[發明專利]合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統

有效

• 申請號: 201310654498.9
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103613070A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 游同想;余洪勇
• 申請（專利權）人: 山東洪達化工有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

（一）????????技術領域

????本發明屬于氫氣回收技術領域，特別涉及一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統。

（二）????????背景技術

合成氨甲烷化工段出口氫氮比是3:1，在合成塔內氫氣和氮氣也是按3:1合成NH₃的，但合成氣中的甲烷和惰性氣體是無法合成的，在合成工段系統中會越積越多，并影響氫氣和氮氣合成NH₃的轉化率，為此，要通過冷交換器后排放一部分反應后氣體（馳放氣）去等壓氨回收，將氨洗下后，剩余氣體去混合氣提氫工段，在這里通過變壓吸附可獲得99.93%的純氫，其余的甲烷氣、氮和惰性氣體去氣柜或火柜。

上述獲得的99.93%的純氫就通過管線直接進入甲烷化工段出口管線，因為馳放氣量、99.93%的純氫與甲烷化工段出口氣壓差、原料氣量的變化使得99.93%的純氫與甲烷化工段出口氣混合后的氫氮比變化很多，影響氫氣和氮氣合成NH₃的轉化率，若氫氣含量過高甚至會發生合成氣壓縮機喘振事故，因為用不了只好放火柜燒掉。

（三）????????發明內容

????本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種自動化程度高、節約生產成本的合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統，包括通過純氫供氣管路連通混合氣提氫產品緩沖罐的甲烷化工段出口管線，其特征在于：所述甲烷化工段出口管線上安裝有一只通過氫氮氣流量變送器連接集散控制系統的流量計，甲烷化工段出口管線上流量計左右分別連通設置有溫度變送器和壓力變送器，氫氮氣流量變送器通過氫流量計算單元連接安裝在純氫供氣管路上的純氫流量控制系統，純氫流量控制系統通過純氫流量調節閥連接純氫供氣管路。

本發明根據氫氮比的要求，將混合氣提氫的99.3%的純氫通過自動控制加入到甲烷化工段出口管線中，使純氫壓力控制系統的給定值高于甲烷化工段出口管線運行壓力，保證了純氫系統對甲烷化工段出口系統的供氣順利。

本發明的更優方案為：

所述混合氣提氫產品緩沖罐出口管線上設置有與純氫供氣管路并列的去火柜管路，去火柜管路上安裝有純氫壓力控制系統。

所述甲烷化工段出口管線上設置有氫含量測量儀，氫含量測量儀通過氫流量計算單元連接純氫流量控制系統。

所述純氫供氣管路上設置有混合氣提氫出口純氫流量儀，混合氣提氫出口純氫流量儀連接純氫流量控制系統。

本發明先將混合氣提氫產品放空去火炬，通過調節轉化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量等于74%，然后逐步減少轉化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量小于74%，同時開啟本專利自控系統使混合氣提氫的純氫逐步進入甲烷化工段出口管線中并將其氫含量補至74%，直至混合氣提氫產品不放空去火炬。

本發明結構簡單，使用方便，設計合理，應用靈活，控制精確，有效利用混合氣提氫99.93%的純氫產品，節約生產成本，節省資源，保護環境，適于廣泛推廣應用。

（四）????????附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中，1純氫供氣管路，2甲烷化工段出口管線，3氫氮氣流量變送器，4溫度變送器，5壓力變送器，6氫流量計算單元，7純氫流量控制系統，8純氫流量調節閥，9去火柜管路，10純氫壓力控制系統，11氫含量測量儀，12混合氣提氫出口純氫流量儀。

（五）????????具體實施方式

附圖為本發明的一種具體實施例。該實施例包括通過純氫供氣管路1連通混合氣提氫產品緩沖罐的甲烷化工段出口管線2，所述甲烷化工段出口管線2上安裝有一只通過氫氮氣流量變送器3連接集散控制系統的流量計，甲烷化工段出口管線2上流量計左右分別連通設置有溫度變送器4和壓力變送器5，氫氮氣流量變送器3通過氫流量計算單元6連接安裝在純氫供氣管路1上的純氫流量控制系統7，純氫流量控制系統7通過純氫流量調節閥8連接純氫供氣管路1；所述混合氣提氫產品緩沖罐上設置有與純氫供氣管路1并列的去火柜管路9，去火柜管路9上安裝有純氫壓力控制系統10；所述甲烷化工段出口管線2上設置有氫含量測量儀11，氫含量測量儀11通過氫流量計算單元6連接純氫流量控制系統7；所述純氫供氣管路1上設置有混合氣提氫出口純氫流量儀12，混合氣提氫出口純氫流量儀12連接純氫流量控制系統7。

上述系統的具體應用為：