[发明专利]一种低压氨合成工艺

摘要

本发明提供了一种低压氨合成工艺，包括如下步骤：1)对空气进行深冷空分，得到氮气和氧气，氧气与天然气进行纯氧自热转化，得到含CO和H₂的混合气；2)对混合气进行电解水分离，得到氢气；3)将氢气与氮气混合成合成氨原料气，并将其在装填铁基催化剂的第一氨合成塔中进行一级氨合成，合成压力为5‑7MPa；4)从所述第一氨合成塔中出来的混合气进入装填钌基催化剂的第二氨合成塔中进行二级氨合成，合成压力为4‑6MPa。本发明将氨合成过程分成两段，在特定压力、特定种类的催化剂、特定氢氮比的原料气下进行，不但满足了合成氨工艺要求、保证工艺平稳运行，还提高了氨合成塔出口氨净值以及氮气和氢气的利用率。

主权项

1.一种低压氨合成工艺，包括如下步骤：1)对空气进行深冷空分，得到氮气和氧气，所述氧气与天然气进行纯氧自热转化，得到含CO和H₂的混合气；2)对所述混合气进行电解水分离，得到氢气；3)将所述氢气与氮气按摩尔比为(1.5‑2.5)：1混合形成合成氨原料气，并将所述合成氨原料气在装填铁基催化剂的第一氨合成塔中进行一级氨合成，所述合成氨原料气的空速为4000‑6000h^‑1,所述一级氨合成的合成压力为5‑7MPa，所述一级氨合成的合成温度为430‑500℃；所述铁基催化剂以质量比为(2‑3)：(1‑2):1的Fe₃O₄、FeO和K₂O为活性成分，以稀土元素氧化物和MgAl₂O₄为助剂，所述铁基催化剂中活性成分的含量为2‑5wt％，稀土元素氧化物含量为0.1‑0.2wt％，MgAl₂O₄含量为0.1‑0.2wt％；4)从所述第一氨合成塔中出来的混合气进入装填钌基催化剂的第二氨合成塔中进行二级氨合成，所述混合气的空速为5000‑12000h^‑1，所述二级氨合成的合成压力为4‑6MPa，所述二级氨合成的合成温度为350‑435℃；所述钌基催化剂，包括如下重量份的组分：钌2‑8份、氧化镁2‑8份、活性炭70‑85份、氧化铈3‑10份、氧化钼1‑2份、氧化钨1‑2份。