氨碳分离平衡吸收工艺在盘锦中润三胺尾气回收中的应用

盘锦中润化工有限公司现有生产能力为8万t/a合成氨、14万t/a尿素、10万t/a复合肥、2.4万t/a三聚氰胺。三聚氰胺装置建成达产后，每年新产生约3.96万t的尾气（主要是氨和二氧化碳，摩尔比基本上是2∶1）。我公司为处理三聚氰胺尾气，先后采取了不同的处理方法，其中采用氨碳分离平衡吸收工艺具有良好的效果。

1.公司6000 t/a三聚氰胺生产线于1997年建成投产，配套设计的尾气处理装置选用生产硫铵法：三聚氰胺尾气先制成碳铵液，然后再经过硫酸吸收、结晶、离心分离及干燥等工序，制成硫铵产品。这种处理方法存在一些缺点：处理尾气中的1 t氨，需消耗浓硫酸约3 t和大量蒸汽；硫酸价格高，腐蚀性强，运输量大，生产过程危险性大；在生产过程中三聚氰胺尾气中的氨被吸收，二氧化碳被白白排放掉，造成资源浪费及环境污染。

2.2001年公司对尾气吸收装置进行改造，新增水解气提装置，将尾气中的氨和二氧化碳吸收成碳铵液后，返回到尿素水解系统中，经过水解、解吸等过程，形成甲铵液，用甲铵泵打到尿素高压系统。该法的主要优点是工艺简单，能便捷地实现了循环生产。缺点是现有尿素装置可消化的碳铵液量有限，14万t/a尿素装置只能消化6000 t/a三聚氰胺装置的尾气。

3.采用氨碳分离新工艺

       为环保节能、实现循环经济，公司针对现有装置的实际情况，采用中国成达化学工程公司的高压下氨碳分离平衡吸收的专利技术对三聚氰胺尾气回收，尾气经氨碳分离装置通过吸收、分离、解吸、洗涤及压缩等物理、化学过程分离为氨及二氧化碳后，送入尿素系统作为原料，增加尿素产量。

针对新增的2套9000 t/a三聚氰胺装置，公司配套设计2万t/a尾气处理装置。该项目为高压下氨碳分离平衡吸收法处理三聚氰胺尾气在世界上的首次应用。经对尾气处理后，可分离回收氨约2.13万t/a，二氧化碳2.22万t/a，可增产尿素约3.6万t/a。

高压平衡吸收氨碳分离工艺流程：由三聚氰胺来的尾气依次通过吸收器及尾气吸收塔，气体中的NH3及CO2被加入的解吸水吸收，生成的碳铵液经泵送入甲铵分离器，在此与回收的甲铵液混合后送入CO2分离塔分离CO2；出CO2分离塔的气体经CO2洗涤器进一步除去气体中NH3后,气体送入尿素装置作为原料；出CO2分离塔底的稀碳铵液入解吸塔，在此溶液中的NH3和CO2全部被解吸出来；出塔底的解吸水被冷却至45 ℃，用作CO2洗涤器的洗涤水及三胺尾气的吸收水；出塔顶的气体经甲铵冷凝器、甲铵分离器及氨精馏塔，气体中的CO2全部被吸收生成甲铵液，与前述尾气吸收的碳铵液混合后入CO2分离塔；出氨精馏塔的气体几乎为纯净的氨气，通过氨冷器冷凝成液氨，一部分液氨用作氨精馏塔的回流液，其余作为产品送入合成氨装置的液氨贮槽；出氨冷凝器的不凝气为被氨饱和的空气，该气体在氨回收器中用水洗涤回收气体中的氨，生成的氨水入氨精馏塔，气体经调节阀放空。

项目设计消耗定额（以回收吨氨计）：三聚氰胺尾气2064 kg,蒸汽（3.3 MPa、420 ℃）6424 kg,循环冷却水430 m3,电71 kW·h，回收低压蒸汽（0.7 MPa）358 kg，回收蒸汽冷凝液6062 kg。

       装置设置有密闭排入槽（安装在地面以下）及贮罐，用以回收停车时设备及管道内排出的含NH3废水，开车后打入系统中循环利用。本项目中无固体废弃物排放，无废水排放。

       设计选用3.3 MPa、420 ℃蒸汽作为热源，解吸水自身循环利用，可副产冷凝液。通过平衡吸收法将NH3和CO2分离、回收，解决了不平衡吸收法中CO2回收不完全的弊病。