合成氨脱碳工艺简介 合成氨生产工艺简述 合成氨是一个传统的化学工业，诞生于二十世纪初。就世界范围来说，氨是最基本的化工产品之一，其主要用于制造硝酸和化学肥料等。合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤: （l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气； （2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质； （3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序[1]。 在合成氨生产过程中，脱除 CO2 是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的 10%左右。因此，脱除 CO2，工艺的能耗高低，对氨厂总能耗的影响很大，国外一些较为先进的合成氨工艺流程，均选用了低能耗脱碳工艺。我国合成氨工艺能耗较高，脱碳工艺技术也显得比较落后，因此，结合具体情况，推广应用低能耗的脱除 CO2 工艺，非常有必要。 1 .1 .4 脱碳单元在合成氨工业中的作用 在最终产品为尿素的合成氨中，脱碳单元处于承前启后的关键位置，其作用既是净化合成气，又是回收高纯度的尿素原料 CO2。以沪天化 1000t/d 合成氨装置脱碳单元为例，其需要将低变出口的 CO2 含量经吸收后降到 0.1%以下，以避免甲烷化系统超温并产生增加能耗的的合成惰气，同时将吸收的 CO2 再生为 99%纯度的产品 CO2。在此过程中吸收塔压降还应维持在合理范围内以降低合成气压缩机的功耗。系统的扩能改造工程中，脱碳单元将为系统瓶颈，脱碳运行的好坏，直接关系到整个装置的安全稳定与否。脱碳系统的能力将影响合成氨装置的能力，必须同步进行扩能改造。 但是不论用什么原料及方法造气，经变换后的合成气中都含有大量的 CO2，原料中烃的分子量越大，合成气中 CO2 就越多。用天然气（甲烷)为原料的烃类蒸汽转化法所得的 CO2量较少，合成气中 CO2 浓度在 15-20%，每吨氨副产 CO2 约1.0-1.6 吨。这些CO2 如果不在合成工序之前除净，不仅耗费气体压缩功，空占设备体积，而且对后续工序有害。此外，CO2 还是重要的化工原料，如合成尿素就需以 CO2 为主要原料。因此合成氨生产中把脱除工艺气中 CO2 的过程称为“脱碳”，在合成氨尿素联产的化肥装置中，它兼有净化气体和回收纯净 CO2 的两个目的。 1 .1 .5 脱碳方法概述 由变换工序来的低变气进脱碳系统的吸收塔，经物理吸收或...
