净化-4-脱碳顺放气回收利用技术的应用总结

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1、论文部分2010年全国氮肥与甲醇技术交流及业务洽谈年会·上海东景化工科技有限公司脱碳顺放气回收利用技术的应用总结朱江波、王国利河南心连心化肥有限公司摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，能源和环境问题已经成为制约经济发展的瓶颈，节能减排和低碳经济已经纳入到我国的经济发展的国家战略之中。在我们国家有关环保产业政策管理力度的进一步加大之下，特别是氮肥行业，如何更好地对合成氨生产工艺系统排放的废水、废气、废渣进行合理的回收利用，成为各合成氨生产厂日益关注的焦点。由于国家相关环保产业政策和税收优惠政策

2、对化肥行业给予适当的扶持，各合成氨生产厂家开始纷纷借助当今各种比较先进成熟的环保技术和环保设备，积极主动投巨资对合成氨工业的三废进行综合回收利用。笔者在这里主要就我公司有关脱碳顺放气回收利用技术的应用情况进行总结说明。关键词：节能减排；低碳经济；三废；脱碳顺放气；回收利用我公司为国家百万吨化肥生产基地，是中国唯一一家在新加坡、香港两地同时上市的化肥企业。目前拥有合成氨800kt/a、尿素1250kt/a、复合肥600kt/a、甲醇200kt/a的生产能力。合成氨系统主要采用2.4MPa中压变换、脱

3、碳变压吸附和醇烃化工艺技术，尿素系统使用的是水溶液全循环工艺。由于合成氨和尿素技术在全国中小氮肥厂家中处于比较领先的位置，合成氨和尿素的成本相对比较低，使我公司具有很强的竞争优势和发展潜力。我公司认真贯彻国家有关节能减排的政策，基于保护社会环境的目的，用实际行动履行上市企业所肩负的社会责任。为了对合成氨生产工艺过程中产生的脱碳顺放气进行回收利用，于2009年初成立了食品（工业）级液体CO2项目开发小组，项目开发小组经过前期的考察论证，决定采用杭州快凯节能新技术有限公司比较先进成熟的食品（工业）级液

4、体CO2回收技术，上马一套利用脱碳顺放气制30kt/a食品（工业）级液体CO2项目，该项目在2009年9月开始动工兴建，于2010年4月30日建成并一次性开车投料成功。1项目实施前脱碳顺放气排放及利用状况1.1脱碳变压吸附工段简介1）脱碳岗位任务。用固体吸附剂吸收变换气中的CO2，完成变换气的净化，并把CO2≤1.5%送往NH压缩机，然后吸收CO2后固体吸附剂进行脱附（解吸），制备成高浓度的CO2气体（纯度≥97.5%）送往尿素岗位作为合成尿素的CO2原料气。本系统产生的废气主要送往吹风气岗位燃烧

5、。2）变压吸附脱碳工艺原理。采用变压吸附技术从原料气中提纯并脱除CO2的变压吸附装置，是以吸附剂（多孔固体物质）表面对气体分子在相同压力下易吸附高浮点组分（CO2等）不易吸附低沸点组分（H2、N2、CO）及高压下被吸附组分吸附量增加，低压下吸附量减小的物理特性为依据来实现气体的分离。3）工艺流程简见图1。1.2脱碳顺放气的来源1论文部分2010年全国氮肥与甲醇技术交流及业务洽谈年会·上海东景化工科技有限公司原料气（变换气）在压力1.8～2.0MPa，温度≤40℃下进入系统，进入水分离器除去游离水后

6、送入变压吸附脱碳一段，经流量计计量后进入由16个吸附塔组成的PSA－CO2/R系统（采用16-3-8＆DP/V工艺）。原料气由吸附塔入口通入后，在出口获得CO2含量8%～10%的半成品气，吸附CO2后的吸附剂进入解吸阶段。首先，通过均压将吸附塔内的有效气体回收到其它吸附塔内，然后通过顺放阀将CO2含量较低的气体进行放空，此时的放空气俗称顺放气，吸附塔内压力由0.13～0.145MPa降到0.06～30.075MPa，用时约35～45s，顺放气气量约7000～8500m/h。此后，进入逆放阶段，用时

7、约50～70s，此时吸附塔内的压力由0.06～0.075MPa降到0.035～0.045MPa，该气体送到逆放气罐。最后，进入抽空阶段，此时吸附塔内的压力由0.034～0.045MPa降到-0.03～-0.04MPa，该气体送往抽空气罐，逆放气3罐内的CO2气体和抽空气罐内的CO2的气体总量约45000～50000m/h，经过混合后一起送到尿素界区。PP、D1气（升压用）顺放气原料气PSA-1半成品气PSA-2产品气送甲醇解吸气废气逆放气，抽空气（CO2）送尿素CO2压缩图1表1项目含量项目含量-

8、2-6二氧化碳88.8×10乙烷100×10-2-6氧气0.3×10丙烷22×10-2-6一氧化碳0.3×10乙烯50×10-2-6氢气2.9×10总硫23×10-2-6氮气5.1×10氧硫化碳0.06×10-2-6甲烷2.6×10苯1.9×10-6硫化氢23×10碳氢化合物总量0.25﹪-6二氧化硫8×10水溶液气味、味道、外观有异味、无色无混浊1.3脱碳顺放气的成分、排放、利用及存在的主要问题1）脱碳顺放气的主要成分如表1。2）脱碳顺放气的排放、利用及存在的主要问题。在没有上马