專利名稱：氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，是指在以氨為氨源進(jìn)行的氨氧化在其合成后的反應(yīng)氣中游離氨的去除凈化工藝方法，充分考慮到氨的回收利用與工藝過程的環(huán)保性，屬環(huán)保清潔工藝技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
氨氧化反應(yīng)是熟知的過程，它是在氨氧化催化劑的存在下，用氨和氧將可以氨氧化的有機(jī)物高溫轉(zhuǎn)化為氰化物。氨氧化反應(yīng)的技術(shù)價(jià)值應(yīng)用比如有由丙烯制丙烯腈、由甲苯制芐腈、由鄰位或?qū)ξ欢妆街凄彵蕉纂婊驅(qū)Ρ蕉纂?、?-皮考啉制3-氰基吡啶以及由甲烷制備氫氰酸和甲醇制氫氰酸等；在這些技術(shù)的工藝過程中，氨氧化反應(yīng)后的合成氣體中常常有相當(dāng)量的游離氨，這些游離氨需要分離或去除后才能進(jìn)行產(chǎn)物的提純或下步工序的反應(yīng)。在現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)混合氣中的游離氨的去除大多采用硫酸中和法除去，除去效果良好。但由于采用硫酸中和除氨會(huì)產(chǎn)生大量的硫酸銨副產(chǎn)品，硫酸銨價(jià)格低廉而且除氨需要消耗大量的硫酸，氨也被消耗掉了，效益不好；行業(yè)上也有不少仁人志士設(shè)想采用其它的除氨方法，力圖將氨回收利用比如采用磷酸作為吸收劑，磷酸將游離氨吸收轉(zhuǎn)化成磷酸氫二銨、磷酸氫二銨再通過解析得到磷酸二氫銨釋放氨，從而達(dá)到氨的回收利用。 這種以磷酸或磷酸二氫銨作為載體實(shí)現(xiàn)合成氣中游離氨的去除與回收利用的方法，可以在一定程度上得到有利效果，但是由于磷酸氫二銨的穩(wěn)定性是有限的；因此，采用磷酸或磷酸二氫銨吸收合成氣中游離氨其去除的徹底性還不能很好解決，處理后的合成氣中還殘留有一定含量的游離氨；尤其是在處理后的合成氣體系的溫度在較高的情況下，合成氣中殘余游離氨的含量會(huì)更高，很難達(dá)到處理要求；如果處理溫度控制比較低，那么在處理液體系中會(huì)溶解一定量的其它物質(zhì)，給解析前處理及解析過程帶來其它不利因素；因此在實(shí)際生產(chǎn)中受到很大局限性，不能很好推廣。

發(fā)明內(nèi)容
針對如上所述氨氧化合成氣除氨工藝技術(shù)的不足，采用一種聯(lián)合除氨工藝方法， 既可以很好的實(shí)現(xiàn)氨的回收利用，又可以將合成氣中的游離氨處理得非常徹底，實(shí)現(xiàn)了工藝過程充分的環(huán)保性。本發(fā)明的目的是提供一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，其特征是采用一種聯(lián)合除氨的工藝技術(shù)方法，是由磷酸或磷酸二氫銨初級除氨與硫酸或硫酸氫銨精細(xì)除氨組成；氨氧化合成氣的初級除氨，采用磷酸或磷酸二氫銨作為載體，在初級除氨塔中吸收合成氣中的游離氨，磷酸或磷酸二氫銨轉(zhuǎn)化為磷酸氫二銨，磷酸氫二銨在解析塔中解析出游離氨，又轉(zhuǎn)化為磷酸二氫銨，這樣反復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)了合成氣的初級除氨與氨的回收；氨氧化合成氣通過初級除氨后再進(jìn)入精細(xì)除氨塔，精細(xì)除氨是采用硫酸或硫酸氫銨作為吸收劑，在精細(xì)除氨塔中吸收初級除氨后的合成氣中的殘余氨，硫酸或硫酸氫銨轉(zhuǎn)換為硫酸銨副產(chǎn)品， 實(shí)現(xiàn)氨氧化合成氣的精細(xì)除氨。CN 102530868 A本發(fā)明提供的一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，適用于所有涉及氨氧化反應(yīng)合成氣除氨過程，如由丙烯制丙烯腈、由甲苯制芐腈、由鄰位或?qū)ξ欢妆街凄彵蕉纂婊驅(qū)Ρ蕉纂?、?-皮考啉制3-氰基吡啶以及由甲烷氨氧化制備氫氰酸和甲醇氨氧化制氫氰酸等氨氧化反應(yīng)合成氣的除氨過程；可以實(shí)現(xiàn)氨氧化合成氣中游離氨的回收利用，即可以節(jié)約資源又可以實(shí)現(xiàn)除氨工藝的真正的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本發(fā)明提供的一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，其具體實(shí)施步驟如下第一步氨氧化合成氣的初級除氨，實(shí)現(xiàn)游離氨的回收利用。