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[發(fā)明專利]一種利用合成氨放空氣、馳放氣制取液化甲烷的方法無效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201310467844.2 申請日: 2013-10-10
公開(公告)號: CN103539603A 公開(公告)日: 2014-01-29
發(fā)明(設(shè)計)人: 孟廣銀;吳文慧;王志勇;張成勝;何樹文;陳振偉;王緒春 申請(專利權(quán))人: 山東潤銀生物化工股份有限公司
主分類號: C07C7/04 分類號: C07C7/04;C07C9/04;C01B23/00;C01C1/12;C01B3/50
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 271509 山東*** 國省代碼: 山東;37
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 利用 合成氨 放空氣 放氣 制取 液化 甲烷 方法
【說明書】:

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及化工尾氣回收及綜合利用領(lǐng)域,尤其涉及一種利用合成氨放空氣、馳放氣制取液化甲烷的方法。

背景技術(shù)

合成氨廠排放的尾氣中含甲烷、氮氣、氫氣、氬氣及氨氣等,同時合成氨生產(chǎn)中還排放二氧化碳。而國內(nèi)還沒有較好的處理合成氨尾氣的方法,目前氮肥廠的合成氨尾氣都采取燃燒或直接放空的方法,這種做法不僅浪費了能源、污染了環(huán)境,同時也降低了氮肥廠的經(jīng)濟效益。其中的有益的甲烷與氬氣無法得到回收。

迫于目前環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,能源的日益匱乏,業(yè)界急需一種處理合成氨尾氣的方法,可以將尾氣中的氨、甲烷、氫氣回收,變廢為寶,避免環(huán)境的污染及能源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本明所要解決的技術(shù)問題在于提出一種利用合成氨放空氣、馳放氣制取液化甲烷的方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟一:

合成氨放空氣、馳放氣的凈化:壓力為25-30MPa合成氨放空氣經(jīng)薄膜調(diào)節(jié)閥減壓至6-12MPa,氨庫來的馳放氣進入無動力氨回收系統(tǒng)回收其中的氨后與減壓后的放空氣混合一起進入高壓水洗塔,除去氣體中剩余氨,除氨的氣體經(jīng)氣液分離器、加熱器,溫度由水洗后的30℃左右升至40-55℃,氨含量小于50ppm,進入膜分離系統(tǒng),提取混合氣中的氫氣,壓力為1.5-1.8Mpa,提氫后的混合氣壓力降為4.0-4.5Mpa,進入分子篩吸附系統(tǒng)除去其中的水分,水分含量≤1ppm。

步驟二:

凈化后的混合氣的深冷液化:凈化后的混合氣進入主換熱器,被冷卻到-137℃--140℃,然后進入氣液分離器,出氣液分離器的液體進入精餾塔底部的蒸發(fā)器進一步降溫后(溫度降至-148℃),進入過冷器,與出精餾塔的尾氣進行換熱,經(jīng)減壓節(jié)流與出氣液分離器經(jīng)減壓節(jié)流的氣體混合進入精餾塔,混合氣體的溫度降至-159℃--162℃,進入精餾塔的物料經(jīng)傳質(zhì)、傳熱,液態(tài)甲烷由精餾塔底部排出,不凝的氮氣、氬氣從精餾塔頂部排出,經(jīng)過冷器、主換熱器回收冷量復(fù)熱后送出。

步驟三:

復(fù)熱后,所述復(fù)熱后氣體溫度20℃-25℃,氣體經(jīng)加熱器加熱到180-210℃后,送入分子篩吸附系統(tǒng)中作為再生氣使用。

還包括步驟四,將步驟二中從精餾塔頂部分離出來的不凝氣體(甲烷含量≤1ppm)送入氬氣液化裝置,通過冷卻、精餾工藝將其中的氬氣液化,并將液化氬氣從氬氣液化裝置中分離出來。

所述分子篩吸附系統(tǒng),由兩臺分子篩吸附器組成,分子篩吸附器為立式圓筒體、筒體里面裝填5A球型8×12日分子篩,當(dāng)凈化后的混合氣通過分子篩吸附器時,裝填的分子篩將混合氣中的水分吸附,吸附飽和后,切換到另一分子篩吸附器繼續(xù)吸附,吸附水分后的分子篩由180-210℃的再生氣反向再生,分子篩吸附器成對交替使用,一只工作時,另一只被再生。(吸附溫度40℃,壓力4.5MPa,再生溫度180-210℃)

所述主換熱器、過冷器所需要的冷量由混合制冷劑N2-CH4提供,節(jié)能10%-20%。

所述氬氣液化裝置所需冷量由混合制冷劑N2-CH4提供,節(jié)能10%-20%。

從氬氣液化裝置中分離出來的液化氬氣的溫度為-185℃--195℃,壓力為0.24MPa,液氬含量大于99%。

有益效果:

1、甲烷回收率高于90%,液化甲烷純度大于95%;

2、氬氣回收率高于90%,液氬純度大于99%;

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:

圖1為本發(fā)明的利用合成氨放空氣、馳放氣制取液化甲烷流程圖

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明的利用合成氨放空氣、馳放氣制取液化甲烷及液氬的系統(tǒng)的示意圖,如圖1所示,該裝置主要包括:無動力氨回收裝置、高壓水洗塔、汽水分離器、加熱器、膜分離系統(tǒng)、分子篩吸附系統(tǒng)、主換熱器、氣液分離器、精餾塔、液態(tài)甲烷儲罐、膨脹機、過冷器、N2-CH4冷卻循環(huán)系統(tǒng)、氬氣液化裝置。

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