合成氨生产原料的比较解读

1、合成氨生产原料的比较解读一.合成氨的原料1.以重油为原料局部氧化法制取氢气 重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反响制得含氢 气体产物。局部重油燃烧提供转化吸热反响所需热量及一定的反响温度。该法消费的氢气产物本钱 中，原料费约占三分之一，而重油价格较低，故为人们重视。我国建有大型重油局部氧化法制氢装置，用于制取合成氢的原料。 2.以天然气或轻质油为原料制取氢气 该法是在催化剂存在下与水蒸汽反响转化制气。主要发生下述反响： CH4H2OCOH2 COH2OCO2H2 CnH2nnH2OnCO2nlH2 反响在800-820下进展。从上述反响可知，也有局部氢气来

2、自水蒸汽。 用该法制得的气体组成中，氢气含量可达74体积，其消费本钱主要取决于原料价格，我国轻质油价格高，制气本钱贵，采用受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料，催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进展了大量有成效的研究工作，并建有大批工业消费装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺，制取小型合成氨厂的原料，这种方法不必用采高温合金转化炉，装置投资本钱低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已非常成熟，但因受原料的限制目前主要用于制取化工原料。 3.以煤为原料制取氢气 一是煤的焦化或称高温干馏，二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在901000制取焦碳副产品为焦炉煤

3、气。焦炉煤气组成中含氢气55-60体积甲烷23-27、一氧化碳6-8等。每吨煤可得煤气300350m3，可作为城市煤气， 亦是制取氢气的原料 。煤的气化是指煤在高温常压或加压下，与气化剂反响转化成气体产物。气化剂为水蒸汽或氧所空气，气体产物中含有氢有等组份，其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的制取氢源方法。采用OGI固定床式气化炉，可间歇操作消费制得水煤气。该装置投资小，操作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60以上，经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要局部。 在合成

4、氨工业中，经变换和脱碳工艺处理，合成氨原料气中仍含有对氨合成催化剂有毒的CO和CO2气体，必须进一步处理将其降低至10 mLm3左右，以保护氨合成催化剂。目前合成氨厂脱除微量CO、CO2的工艺方法较多，主要有醋酸铜氨液洗涤法(铜洗法)、低压甲烷化法、甲醇甲烷化法(双甲工艺)、醇化工艺、非等压醇烷化净化工艺等 。1 铜洗法醋酸铜氨液洗涤法(简称铜洗)是最古老的方法，早在1913年就开场应用。铜洗法以其工艺成熟、操作弹性大，长期在中小型合成氨厂占据主导地位，但国外早在20世纪60年代就逐步淘汰这种落后的工艺。原料气甲烷化净化，这是气相中CO+CO2在催化剂作用下与H2反响转化为CH4而得以净化，是

5、早期氮肥消费的一种传统气体净化工艺。甲烷化工艺流程图脱碳气气液分离器甲烷预热器换热器甲烷化炉冷却器气水分离器去压缩去变换系统中温变换气3 甲醇甲烷净化工艺法(双甲工艺)所谓“双甲工艺，实际上就是合成氨厂将联醇、甲烷化技术引入原料气净化系统，从而省去落后的铜洗再生工艺。甲烷化工艺可以控制好(CO+CO2)微量，但对原料气中(CO+CO2)含量限制较为苛刻，而二者结合起来形成的“双甲净化工艺，保持了二者的优点，弥补了二者的缺乏。双甲工艺流程图五段来气醇化塔烷化塔去六段进口粗甲醇4. 醇烃化净化工艺法针对双甲工艺存在的一些问题，湖南安淳公司把双甲工艺做了改进，即晋级成为醇烃化精制工艺。醇烃化工艺流程

6、图五段来气油分预热器醇化塔水冷氨冷水冷烃化塔预热器醇分烃分去六段入口全自热非等压醇烷化合成氨原料气净化新工艺同吕化工科技开发，并在山东肥城化肥厂装置上获应用，该工艺比原铜洗工艺降低吨氨本钱90元。非等压醇烷化净化工艺流程图脱碳气中压醇化压缩高压醇化氨合成816MPa2031.4MPa甲醇甲醇综上所述，合成氨厂原料气净化工艺随着时代开展，已从较为落后的铜洗工艺法逐渐开展到工艺较为先进的醇烃化及醇烷化净化工艺，反映了氮肥行业工艺技术的进步与开展。合成气精制新工艺是有利于氮肥企业节能降耗，增产增收，更是造福于社会的优秀技术。氮肥企业无论是否有联醇装置，只要条件容许，淘汰能耗高、对环境有污染的老净化工

7、艺，走先进的净化工艺的路子，定能获得很好的经济效益和积极的社会效益。 几种流程装置相比，天然气装置的投资最省。天然气装置的投资远比煤头装置低，假设15万吨天然气为原料的合成氨装置固定投资为2.81亿，同等规模的投资大致如下各种工艺比较，天然气工艺技术目前最可靠。天然气合成氨工艺成熟、消费可靠、连续。煤头技术中，固定层气化流程，虽然工艺成熟，但气化消耗高，环保污染严重、难以达标、厂区环境恶劣；水煤浆气化技术对煤种要求特别高，包括煤的活性，灰份含量、灰熔点、固定碳含量；Shell(壳牌)技术还没有运行先例。因此，煤为原料的连续气化的合成氨风险很大！ 假设煤用现行价格503元/吨不变，天然气年含年前每年涨价8%。年之后天然气价格不变见下表。年天然气制氨本钱估计1749.32元/吨；而煤制氨本钱估计1785元/吨 。天然气合成氨本钱仍然低于煤头合成氨本钱。 结论综上所述合成氨原料的选择要本着以下原那么：1.原料来源易得、符合环保和清洁消费要