煤制化肥工艺

安全与工业过程产品线系统设计部煤制化肥流程

煤制化肥重要的农业生产素材总流程总流程大中型企业中小型企业造气流程大中型企业干煤粉加压气化：壳牌（Shell）、航天炉（HT-L）等；水煤浆加压气化：德士古（Texaco）等；中小型企业碎煤加压气化：鲁奇（Lurgi）等粉煤流化床气化：恩德炉固定床常压间歇式气化固定床常压富氧连续制气干煤粉加压气化：HT-L备煤、气化炉出口（洗涤塔）、开工引射器干煤粉加压气化：SHELL备煤、气化炉（湿洗）出口、开工引射器干煤粉加压气化：备煤A.布袋出口：CO+O2、粉尘；B.热风炉入口：H2O；C.热风炉出口O2；水煤浆加压气化：Texaco洗涤塔出口、烧嘴冷却器气液分离器放空气固定床常压间歇式气化半水煤气中O2变换工段原理CO+H2O（气）H2+CO2+Q（可逆、放热）分类中温变换：反应温度为350～550℃，出口含有2～4%的CO；低温变换：反应温度为180～260℃，出口含有0.2～0.4%的CO。

组合合成氨厂：中低温串联、中低低温串联甲醇厂：部分中温变换变换工段测点：各级变换炉入出口净化工段大中型化肥厂低温甲醇洗、液氮洗中小型化肥厂脱碳、脱硫、精炼

（铜洗、甲烷化、甲醇甲烷化、醇醚化）净化工段：低温甲醇洗（脱CO2、H2S）A.净化气CO2+TS；B.CO2产品气CO2纯度；C.H2S出界区H2S浓度

净化工段：液氮洗（精炼）A.净化气CO净化工段：脱硫净化工段：脱硫大中型化肥厂低温甲醇洗中小型化肥厂湿法脱硫（粗脱硫）：蒽醌二磺酸钠（ADA）法、栲胶法干法脱硫（精脱硫）：氧化锌法、钴钼加氢法测点精脱硫出口TS净化工段：脱碳净化工段：脱碳大中型化肥厂液氮洗中小型化肥厂旧工艺：热钾碱法新工艺：

N-甲基二乙醇氨(MDEA)、

聚乙二醇二甲醚法（NHD）、变压吸附（PSA）测点半产品气出口、产品气出口CO2含量净化工段：精炼大中型化肥厂液氮洗中小型化肥厂铜氨液洗涤法低压甲烷化法布朗深冷净化法甲醇甲烷化工艺醇烃（醚）化工艺净化工段：铜氨洗工艺变换气脱碳后，压缩至12～13MPa，送入铜洗塔底部，气体在塔内与塔顶喷淋下来的铜氨液逆流接触，CO、CO2、O2及H2S被铜氨液吸收，CO含量降至10cm3/m3以下，CO2降至50～150cm3/m3，进入碱洗塔，进碱洗后CO和CO2总量降至10cm3/m3，即可送入合成工序。测点铜氨洗出口CO+CO2含量其它铜氨洗工艺基本已被抛弃净化工段：甲烷化测点：气液分离器出口CO+CO2、

气水分离器出口CO+CO2、净化工段：甲醇甲烷化、醇烃（醚）化工艺组合灵活，可调整净化工段：甲醇甲烷化甲醇甲烷化工艺（双甲、醇烷）将联醇、甲烷化技术引入精炼系统，省去落后的铜洗工艺，为了多产甲醇并降低能源消耗，可设两级甲醇。甲烷化工艺能够控制好(CO+CO2)微量，但对原料气中(CO+CO2)含量限制较为苛刻。联醇和甲烷化结合起来形成的“双甲”净化工艺，保持了二者的优点，弥补了二者的不足。净化工段：醇烃（醚）化醇烃（醚）化工艺第一步是将双甲工艺中甲醇化催化剂更换成醇醚复合催化剂，使CO、CO2与H2反应生成甲醇，并随即水解为二甲醚醇醚化副产物是醇醚混合物，CO+CO2控制在0.2%～0.4%；第二步将双甲工艺的甲烷化催化剂更换为烃化催化剂，使CO、CO2、H2反应生成低碳烃化物、低碳醇化物，在水冷温度下可冷凝为液相，与气体分离，烃化后气体CO+CO2可控制在10ppm左右。甲醇合成气相合成工艺高压法－－逐渐淘汰

压力30～50MPa，温度340～420℃低压法－－国内主流工艺

压力5～8MPa，温度275℃中压法－－联醇或国外

压力10～27MPa，温度235～315℃液相合成工艺发展中的工艺甲醇合成：高压法甲醇合成：低压法ICI(英国帝国化学)低压法甲醇合成：低压法Lurgi(德国鲁奇)低压法甲醇合成：中压法甲醇合成：主要测点新鲜气CO+CO2+H2+CH4+O2含量分析入塔气CO+CO2+H2+CH4含量分析循环气CO+CO2+H2+CH4含量分析氨合成高压法－－逐渐淘汰

压力60～100MPa中压法－－国内外主流工艺

压力20～40MPa低压法－－逐渐淘汰

压力10MPa氨合成：大中型合成氨厂氨合成：大中型合成氨厂氨合成：中小型合成氨厂氨合成：测点新鲜气：H2、N2、Ar、CH4合成塔进口气：H2、N2、Ar、CH4、NH3合成塔出口气：H2、N2、Ar、CH4、NH3循环气：H2、N2、Ar、CH4、NH3驰放气：H2、N2、Ar、CH4、NH3尿素合成第一步液氨和二氧化碳反应生成液体氨基甲酸铵，称为甲铵生成反应。第二步甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应。尿素合成现代尿素生产均采用全循环法，即将每次通过