一种氰化钠尾气生产氨合成气的改进工艺制造技术

一种氰化钠尾气生产合成氨原料气的改进工艺，氰化钠尾气含有氢气80~90%，一氧化碳0.1~0.5%，二氧化碳0.01%~0.1%，氧气0.2~0.8%，甲烷0.01~0.3%，总硫2~100ppm，总氯2~100ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于100ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔降到0.01ppm，然后送微量氧转化塔，氧气转化后低于1ppm，称为后转化气，后转化气送热回收装置回收热量后降温到20‑50℃，送吸附装置脱水到2~100ppm，总氯≤0.1ppm，再送入费托反应器，气体中的一氧化碳与二氧化碳在0.8~2.5MPa下进行费托反应，出口气体中一氧化碳和二氧化碳总浓度≤20ppm，称为费托气，费托气送变压吸附装置吸附非氢氮气组分获得的氢氮气，氢氮气浓度≥99.95%，总收率≥96%，一氧化碳、二氧化碳、氧气和水的总浓度≤20ppm，用于制合成氨原料气。

【技术实现步骤摘要】
一种氰化钠尾气生产氨合成气的改进工艺
本专利技术涉及化工、节能、环保领域，是一种有效减少气体废弃物排放、降低资源消耗的方法。
技术介绍
目前国内生产氰化钠产生的尾气主要成分为氢气，多采用送锅炉房燃烧加热蒸汽送供生产和生活使用，仅利用热能浪费了大量的资源，解决高氢尾气，回收利用资源是迫切的问题，而氢氮气是制造合成氨的重要原料。营口德瑞化工有限公司刘子程等CN212315560U公告了一种用氰化钠尾气生产合成氨的装置，包括气柜，净化系统，第一变压吸附制氢装置，变压吸附制氮装置，氨气合成装置，气柜的进气口与氰化钠生产产生的含氢尾气管道连接，气柜的出气口与净化系统连接；净化系统与氢气压缩机的进气口相连，氢气压缩机的出气口与第一变压吸附制氢装置相连；第一变压吸附制氢装置与变压吸附制氮装置均通过管道与氮氢压缩机相连，氮氢压缩机将压缩之后的气体通过管道输送至氨气合成装置。采用了氰化钠生产产生的含氢尾气作为原料气，生产得到的液氨还用于氰化钠的生产，使含氢尾气得以回收并且循环利用。采用净化系统可以净化尾气中的硫化物及氧气，使氢含量进一步纯化。该技术中采用变压吸附制氢和变压吸附制氮然后再进行氮氢压缩后制氨，能耗高。CN109550352A杨鹏曲思霖等公告一种氰化钠尾气精脱硫工艺，将氰化钠尾气预净化脱氨脱酸后，常温转化脱除无机硫到0.01ppm以下，再加热到50~90℃送第一级有机硫吸附塔，物理吸附脱除有机硫，称为粗脱气，粗脱气有机硫含量达到~0.1ppm，继续加热粗脱气到200℃~210℃，采用甲醇合成催化剂转化有机硫到＜0.01ppm，同时生成的无机硫被甲醇催化剂吸收，出口气体总硫含量≤0.01ppm；物理吸附的有机硫升温脱附，脱附气冷却到50~90℃，送入第二级有机硫吸附塔，物理吸附脱除有机硫，称为第二粗脱气，第二粗脱气加压送回第一级有机硫吸附塔，物理吸附的有机硫通过升温到140℃~150℃脱附，脱附气送入有机硫350℃转化设备，转化吸收有机硫到总硫浓度达标排放。该技术只针对氰化钠尾气中硫的精脱除而忽略了剩余组分的利用方法及价值。CN108529649A王巍杨皓公告了一种氰化钠尾气制氨合成气工艺，将氰化钠尾气预净化脱氨脱酸脱除全部硫后，气体成分为90％以上氢气，8％以下氮气，0.3-0.5％氧气，0.3-0.5％一氧化碳，0.1％以下二氧化碳，设立一氧化碳催化转化成二氧化碳步骤，将一氧化碳浓度为0.3-0.5％转化成二氧化碳，一氧化碳残留浓度达到1ppm以下，将转化气送精脱氧步骤，再送变压吸附脱除二氧化碳与一氧化碳到10ppm以下，按比例混入高纯氮气即变成氨合成气。该技术未公开脱硫脱氧过程。净化硫、氯、一氧化碳、二氧化碳、氧气是尾气生产氨原料气的一个重要步骤，净化的一个重要目的是使合成过程催化剂不受伤害而且让氢氮气利用率最大化。通常氨合成的一氧化碳、二氧化碳净化都安排在10MPa~22MPa做醇烷化或醇烃化，因为压力越高，一氧化碳和二氧化碳的净化程度越高。然而产生的甲烷、低烃无法分离就只能进入氨合成系统，导致循环气的气量大，合成气中的惰性气体甲烷含量通常在15~22%，催化剂有效利用率降低，为了提高催化剂反应效率，合成压力一般都在18~22MPa。醇化过程把有害元素硫氯都留在催化剂上，因此甲烷化、烃化催化剂得以长周期稳定运行。低压甲烷化过程被大量使用在焦炉气制LNG过程中，但是催化剂使用寿命短，一般为6个月~2年。高压费托被大量使用在煤制油过程，催化剂使用寿命短，一般为6个月~2年。并且，目前低压费托合成没有被应用于一氧化碳与二氧化碳净化的案例。
技术实现思路
