[發明專利]合成氨系統廢氣中氨回收利用裝置及方法

有效

• 申請號: 201310501306.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103539155A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 顧朝暉;劉飛;楊國洞;宋肖盼;賈凱
• 申請（專利權）人: 河南心連心化肥有限公司
• 主分類號: C01C1/12
• 分類號: C01C1/12;B01D5/00;B01D53/22;B01D53/14
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技術領域

本發明屬于合成氨系統廢氣回收利用技術領域，具體涉及一種回收利用合成氨系統中合成放空氣和氨罐弛放氣中的合成氨系統廢氣中氨回收利用裝置及方法。?

背景技術

在合成氨系統中，為穩定合成塔中的惰性氣體含量，提高氨合成率，多余的惰性氣體必須排出系統，上述多余的惰性氣體即為合成放空氣；由于氨罐放氨管道過氣及氣體的不溶性，且其內部需維持一定的壓力，需要排放不凝氣體，上述不凝氣體稱為氨罐弛放氣。合成放空氣和氨罐弛放氣中均含有氫氣、氮氣、氨和甲烷，其中放空氣流量約為2300Nm³／h，馳放氣流量約為3200Nm³／h中氨含量為3.8％，馳放氣中氨含量達到15％。由于兩者中氨含量較高，不進行回收造成資源的巨大浪費。氨在一個大氣壓下的沸點為-33.5℃，氫氣沸點為-252.77℃，氮氣沸點為-195.80℃，甲烷沸點為-161.45℃，可見氨最易液化，液化溫度較高。目前合成放空氣經過提氫裝置后送入鍋爐內燃燒，氨罐弛放氣直接送入鍋爐燃燒；合成放空氣經過提氫后氫氣含量基本沒有了，但是氨罐弛放氣中還含20％左右的氨氣，此種氨含量的廢氣在鍋爐內不能燃燒，經過鍋爐后被排放出來，造成氨的極大浪費。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，而提供一種結構簡單、操作方便，節能降耗和提高氨回收率的合成氨系統廢氣中氨回收利用裝置及方法。?

本發明的目的是這樣實現的：該回收利用裝置的合成放空氣和氨罐弛放氣的混合氣管道依次通過第二換熱器的管程和第一換熱器的管程與分離器的進氣口相連，分離器頂部的不凝氣體出口通過第二換熱器的殼程和膜提氫裝置與吹風氣鍋爐相連，分離器底部的液氨出口通過管道依次與第一換熱器的殼程，冰機冷凍系統和液氨儲槽與合成氨系統相連，合成氨系統氨冷卻器與第一換熱器殼程和冰機冷凍系統之間管道上設置的第一三通的第三端相連，所述分離器底部的液氨出口和第一換熱器殼程之間管道上設有第二三通，第二三通的第三端通過自動調節閥與液氨儲槽底部的出口相連，所述第一換熱器的管程與分離器的進氣口之間的管道上設有溫度傳感器，所述自動調節閥和溫度傳感器分別與單片機相連。?

所述合成放空氣和氨罐弛放氣的混合氣管道與洗氨塔相連，第二換熱器的殼程和膜提氫裝置之間管道上設有第三三通，第三三通的第三端通過管道與洗氨塔相連。?

所述分離器底部的液氨出口與第二三通之間的管道上設有減壓閥。?

所述第二換熱器的殼程與第三三通之間設有第一閥門。?

所述合成放空氣和氨罐弛放氣的混合氣管道通往洗氨塔的管道上設有第二閥門，洗氨塔與第三三通之間的管道上設有第三閥門。?

所述合成放空氣和氨罐弛放氣的混合氣管道通往第二換熱器的管程的管道上設有第六閥門，分離器頂部的不凝氣體出口與第二換熱器的殼程之間的管道上設有第四閥門；膜提氫裝置和吹風氣鍋爐之間的管道上設有第五閥門，第一換熱器的殼程與第一三通之間的管道上設有第七閥門，第一三通與冰機冷凍系統之間的管道上設有第八閥門。?

一種利用合成氨系統廢氣中氨回收利用裝置進行回收利用的方法，包括正常?回收利用方法和非正?；厥绽梅椒ǎ?

一、當利用合成氨系統廢氣中氨回收利用裝置處于正常運行的情況下，按照以下步驟進行回收利用：?

a、使原料氣通過第二換熱器的管程進入第一換熱器的管程內，原料氣為合成放空氣和氨罐弛放氣的混合氣，其溫度為：13℃～18℃，壓力為：2.0Mpa，原料氣流量為：5600Nm³／h，其中合成放空氣的流量為：2300Nm³／h，氨罐弛放氣的流量為：3200Nm³／h，原料氣的組成包括：氫氣，體積分數為：49.82％；氨氣，體積分數為：9.85％；甲烷，體積分數為：23.93％；氮氣，體積分數為：16.4％；其原料氣經過第二換熱器的管程后溫度為：12℃～14℃，經過第一換熱器的管程換熱后溫度為：-8℃～-12℃；?

b、使步驟a中通過第一換熱器管程后的原料氣進入分離器內進行氣液分離，分離后的不凝氣體由分離器頂部的不凝氣體出口進入第二換熱器的殼程，分離后的液態氨通過分離器底部的液氨出口和減壓閥進入第一換熱器的殼程內；分離器頂部的不凝氣體出口的不凝氣體溫度為：-11℃～-13℃，壓力為：2.0Mpa；液態氨經過減壓閥減壓后壓力為：0.24MPa，溫度為：-12℃～-14℃；?