【技术实现步骤摘要】
一种合成氨原料气预处理方法及系统
本专利技术属于煤化工
，具体涉及一种合成氨原料气预处理方法及系统。
技术介绍
合成氨装置中的氨合成反应是整个装置的核心工段，也是决定整个装置能耗的重要工段，氨合成反应对合成氨原料气中N/H比及含量有个严格的要求，氨合成对合成氨原料气组分中杂质气体和惰性气体如甲烷、氩气等会造成合成氨装置的反应效率降低、能耗升高。目前，在国家对传统常压煤气化方式进行更新淘汰过程中，新的替代煤气化产生的氨合成原料气其主要成分为：氢气(摩尔百分数67％～72％)、氮气(摩尔百分数22％～24％)、甲烷(摩尔百分数4％～10％)、氩气(摩尔百分数0.4％～0.6％)、水(饱和态)，甲烷和氩气在氨合成工段作为惰性气体不参与反应，在系统的压缩和反应过程中会消耗大量的无用功，造成系统的能耗加大、氨合成的氨净值降低，这对合成氨工厂的氨合成工段带来严峻的挑战。因此将合成氨原料气中甲烷和氩气进行有效的脱除，并制备成一种有经济价值的甲烷产品，提高装置的附加值，将有重要的现实意义和技术先进性。专利技术内...
【技术保护点】
1.一种合成氨原料气预处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/nS1，将氨合成原料气冷却到10～20℃，并除去原料气中的水分至1ppmv；/nS2，将S1输出的脱水原料气脱除微量汞至0.01μg/Nm
【技术特征摘要】
1.一种合成氨原料气预处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1，将氨合成原料气冷却到10～20℃，并除去原料气中的水分至1ppmv；
S2，将S1输出的脱水原料气脱除微量汞至0.01μg/Nm3，再经除尘后得到净化原料气；
S3，将S2输出的净化原料气降温至-160～-175℃后进行气液两相分离，分离出低温净化气体I和第一甲烷低温液体，所述低温净化气体I温度-160～-175℃、甲烷摩尔百分数0.83％～0.98％；
S4，将S3分离出的第一甲烷低温液体升温至-130～-150℃，再进行降压气液两相分离，分离出低温净化气体II和第二甲烷低温液体，所述低温净化气体II的压力3.0～4.0MPa(G)、温度-140～-150℃、甲烷摩尔百分数1.9％～2.5％；
S5，S3的低温净化气体I升温后得到氨合成净化后原料气I，S4的低温净化气体II升温后压缩净化、再降温，得到氨合成净化后原料气II；
S6，将氨合成净化后原料气I和氨合成净化后原料气II混合，混合后的氨合成净化后原料气降温得到净化气体，所述净化气体温度-180～-200℃，甲烷摩尔百分数0.85％～1.02％。
2.如权利要求1所述的合成氨原料气预处理方法，其特征在于，还包括：
S71，将S4的第二甲烷低温液体节流降压至0.8～1.3MPa(G)，再经气液两相分离得到液体甲烷，所述液体甲烷中甲烷摩尔含量为92％～95％；
S72，将S71的液体甲烷升温得到压缩天然气。
3.如权利要求2所述的合成氨原料气预处理方法，其特征在于，还包括:
S81，将常温低压氮气压缩冷却，再将低温压缩氮气降温至-90～-120℃，再进一步加压膨胀制冷得到膨胀低温氮气，所述膨胀低温氮气温度-180～-190℃、压力0.03～0.06MPa(G)；
S82，膨胀低温氮气一部分向S6中的气液两相分离提供冷量；
S83，膨胀低温氮气另一部分升温后返回S71循环。
4.一种合成氨原料气预处理系统，其特征在于，包括脱水装置(1)、脱汞装置(2)和深冷分离装置(3)；
所述脱水装置(1)用于原料气的冷却和脱水；
所述脱汞装置(2)用于脱水装置(1)输出的脱水原料气脱汞和净化；
所述深冷分离装置(3)包括板翅式换热器组(16)，板翅式换热器组(16)用于对脱汞装置(2)输出的净化原料气进行冷却，输出低温净化原料气；
所述深冷分离装置(3)还包含气液分离单元，所述气液分离单元用于将板翅式换热器组(16)输出的低温净化原料气气液分离输出低温净化气体，所述低温净化气体经板翅式换热器组(16)升温得到氨合成净化后原料气。
5.如权利要求4所述的合成氨原料气预处理系统，其特征在于，所述气液分离单元还将板翅式换热器组(16)输出的低温净化原料气气液分离输出液体甲烷，液体甲烷经板翅式换热器组(16)升温得到压缩天然气；
所述液体甲烷中甲烷摩尔含量为92％～95％。
6.如权利要求5所述的合成氨原料气预处理系统，其特征在于，气液分离单元包括第一脱氢分离器(17)，所述第一脱氢分离器(17)的输入端和输出端与板翅式换...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁威，刘海军，李忙刚，李腾，董博，王小宁，王连喜，柴自高，张长江，刘浩，谢辉，李杰，唐小龙，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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