, increasing the total ammonia output; the consumption is lowered of such raw materials as copper, acetic acid and liquid ammonia; no regenerated gas and waste aqua ammonia are produced, and the pollutants are remarkably decreased for discharge; the exit gases from the methanolation unit and hydrocarbylation system contain in volume fraction of (CO + CO2) of 0.05% ~0. 30% and (5~10) × 10 -6, respectively, the total power consumption per ton of ammonia decrease by 4 kW · h, and steam consumption per ton of ammonia lowers by 129 kg.%简要介绍了醇烃化精制技术方案的确定和实施,阐述了醇烃化系统开车运行情况.醇烃化工艺与传统铜洗工艺的实际运行情况比较结果表明:醇烃化工艺无需为铜液再生供热,省去了铜洗装置运行时的冷量消耗；可利用“废气”副产甲醇,增加总氨产量；降低了铜、乙酸、液氨等原料消耗；没有再生气和废氨水产生,污染物减排显著；甲醇化系统和烃化系统出口气体中(CO+ CO2)体积分数分别为0.05％～0.30％和(5～10)×10-6,吨氨总电耗下降4kW ·h,吨氨汽耗减少129 kg.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2013(040)002【总页数】4页(P45-48)【关键词】醇烃化;升温还原;工业应用【作者】张荣权;蒋继国;钱佩刚【作者单位】湖南安淳高新技术有限公司湖南长沙410205【正文语种】中文2010年初，柳州化工股份有限公司(以下简称柳化公司)为了进一步解决企业环保问题、降低生产成本，决定采用湖南安淳高新技术有限公司(以下简称安淳公司)的合成氨原料气醇烃化精制工艺替代落后的铜洗工艺，其中甲醇产能40～120 kt/a，液氨280～360 kt/a。
浅谈高压醇烷化工艺替代铜洗工艺在合成氨生产中的应用摘要：近年来，随着我国科学技术的不断发展与进步，在合成氨的生产过程中，其生产工艺也随之进行了相应的改革与创新，高压醇烷化工艺逐渐替代了铜洗工艺。
文章通过对合成氨生产工艺的技术方案与其实际的运行工艺参数进行了全面详细的阐述，并对高压醇烷化工艺替代铜洗工艺后的合成氨生产消耗以及经济效益进行了说明。
关键词：高压醇烷化工艺；铜洗工艺；合成氨生产；应用在合成氨的原料气中存在少量的一氧化碳和二氧化碳的脱除，原来使用的铜洗工艺，能够将铜和醋酸以及液氨，还有电能和蒸汽等物质进行有效的消耗与电解。
在再生气中的氨气与其他的有效气体由于回收起来比较困难，并且其中的损耗也很大，最严重的是产生的氨氮会对自然环境造成严重的污染。
因此，用高压醇烷化工艺代替铜洗工艺，一定程度上实现了在合成氨生产过程中净化气体的目的。
一、合成氨生产工艺的技术方案（一）铜洗工艺的生产流程在合成氨的生产过程中，使用传统的铜洗工艺，气体首先由压缩机五段到铜洗塔，再进入氨洗塔。
经过氨洗塔以后要进入塔后分离器，再由压缩机六段进行去氨的工序，最终形成合成氨。
（二）高压醇烷化工艺的生产流程高压醇烷化工艺在生产合成氨的过程中，工艺技术比较复杂。
首先来自压缩六段出口的气体26MPa，温度在35摄氏度左右，在进入氨蒸发器后出现降温的情况，降至15-20摄氏度之间[1]。
随后，气体要进入高压甲醇油内部，经历去油的过程。
在此过程中，气体自身的百分之三十进入到醇化塔的塔壁和其中的内件环隙中。
对塔壁进行冷却后，气体通过醇化塔放出，再与该气体其余的百分之七十相互融合，一起进入醇化换热器内部。
在此过程中，气体的温度被提升到140摄氏度，并将其分成五部分，再进入合成塔。
其中一部分作为主线进入到塔内下部的换热器中，并在换热器管中进行换热工序，再经过中心管，进而实现触媒零米的反应。
剩下的四部分作为冷激气通过塔顶进入到内部，同时对不同的床层进行温度的调节。
醇烃化取代醇烷化精制技术应用总结刘建文;钱佩刚【摘要】介绍了一起因突发事故而促使合成氨原料气精制工艺技术改造得以提前实施的情况。
采用醇烃化取代醇烷化精制合成氨原料气后，烃化系统进口气体中φ（ CO＋CO2）控制在0．1％～0．2％，烃化系统吨氨电炉功耗25 kW· h，吨氨节电50～60 kW· h；烃化催化剂处理合成氨原料气的能力优于甲烷化催化剂；烃化与甲烷化相比，增产合成氨2％左右，年增利润300万元以上。
%An introduction is given of implementation in advance of renovation of ammonia synthetic raw gas refining process technology motivated by a sudden accident.After using alcoholization and hydrocarbylation process to replace methanolization and methanation process to refine ammonia raw gas,φ( CO +CO2 ) in inlet gas of hydrocarbylation system is controlled at 0.1% ~0.2%, power consumption of electric furnace per ton ammonia is 25 kW· h, and power saving 50~60 kW· h per ton ammonia;the ammonia raw gas process ability of hydrocarbonylation catalyst is superior to that of methanation catalyst; compared with methanation, hydrocarbonylation increases ammonia production about 2%, annual profit increases more than 3 million yuan.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P45-46,49)【关键词】醇烃化;醇烷化;应用【作者】刘建文;钱佩刚【作者单位】湖南柳化桂成化工有限公司湖南株洲 412005;湖南安淳高新技术有限公司湖南长沙 410205【正文语种】中文湖南柳化桂成化工有限公司(以下简称柳化桂成公司)是柳州化学工业集团于2010年整体收购湖南智成化工有限公司(即原湘江氮肥厂)而成立的，当时总氨产能为120～130 kt/a；经过 2年的生产挖潜与技术改造，2012年，总氨产能达到了160 kt/a；2013年，总氨产能计划达到210 kt/a。