本专利技术是一种氰化钠尾气生产合成氨原料气的改进工艺，其特征在于：氰化钠尾气含有氢气80~90%，一氧化碳0.1~0.5%，二氧化碳0.01%~0.1%，氧气0.2~0.8%，甲烷0.01~0.3%，有机硫2~100ppm，总氯2~100ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于100ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔降到0.01ppm，然后送微量氧转化塔，把氧气转化后低于1ppm，称为后转化气，后转化气送热回收装置回收热量后降温到20-50℃，送吸附装置脱水到2~100ppm，总氯≤0.1ppm（未检出），再送入费托反应器，气体中的一氧化碳与二氧化碳在0.8~2.5MPa下进行费托反应，出口气体中一氧化碳和二氧化碳总浓度≤20ppm，称为费托气，费托过程在低水过程反应，保证了低压过程催化剂保持高活性，没有硫氯有害组分，保证了催化剂长周期稳定运行。费托气送变压吸附装置吸附非氢氮气组分后获得氢氮气，氢氮气浓度≥99.95%，总收率≥96%，一氧化碳、二氧化碳、氧气和水的总浓度≤20ppm，用于制合成氨原料。由于进变压吸附装置的一氧化碳浓度低，使氢氮气更容易获得高收率。原料气送氨合成，合成气甲烷低于1%，合成系统压力大幅降低到8.0~11MPa，电耗大幅降低。附图说明附图1为一种氰化钠尾气生产氨合成气的改进工艺示意流程图。运行方式参照说明书附图。实施例实施例1：氰化钠尾气48000NM3/H，氢气85%，一氧化碳0.1%，二氧化碳0.01%，氧气~0.6%，甲烷0.01%，有机硫2ppm，总氯2ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于80ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔到0.01ppm，然后送微量氧转化塔，把氧气转化到0.8ppm，后送热回收装置回收热量后降温到50℃，送吸附装置脱水到2ppm，总氯≤0.1ppm（未检出），再送入费托反应器，气体中的一氧化碳与二氧化碳在0.8MPa下发生费托反应，出口气体中一氧化碳浓度3ppm，二氧化碳浓度15ppm，称为费托气，费托气送变压吸附装置吸附非氢氮气组分，获得氢氮气，氢氮气浓度99.96%，总收率96.5%，一氧化碳、二氧化碳、氧气和水的总浓度≤10ppm，用于制合成氨原料。氨合成压力8.2MPa。实施例2：氰化钠尾气48000NM3/H，氢气89%，一氧化碳0.4%，二氧化碳0.01%，氧气~0.4%，甲烷0.01%，有机硫10ppm，总氯12ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于50ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔到0.01ppm，然后送微量氧转化塔，把氧气转化降到0.8ppm，后送热回收装置回收热量后降温到30℃，送吸附装置脱水到2ppm，总氯≤0.1ppm（未检出），再送入费托反应器，气体中的一氧化碳与二氧化碳在1.8MPa下发生费托反应，出口气体中一氧化碳浓度1ppm，二氧化碳浓度5ppm，称为费托气，费托气送变压吸附装置吸附非氢氮气组分获得氢氮气，氢氮气浓度99.99%，总收率96.5%，一氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氰化钠尾气生产合成氨原料气的改进工艺，其特征在于：氰化钠尾气含有氢气80~90%，一氧化碳0.1~0.5%，二氧化碳0.01%~0.1%，氧气0.2~0.8%，甲烷0.01~0.3%，总硫2~100ppm，总氯2~100ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于100ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔降到0.01ppm，然后送微量氧转化塔，氧气转化后低于1ppm，称为后转化气，后转化气送热回收装置回收热量后降温到20-50℃，送吸附装置脱水到2~100ppm，总氯≤0.1ppm，再送入费托反应器，气体中的一氧化碳与二氧化碳在0.8~2.5MPa下进行费托反应，出口气体中一氧化碳和二氧化碳总浓度≤20ppm，称为费托气，费托气送变压吸附装置吸附非氢氮气组分获得的氢氮气，氢氮气浓度≥99.95%，总收率≥96%，一氧化碳、二氧化碳、氧气和水的总浓度≤20ppm，用于制合成氨原料气。/n

【技术特征摘要】
1.一种氰化钠尾气生产合成氨原料气的改进工艺，其特征在于：氰化钠尾气含有氢气80~90%，一氧化碳0.1~0.5%，二氧化碳0.01%~0.1%，氧气0.2~0.8%，甲烷0.01~0.3%，总硫2~100ppm，总氯2~100ppm，其余为氮气；将气体送入有机硫转化塔，有机硫转化塔装有双功能转化催化剂，把高于0.01ppm的有机硫全部转化成硫化氢，把高于100ppm的氧气转化成水，称为粗转化气，粗转化气送硫化氢吸收塔降到0.01ppm，然后送微量氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨皓，杨鹏，王巍，田森林，
申请(专利权)人：杨皓，
类型：发明
国别省市：四川;51