本发明涉及化工与环保领域，是一种有效降低生产能耗与降低原料消耗的方法。
背景技术：
1、对于0.8MPa有碳化设备的合成氨生产装置，建设之初，变换气全部通过碳化设备脱除二氧化碳，二氧化碳净化气浓度控制指标为0.1~0.2%。由于单纯生产碳酸氢铵影响企业销售，通常会把部分变换气使用变压吸附方法脱除二氧化碳，由此生产一部分商品液氨，通常变压吸附装置出口气体中二氧化碳浓度控制指标为0.1~0.2%。
2、变压吸附脱碳出口浓度控制在0.1~0.2%，采用一段变压吸附装置，再生气二氧化碳浓度一般可以达到85~89%时装置的建设成本比较少，变压吸附净化气与碳化回收清洗塔出口气直接混合送入后续压缩工段。脱碳装置氢氮气损失大约为进入变压吸附装置变换气的3.4~4.9%。
3、变压吸附脱碳出口浓度可以控制在0.8~1.0%，采用一段变压吸附装置，再生气二氧化碳浓度一般可以达到91~92%时装置的建设成本比较经济。脱碳装置氢氮气损失大约为进入变压吸附装置变换气的2.4~2.7%。对于有联醇的合成氨厂，变压吸附净化气与碳化净化气直接混合送入后工段。对于没有联醇的合成氨厂，变压吸附净化气不能直接与碳化净化气混合直接送后工段，而是把变压吸附净化气与碳化付塔出口气混合进入固定付塔。由于碳化付塔尾气的净化需要，固定付塔氨水进口浓度控制在20~30滴度，固定付塔底部氨水浓度达到100滴度，因此，把混合气从固定付塔鼓泡段带出的氨气比没有变压吸附净化气混合的时候从固定付塔带出的氨气多太多，导致回收塔稀氨水过剩严重，无法达到稀氨水0排放要求。夏天温度高于35℃时，稀氨水过剩量更大。
变换气15000Nm3/H，变压吸附出口二氧化碳0.1~0.2%，投资为100%，真空泵电耗为100%，平均气体损失为4%。变压吸附出口二氧化碳0.8~1.0%，投资为80%，真空泵电耗为80%。平均气体损失为2.55%。
技术实现要素：
为了减少变压吸附气体损失，降低变压吸附电耗，同时减少稀氨水生成量，使稀氨水达到0排放，通过合理地利用变压吸附脱碳设备出口气与碳化主副塔出口气特性不同的特点，本发明人发明了一种变换气变压吸附与氨水后净化联合脱碳的工艺。
其特征在于，整套合成氨装置，有部分变换气进入碳化设备生产碳铵，碳化出口二氧化碳浓度控制在0.1~0.2%；部分变换气进入变压吸附装置脱碳，出口二氧化碳浓度控制在0.8~1.0%，称为一级脱碳气，一级脱碳气送到专门设立1个无硫稀氨水塔继续净化二氧化碳，最后一个稀氨水塔出口气体二氧化碳浓度控制在0.1~0.2%，称为净化气，最后一个无硫稀氨水塔氨水进口浓度控制在30~50滴度，氨水每8小时更换20~30%，氨水温度控制在35℃以下，无硫氨水塔出口气体与碳化设备的固定付塔出口气混合进入回收清洗塔，无硫碳化氨水送变换气碳化过程使用。
将变压吸附出口气送入专门设立的无硫氨水塔净化，与等量的变换气经过变压吸附装置后直接送碳化付塔或固定付塔相比，回收清洗塔所需要送碳化设备氨水减少很多，由此可以实现稀氨水减少外送或外排量，基本实现稀氨水0排放。
具体实施方式
实施例1：某6万吨/年合成氨装置，0.8MPa压力，合计3.6万标方/小时变换气，2.1万标方/小时变换气送碳化主塔，碳化主塔出口二氧化碳浓度5~8%送入付塔，付塔出口二氧化碳浓度0.8~1.0%送入固定付塔，固定付塔出口二氧化碳浓度0.1%送回收清洗塔。1.5万标方/小时变换气送变压吸附，净化气二氧化碳浓度为0.8%，净化气送入新设立的无硫氨水净化塔，出口气体二氧化碳浓度达到0.1%，无硫氨水为30~50滴度，每8小时更换20~30%，更换的无硫碳化氨水送碳化稀氨水槽。无硫氨水净化塔出口气体与碳化设备的固定付塔出口气混合，送碳化设备的回收清洗塔。与变压吸附出口二氧化碳浓度直接控制在0.1%相比，真空泵电耗降低90kw，氢氮气气体损失减少300Nm3/H。无硫氨水塔氨水泵电耗平均为0.3kw。与变压吸附出口气0.9%直接进入固定付塔相比，回收清洗塔稀氨水减少40%，稀氨水基本实现0排放。
实施例2：某8万吨/年合成氨装置，1.3MPa压力，合计4.8万标方/小时变换气，3.3万标方/小时变换气送碳化主塔，碳化主塔出口二氧化碳浓度5~8%送入付塔，付塔出口二氧化碳浓度0.8~1.0%送入固定付塔，固定付塔出口二氧化碳浓度0.1%送回收清洗塔。1.5万标方/小时变换气送变压吸附，净化气二氧化碳浓度为0.9%，净化气送入新设立的无硫氨水净化塔，出口气体二氧化碳浓度达到0.1%，无硫氨水为30~50滴度，每8小时更换20~30%，更换的无硫碳化氨水送碳化稀氨水槽。无硫氨水净化塔出口气体与碳化设备的固定付塔出口气混合，送碳化设备的回收清洗塔。与变压吸附出口二氧化碳浓度直接控制在0.1%相比，真空泵电耗降低90kw，氢氮气气体损失减少315Nm3/H。无硫氨水塔氨水泵电耗平均为0.34kw。与变压吸附出口气0.9%直接进入固定付塔相比，回收清洗塔稀氨水减少40%，稀氨水基本实现0排放。
实施例3：某8万吨/年合成氨装置，0.8MPa压力，合计4.8万标方/小时变换气，2.4万标方/小时变换气送碳化主塔，碳化主塔出口二氧化碳浓度5~8%送入付塔，付塔出口二氧化碳浓度0.8~1.0%送入固定付塔，固定付塔出口二氧化碳浓度0.1%送回收清洗塔。1.5万标方/小时变换气送变压吸附，净化气二氧化碳浓度为1.0%，净化气送入新设立的无硫氨水净化塔，出口气体二氧化碳浓度达到0.1%，无硫氨水为30~50滴度，每8小时更换20~30%，无硫碳化氨水送碳化稀氨水槽。无硫氨水净化塔出口气体与碳化设备的固定付塔出口气混合，送碳化设备的回收清洗塔。与变压吸附出口二氧化碳浓度直接控制在0.1%相比，真空泵电耗降低110kw，氢氮气气体损失减少360Nm3/H。无硫氨水塔氨水泵电耗平均为0.5kw。与变压吸附出口气1.0%直接进入固定付塔相比，回收清洗塔稀氨水减少40%，稀氨水基本实现0排放。
获得相同产量的液氨，使用本发明，降低了变压吸附装置投资，降低了氢氮气体损失，由此降低合成氨的煤消耗与电消耗，减少了稀氨水外送量，基本实现稀氨水0排放，符合国家提倡的节能环保政策。