用于中小氮肥厂醇氨联产经济效益分析

２００９年中国甲醛行业协会年会暨国内外技术交流会报告集甲醛尾气厕于中小氮肥厂醇氨联产经济效益分拆■文／景玉国（河北凯跃化工集团有限公司）电解银法甲醛生产工艺，从最后一台吸收塔排出的余气，一般称为尾气，每吨（３７％）甲醛排放尾气量约为６００Ｎｍａ，其大致组成见表１。气蒸汽产量可以达到３００公斤；采用背压汽轮机组带动发电机发电，蒸汽压力降到０．３ＭＰａ供造气使用，发电耗气量按１０．５公斤／千瓦时计算，吨甲醛尾气发电量２８．５千瓦时，电价按０．３５元，千瓦时计算，与甲醛尾气烧掉付产０．４ＭＰａ的低压饱和蒸汽相比，吨甲醛增值可由３０元提高到４６元。目前的尾气回收工艺：将尾气引到锅炉或者专用的尾气燃烧器中烧掉付产０．４ＭＰａ的低压饱和蒸汽。尾气中主要可燃物为Ｈ：气，Ｈ：燃烧热为２４１．８ＫＪ／ｍｏｌ，燃烧热很低，只有ｃＨ４的２８．５８％、ＣＯ的８５．４４％。每吨甲醛产生的尾气可产０．４ＭＰａ的低压饱和蒸汽约为２５０／ｚ≥斤，不考虑回收成本，蒸汽按１２０元＿Ｊ２传统的固定床间歇工艺采用甲醛尾气联产合成氨和甲醇合成氨反应要求氢氮比为３：１，甲醇反应要求氢碳比为２：１；以煤炭为原料制得的原料气中ＣＯ过剩Ｈ：不吨计算，可使每吨甲醛增值约３０元。河北凯跃化工集团有限公司合成氨联产甲醇装置醇氨生产能力３０万吨／年，甲醛生产规模４０万吨／年；甲醛尾气量很大，为了发挥多联产的优势，使甲足，必须经过变换系统将原料气中多余的ＣＯ与水蒸汽反应转化为ＣＯ：和Ｈ：，ＣＯ：再到脱碳系统脱除掉放醛尾气进一步增值，近几年我们在以下两方面进行了有效的尝试和应用。１空或联产尿素、碳酸氢铵、液体ＣＯ：，多余的ＣＯ：再放空。我国中小氮肥厂大都以煤为原料采用固定床间甲醛尾气集中到造气吹风气回收装置副歇气化工艺生产合成氨原料气或联产甲醇原料气；此工艺生产的原料气又称为半水煤气，水煤气和空产高压蒸汽甲醛尾气的热值高于造气吹风气的热值，集中回收到吹风气燃烧炉是可行的，同时可以减少燃烧炉助燃气的用量，有利于稳定燃烧炉的温度，提高吹风气回收系统的热效率，提高蒸汽产量。气煤气（吹风时的回收气）的混合气即为半水煤气；通过增减回收量（回收时间）来调节半水煤气中的氮气含量，满足不同醇氨比的需要。水煤气的大致组成见表２。空气煤气（吹风时的回收气）的大致组成见表３。尾气回收集中燃烧付产３．８ＭＰａ蒸汽，吨甲醛尾表１甲醛尾气的大致组成２００９年中国甲醛行业协会年会暨国内外技术交流会报告集从以上数据可以看出：回收气中的总有效气体ＣＯ＋Ｈ２含量为１１％；甲醛尾气中总有效气体ＣＯ＋Ｈ２含量为１８．８％；甲醛尾气中有效气体含量是回收气１．７气为原料气，半水煤气的大致组成见表４。原料气总气量约为５８５００Ｎｍ３／ｈ，估算总氨产量４９７吨，其中甲醇（折纯）１９２吨、液氨３０５吨。倍。ＣＯ提合成氨生产的无效气体，甲醛尾气中Ｃ０２含量只有回收气的２３％。甲醛尾气中可燃气体ＣＯ＋Ｈ：含量高于吹风回收气约７％，ＣＯ的燃烧热为２８３ＫＪ／ｍｏｌ，高于Ｈ：的燃烧热。甲醛尾气的热值高于空气煤气（回收气）约３０％。从以上数据可以看出：用甲醛尾气代替空气煤（２）甲醛尾气替代空气煤气（回收气）与水煤气混合作为合成氨原料气，原料气大致组成见表５。原料气总气量同样为５８５００Ｎｍ３／ｈ，估算总氨产量５０５吨，其中甲醇（折纯）１９０吨、液氨３１５吨。日总氨产量增加了８吨，产量增加的根本原因是原料气的品质提高，总有效气体ＣＯ＋Ｈ：＋Ｎ２含量从９２．７％提高到了９４．３％，增ＪＪｌｌ．６％。Ｑ气（回收气）与水煤气混合生产合成氨原料气，将明显提高原料气的品质。下面以日产５００吨醇氨，醇氨比４０％为例做简要分析和计算：（１）采用传统的固定床间歇气工艺生产半水煤缝论…一将１７．２Ｉ－＂分析汇总情况见表６。表４半水煤气的大致组成（完）甲醛尾气用于中小氮肥厂醇氨联产经济效益分析

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景玉国

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