2011年4月
第34卷第2期
太氧熙
Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry
大型合成氨装置液氮洗工艺流程的优化
任多胜
（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南开封475002）
Apr.2011 Vol.34 No.2
摘要：根据目前国内大型合成氨装置中气体精制工艺的主要方案，结合本企业液氮洗工艺流程在优化过程中所着重考虑的几个间题，主要明了流程选择过程注意的问题。
关键调：大型合成氨液氮洗工艺流程优化
河南晋开化工投资控股集团有限责任公司正在开封县投资建设一套年产60万吨合成氨项目，其整个合成氨部分的工艺路线为：煤气化采用北京航天院的航天粉煤加压气化工艺，气化压力（表）为4.0MPa，变换采用宽温耐硫变换工艺，脱硫脱碳采用低温甲醇洗工艺，合成气精制采用液氮洗工艺，氨合成采用卡萨利的轴径向氨合成技术。本文主要介绍在液氮洗工艺流程优化过程中所做的
工作以及一些需要考虑的问题。 1合成气精制方案的选择
目前，国内大型合成氨项目中合成气的精制工艺大致有两种：一种是甲烷化工艺；一种是液氮洗工艺。液氮洗工艺是利用液氮在-189℃低温条件下吸收合成气中残余的微量杂质CO、CH4、Ar 等，而微量的CO在进冷箱之前被分子筛吸附：用烷化工艺是通过化学反应的方式，将合成气中微量的CO、CO，转化为CH4，即在高温和有催化剂存在的条件下，气体中的CO和CO,与H2发生化学反应生成CH4和H,O。
液氮洗工艺的特点是精制气纯度高，H+N，可以达到99.99%，可有效降低氨合成过程中的弛放气量，但工艺流程复杂，投资相对要大：申烷化工艺的特点是流程简单，投资费用相对少，但甲烷化过程中消耗了部分有效气H2，同时生成了情性组分CH，而且由于CH的生成，使氨合成系统的弛放气量增加，为了提高H的利用率，需要配置氢回收系统。采用甲烷化工艺还有一个前提，净化气中碳的氧化物的体积含量一般应小于0.7%"]。另
万方数据
外，虽然液氮洗工艺流程复杂，投资相对要大，但在上游配置低温甲醇洗工艺后，下游特别适合于配置液氮洗工艺，相对于甲烷化工艺更有利于冷量的利用。所以综合各方面的因素，合成气精制最终采用液氮洗工艺。
2液氮洗工艺流程的优化
液氮洗工艺开发于20世纪60年代，国内最
早于70年代未引进了该技术，目前国内运行的激氮洗装置有十几套。但是由于各装置的操作压力、合成气组成和企业的要求不同，液氨洗装置的工艺流程也各不相同，综合国内装置流程可以归结为以下几种类型。
1）大体上采用鲁奇炉气化的合成氨装置，由于合成气中CH。含量较高，合成气在进氮洗塔前需要将冷避下来的甲烷提前分离出来，经复热后出冷箱作进一步利用。
2)合成气操作压力低于5.4MPa时，由于冷箱中冷量不能自平衡2，所以要从空分引人液氮或通过膨胀空分来的部分压力氮气来维持整个冷箱的冷量平衡。
3)如果合成气中CO含量较多，当含量大于
3%时，经过液氯洗涤后C0会积聚到氮洗塔底部的馏分中。这部分液体中CO含量约44%左右(2]，
收稿日期：2010-10-05；收到修改稿日期；2011-02-11。
作者简介：任多胜，男，助理工程师，1983年出生，2005年毕业于河南科技学院化学工程与工艺专业，现在河南晋开化工投资控股集团有限责任公司从事合成氨净化工艺技术管理工作。联系电话:03783219602;Email;renduosheng@yaho0.cn