【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合成氨工艺及装置类，具体地属于用天然气作为原料气合成氨的工艺及装置类。在富含天然气的地方，利用合成氨生产尿素的厂家大多数以天然气为原料按图2所示的工艺及装置合成氨。其工艺为：经热量回收管19预热、脱硫后的天然气导入天然气燃烧炉14燃烧，产生的热量通过第一蓄热炉16、第二蓄热炉17、传入一段转化炉1、各炉、段的温度均在850℃以上。而后从天然气燃烧炉导入天然气，从第一蓄热炉的入口15导入空气，空气的量满足后续工序中H2/N2＝3。天然气在一段转化炉上部的燃烧室18内进行燃烧反应：3CH4+O2→2CO+CO2+6H2↑。空气中的N2和余下的O2进入镍触媒层19、进行以下反应N2+3H2→2NH3、2Ni+O2→2NiO。前一反应为吸热反应，后一反应为放热反应。反应后温度下降，而后再通入天然气燃烧，重复上面过程。余下的热量导入热量回收段20加热原料天然气，而后排入废热锅炉回收热量。其装置由天然气燃烧炉14，第一、二蓄热炉16、17，一段转化炉1、热量回收段20组成，各部分彼此相通，内壁铺耐火隔热材料，一段转化炉内设燃烧室18、镍触媒层19。采取上述工艺及装置，必须先将部分天然气燃烧，以使转化炉内的温度上升到转换温度后，天然气和空气才进行生成H2和合成氨的反应。吨氨需燃烧天然气将近其量的30%，天然气的消耗量大，生产吨氨消耗800m3。生产为间接生产，加热时间、转化时间基本上各为一半，氨产量低。-->本专利技术的目的是针对上述工艺及装置存在的问题，设计一种不用天然气作热源的合成氨工艺及装置。采用本专利技术，可将间接转换改为连续转换，吨氨消耗天然气量...
【技术保护点】
以水煤气代替天然气作热源生产合成氨原料气的工艺，其特征在于原料天然气降压至３ＭＰａ（绝），引入过滤罐，除去其中夹带的水和杂质，导入换热器８，经一段转化炉１底部连的对流段３加热至３５０℃，引出脱硫，与经废热锅炉１３加热软水形成的蒸汽一起导入换热器５，经对流段３加热至５００℃以上进入一段转化炉内的转化管２内，Ｈ↓［２］Ｏ／ＣＨ↓［４］的加入量比为３，由生产水煤气工段来的水煤气经换热器９，在对流段３内加热后由环布在一段转化炉１外的烧嘴４喷入燃烧，使炉内温度上升至９００℃，转化管内的混合气部分进行合成氨原料气的转化反应，转化气与从换热器６引入的空气混合后进入二段转化炉１２，混合气温度７５０℃，其中未转化的ＣＨ↓［４］和气体中的Ｈ↓［２］与加入的空气在转化炉上部燃烧段燃烧，温度达９００℃，进入二段转化炉１２进一步转换，经转换的气体成分控制在Ｈ↓［２］／Ｎ↓［２］＝３，未转换的ＣＨ↓［４］＜０．４％。
【技术特征摘要】
1、以水煤气代替天然气作热源生产合成氨原料气的工艺，其特征在于原料天然气降压至3MPa(绝)，引入过滤罐，除去其中夹带的水和杂质，导入换热器8，经一段转化炉1底部连的对流段3加热至350℃，引出脱硫，与经废热锅炉13加热软水形成的蒸汽一起导入换热器5，经对流段3加热至500℃以上进入一段转化炉内的转化管2内，H2O/CH4的加入量比为3，由生产水煤气工段来的水煤气经换热器9，在对流段3内加热后由环布在一段转化炉1外的烧嘴4喷入燃烧，使炉内温度上升至900℃，转化管内的混合气部分进行合成氨原料气的转化反应，转化气与从换热器6引入的空气混合后进入二段转化炉12，混合气温度750℃，其中未转化的CH4和气体中的H2与加入的空气在转化炉上部燃烧段燃烧，温度达900℃，进入二段转化炉12进一步转换，经转换的气体成分控制在H2/N2=3，未转...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凤葵，王发坤，薛建设，
申请(专利权)人：中国五环化学工程公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]
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