氨氧化合成氣進(jìn)入初級除氨塔，磷酸或磷酸二氫銨水溶液在初級除氨塔內(nèi)吸收合成氣中的游離氨轉(zhuǎn)化為磷酸氫二銨水溶液，氨氧化合成氣實(shí)現(xiàn)初級除氨。反應(yīng)方程式如下ΝΗ3+Η3Ρ04--- NH4H2PO4NH3+NH4H2P04--- (NH4)2HPO4磷酸二氫銨水溶液吸收氨氧化合成氣中的游離氨的吸收塔裝置一般分為上下兩段；吸收塔上段循環(huán)吸收液中磷酸二氫銨含量相對較高，吸收塔下段循環(huán)吸收液中磷酸氫二銨的濃度相對較高；從下段吸收塔底部流出的吸收液為接近轉(zhuǎn)化完全的磷酸氫二銨水溶液。吸收塔上段循環(huán)吸收液循環(huán)吸收氨后，從上段吸收塔的底部流到下段吸收塔，再在下段吸收塔內(nèi)繼續(xù)循環(huán)吸收氨，最后從下段吸收塔底部流出接近轉(zhuǎn)化完全的磷酸氫二銨水溶液。磷酸氫二銨水溶液在解析塔內(nèi)解析釋放氨轉(zhuǎn)換為磷酸二氫銨，磷酸二氫銨再返回初級除氨塔反復(fù)循環(huán)使用；釋放的氨用水吸收得到氨水用于氨的回收利用。反應(yīng)方程式如下(NH4)2HPO4--- ΝΗ4Η2Ρ04+ΝΗ3 個(gè)磷酸氫二銨水溶液在解析塔內(nèi)解析釋放氨得到氨水溶液，氨水溶液通過氨分離回收裝置，得到可以直接用于氨氧化合成反應(yīng)的原料氨，實(shí)現(xiàn)了游離氨的回收利用與氨氧化合成工藝清潔生產(chǎn)。氨氧化合成氣通過初級除氨可以除去反應(yīng)氣中95%或以上的游離氨，采用這種技術(shù)工藝，可以回收利用95%或以上的氨。氨氧化合成氣初級除氨后氨的殘余量，與除氨溫度、壓力環(huán)境以及磷酸氫二銨溶液穩(wěn)定性等因素決定，與氨氧化合成氣中游離氨含量關(guān)系不十分明顯；合成氣中即使有較多的游離氨也可以通過初級除氨得到很好的回收。因此在實(shí)施氨氧化合成反應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)中，可以在反應(yīng)原料配比上適當(dāng)?shù)脑黾影钡谋壤?，可以非常有效地抑制氨氧化合成反?yīng)中的副反應(yīng)發(fā)生，提高總體收率和產(chǎn)品質(zhì)量，很好地解決了氨的消耗與產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)品收率的矛盾。第二步氨氧化合成氣的精細(xì)除氨，得到除氨較為徹底的氨氧化合成氣。通過初級除氨后的氨氧化合成氣再進(jìn)入精細(xì)除氨塔，采用硫酸或硫酸氫銨作為吸收劑，在精細(xì)除氨塔中吸收合成氣中的殘余的氨，硫酸或硫酸氫銨轉(zhuǎn)換為硫酸銨副產(chǎn)品。反應(yīng)方程式如下2NH3+H2S04--- (NH4)2SO4NH3+NH4HS04--- (NH4) 2S04
由于硫酸銨在體系中非常穩(wěn)定，可以將通過磷酸鹽體系初級除氨后的氨氧化合成氣中殘余的游離氨較徹底的吸收實(shí)現(xiàn)精細(xì)除氨，得到我們所需要的合成氣體系，用于下步處理與合成。由于初級除氨后的合成氣體系中殘余的游離氨的量只有處理前游離氨量的 5%或以下，所以副產(chǎn)硫酸銨的量只有單純用硫酸吸收處理時(shí)的5%或以下，這就大大降低了副產(chǎn)硫酸銨的市場壓力及硫酸的消耗，同時(shí)也大大降低了副產(chǎn)硫酸銨的處理量，節(jié)約了能耗，實(shí)現(xiàn)了清潔技術(shù)生產(chǎn)。本發(fā)明提供的技術(shù)工藝，具有如下特征1.本發(fā)明將氨氧化合成氣的中游離氨的去除分為兩個(gè)步驟進(jìn)行，兩個(gè)步驟聯(lián)合除氨實(shí)現(xiàn)游離氨的回收利用與合成氣中游離氨的徹底去除；節(jié)約了原料氨和原料硫酸，節(jié)約了原材料成本。2.聯(lián)合除氨可以使氨氧化合成氣在除氨工序中的環(huán)境條件變得相對友好，物料對設(shè)備腐蝕性得到了很好的改善，在節(jié)約設(shè)備投資的同時(shí)可以延長設(shè)備的使用壽命。3.聯(lián)合除氨在節(jié)約資源的前提下，可以非常有效的實(shí)現(xiàn)環(huán)保清潔生產(chǎn)，很好的解決了現(xiàn)有氨氧化合成生產(chǎn)工藝中的環(huán)保難題，突破了氨氧化合成生產(chǎn)工藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的環(huán)境技術(shù)壁壘。4.采用聯(lián)合除氨可以實(shí)現(xiàn)氨的有效回收，可以在氨氧化合成反應(yīng)原料配比中適當(dāng)?shù)脑黾影钡谋壤?，可以有效抑制氨氧化合成反?yīng)中的副反應(yīng)，提高總體收率和產(chǎn)品質(zhì)量，很好的解決了氨的消耗與產(chǎn)品質(zhì)量的矛盾。


