姜传福

(北京蓝图工程设计有限公司北京100070)

合成氨尾气回收制LNG技术的应用

姜传福

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1 合成氨尾气特性

在合成氨生产过程中会产生合成(塔后)放空气和氨罐弛放气(以下简称两者为合成氨尾气)，合成氨尾气中含有一定量的甲烷和氢气、氮气，其中甲烷是一种温室气体，如果直接排放将造成环境污染。目前，合成氨企业将合成氨尾气减压送至三废锅炉作为燃料燃烧并副产蒸汽，会造成资源的较大浪费。甲烷和氢气、氮气是优质的化工原料和清洁燃料，因此，将合成氨尾气中的有效组分甲烷提纯液化后作为液化天然气(LNG)出售，副产的氢气、氮气返回系统作为合成氨原料，既可提高合成氨系统废气的附加值，又可缓解当地天然气供给压力。

理论上，吨氨耗氢氮气为2 650 m3(标态)，中、小氮肥生产企业吨氨实际消耗氢氮气为2 950 m3(标态)，其中CH4体积分数约为1.5%，折合吨氨副产甲烷量44.25 m3(标态)。由于合成氨企业原料煤质量、生产装备和管理水平不同，在合成氨尾气放空量上存在差异。典型合成氨装置吨氨产生塔后放空气80～150 m3(标态)和氨罐弛放气40～60 m3(标态)。典型的合成氨尾气组分见表1。

表1 典型的合成氨尾气的组分(体积分数) %

从表1可以看出，合成氨尾气富含甲烷，通过水洗去除氨等杂质，剩余浓缩甲烷气体非常适宜制LNG。

2 工艺流程

氨罐弛放气(2.0～2.1 MPa)经压缩升压至4.6 MPa，与经等压氨回收装置后的合成塔塔后放空气(10.0 MPa)混合后的合成氨尾气由管道输送至氨洗塔，将合成氨尾气中氨体积分数降至100×10-6以下，然后进入干燥装置进行脱水处理。……