[發明專利]一種回收合成氨馳放氣中的氫氣及無動力氨的新工藝

有效

• 申請號: 201310430023.1
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103601214A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 黃河;黎軍;方婭蘭;張繼東
• 申請（專利權）人: 湖北宜化化工股份有限公司
• 主分類號: C01C1/12
• 分類號: C01C1/12;C01C1/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種回收合成氨馳放氣中的氫氣及無動力氨回收的新工藝，屬于化工工藝領域。?

背景技術

合成氨弛放氣是指分離液氨時溶解在液氨中的H₂、N₂、CH₄和Ar?等氣體，當壓力降低時從液氨中解吸出來氣體。每生產一噸NH₃，平均要排出150?m³?左右的馳放氣(?根據各工廠的工藝和技術水平不同而不同)?，根據有關資料和我們國家中、小化肥的技術水平，平均每生產一噸液NH₃，排放的馳放氣中大約含有120?～?156?kg的H₂。目前，用氣體分離膜回收合成氨馳放氣中的H₂越來越被認可，國內絕大部分化肥廠用膜分離裝置回收合成氨馳放氣中的H₂，回收的H₂經壓縮后重返氨合成系統，提高了合成氨產量，收到了可觀的經濟和社會效益。但將合成馳放氣膜分離回收氫、氨精餾、無動力氨回收的集成工藝方法目前報道甚少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種回收合成氨馳放氣中的氫氣及無動力氨回收的新工藝，將合成氨系統合成馳放氣、氨精餾、球罐馳放氣綜合回收利用，提高合成氨產量，降低合成氨系統煤耗及蒸汽消耗。

本發明是這樣實現上述目的的：

回收合成氨馳放氣中的氫氣及無動力氨回收的新工藝步驟如下，

1）將經合成氨合成塔的馳放氣送到膜分離提氫裝置，經膜提氫水洗塔吸收氣體中的氨后，產生的氨水送到精餾塔回收液氨，洗滌后的氣體經膜提氫后回收高濃度氫，并降低膜提氫裝置的壓力，將高濃度氫送至合成塔變換系統進口；

2）步驟1）中膜提氫后的尾氣分別送至無動力氨回收球罐做動力及三氣鍋爐燃燒；

3）步驟2）來自球罐溢出的馳放氣送至無動力氨回收裝置回收氣氨，分離出來的氣氨送至冰機，尾氣送到三氣鍋爐燃燒。

所述的步驟1）中膜分離提氫裝置內壓力為9-11MPa。

所述的步驟1）中產生的氨水濃度大于或等于180tt時送至精餾塔回收液氨。

所述的當氫氣的體積濃度大于或等于85%時，膜提氫裝置壓力降至1.2-2.0MPa，將氫氣送至變換系統。

所述的步驟2）中送至三氣鍋爐的壓力的為0.2-0.4MPa。

所述的步驟3）中從氨球罐溢出的馳放氣以壓力為2.0-2.3MPa送至無動力氨回收裝置，再以0.1-0.3MPa將氣氨送至冰機。

本發明的優點在于：有效提高了氨水產量，降低了煤耗，蒸汽消耗，提高了系統壓力的穩定性，節約了電能。

附圖說明

圖1為回收合成氨馳放氣中的氫氣及無動力氨的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

合成氨合成塔的馳放氣送到膜分離提氫裝置，控制膜分離提氫裝置的壓力為9-11MPa，經過膜提氫進口水洗塔吸收氣體中的氨含量后，產生的氨水濃度大于或等于180tt時送到精餾塔精餾回收液氨，洗滌后的氣體，（其中氨含量≤200ppm）進入膜提氫，經過提氫后，當氫氣體積濃度高達85%，降低膜提氫裝置壓力1.2-2.0MPa并將高濃度氫氣送至合成塔變化系統。膜分離提氫裝置的尾氣一部分送到無動力氨回收做動力，一部分以壓力為0.3MPa（其中甲烷含量約20%）送到三氣鍋爐燃燒；從氨球罐逸出的馳放氣以壓力為2.15MPa（氨含量25%左右）送到無動力氨回收裝置回收氣氨，分離出來的氣氨以壓力為0.1-0.3MPa送到冰機進口，尾氣送到三氣鍋爐燃燒。

采用本發明的工藝技術的效益計算：

1．膜提氫分離裝置中，合成流量2500M³/h計算，則回收的氫有2500*45%*90%（回收氫濃度按90%濃度計算）=1012.5M³/h，一天時間水吸收塔吸收氣體中的氨含量為1012.5/2200*24=11噸。

2．無動力氨回收：每天的馳放氣總氨量按一天產量540噸計算：540*108M³/噸（每噸氨馳放量）*45%（體積濃度）*0.772Kg（比重）=20260.368Kg（合20.26噸），氨水精餾解析20.26噸消耗的2.4MPa蒸汽量為20.26*3噸/噸=60.78噸，則每天可節約蒸汽60.78噸，效益為60.78*120元/噸=7293.6元/天，每天氨精餾做成氨水的費用不計入也會產生7293.6元的效益。