說明書附圖為本發(fā)明涉及到的氨氧化反應(yīng)合成氣聯(lián)合除氨的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍不受實(shí)施例的限制。實(shí)施例安氏法天然氣氨氧化合成氫氰酸，反應(yīng)合成氣通過聯(lián)合除氨得到不含氨或含恒量氨的反應(yīng)合成氣體。某合成氣在除氨前的組份如下表
權(quán)利要求
1.一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，其特征是采用一種聯(lián)合除氨的工藝技術(shù)方法，是由磷酸或磷酸二氫銨初級除氨與硫酸或硫酸氫銨精細(xì)除氨組成；氨氧化合成氣的初級除氨，采用磷酸或磷酸二氫銨作為載體，在初級除氨塔中吸收合成氣中的游離氨，磷酸或磷酸二氫銨轉(zhuǎn)化為磷酸氫二銨，磷酸氫二銨在解析塔中解析出游離氨，又轉(zhuǎn)化為磷酸二氫銨，這樣反復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)了合成氣的初級除氨與氨的回收；氨氧化合成氣通過初級除氨后再進(jìn)入精細(xì)除氨塔，精細(xì)除氨是采用硫酸或硫酸氫銨作為吸收劑，在精細(xì)除氨塔中吸收初級除氨后的合成氣中的殘余氨，硫酸或硫酸氫銨轉(zhuǎn)換為硫酸銨副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)氨氧化合成氣的精細(xì)除氨。
2.權(quán)利要求1所述一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，其特征是適用于所有涉及氨氧化反應(yīng)合成氣的除氨過程，如由丙烯制丙烯腈、由甲苯制芐腈、由鄰位或?qū)ξ欢妆街凄彵蕉纂婊驅(qū)Ρ蕉纂?、?-皮考啉制3-氰基吡啶以及由甲烷氨氧化制備氫氰酸和甲醇氨氧化制氫氰酸等氨氧化反應(yīng)合成氣的除氨過程。
3.權(quán)利要求1所述的初級除氨方法，其特征是磷酸二氫銨水溶液吸收氨氧化合成氣中的游離氨的吸收塔裝置一般分為上下兩段，吸收塔上段循環(huán)吸收液中磷酸二氫銨含量相對較高，吸收塔下段循環(huán)吸收液中磷酸氫二銨的濃度相對較高，從下段吸收塔底部流出的吸收液為接近轉(zhuǎn)化完全的磷酸氫二銨水溶液；吸收塔上段循環(huán)吸收液循環(huán)吸收氨后，從上段吸收塔的底部流入下段吸收塔，再在下段吸收塔內(nèi)繼續(xù)循環(huán)吸收氨，最后從下段吸收塔底部流出接近轉(zhuǎn)化完全的磷酸氫二銨水溶液。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種氨氧化合成氣除氨的環(huán)保工藝方法，其特征是采用一種聯(lián)合除氨的工藝技術(shù)方法，是由磷酸或磷酸二氫銨初級除氨與硫酸或硫酸氫銨精細(xì)除氨組成；氨氧化合成氣的初級除氨，采用磷酸或磷酸二氫銨作為載體，在初級除氨塔中吸收合成氣中的游離氨，磷酸或磷酸二氫銨轉(zhuǎn)化為磷酸氫二銨，磷酸氫二銨在解析塔中解析出游離氨，又轉(zhuǎn)化為磷酸二氫銨，這樣反復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)了合成氣的初級除氨與氨的回收；氨氧化合成氣通過初級除氨后再進(jìn)入精細(xì)除氨塔，精細(xì)除氨是采用硫酸或硫酸氫銨作為吸收劑，在精細(xì)除氨塔中吸收初級除氨后的合成氣中的殘余氨，硫酸或硫酸氫銨轉(zhuǎn)換為硫酸銨副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)氨氧化合成氣的精細(xì)除氨。氨氧化合成氣聯(lián)合除氨，實(shí)現(xiàn)了氨氧化合成氣中游離氨的回收利用，即節(jié)約了資源又實(shí)現(xiàn)了除氨工藝的真正的環(huán)保性，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號C01B3/52GK102530868SQ201010607790
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者曾雯娟, 李寬義, 龍智 申請人:李寬義