[實用新型]一種制備合成氨的氫氣回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320414482.6
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203392841U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張書培;冉琳;汪萬新;周振洪;郭習(xí)文;易志強;劉耀;時興亞;尹學(xué)文;張永旺;陶建彬
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆天運化工有限公司
• 主分類號: C01B3/56
• 分類號: C01B3/56
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種制備合成氨的氫氣回收裝置。?

背景技術(shù)

馳放氣是一種多組分的混合氣,主要成分是H₂、N₂、CH₄、Ar、NH₃等,其中NH₃是薄膜分離器的有害物質(zhì),必須在膜處理前用水吸收而除去;馳放氣中的氫氣如果不回收，則屬于浪費并對后續(xù)反應(yīng)造成影響。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠高效除去馳放氣中氫氣的回收裝置。?

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種制備合成氨的氫氣回收裝置，其特征在于，包含馳放氣入口,所述馳放氣入口接入高壓洗氨塔，所述高壓洗氨塔的氣體出口連接有氣液分離器，氣液分離器的氣體出口連接加熱裝置后接入膜分離裝置。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述膜分離裝置包含五組中空纖維膜分離器，所述中空纖維膜分離器內(nèi)部有氫氣分離膜。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述五組中空纖維膜分離器中的兩個并聯(lián)后與其他三個串聯(lián)。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述五組中空纖維膜分離器整體并聯(lián)或者串聯(lián)。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述高壓洗氨塔有管道接入尿素氨水?槽。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述氣液分離器的氣體出口的管道接入加熱裝置。?

本實用新型進一步技術(shù)方案在于，所述氫氣分離膜兩側(cè)各自有壓力傳感裝置。?

采用如上技術(shù)方案的本實用新型，相對于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果：采用如上排布方式，發(fā)現(xiàn)原料氣經(jīng)過五根膜分離后，其中大部分氫氣被分離出來，剩余尾氣中氫氣含量很少。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：1馳放氣入口；2高壓洗氨塔；3氣液分離器；4加熱裝置；5膜分離裝置；6尿素氨水槽。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行說明，實施例不構(gòu)成對本實用新型的限制。?

實施例?

見圖1所示，一種制備合成氨的氫氣回收裝置，包含馳放氣入口1,馳放氣入口1接入高壓洗氨塔2，高壓洗氨塔2的氣體出口連接有氣液分離器3，氣液分離器3的氣體出口連接加熱裝置4后接入膜分離裝置5。膜分離裝置5包含五組中空纖維膜分離器，中空纖維膜分離器內(nèi)部有氫氣分離膜。五組中空纖維膜分離器中的兩個并聯(lián)后與其他三個串聯(lián)。高壓洗氨塔2有管道接入尿素氨水槽6。氣液分離器3的氣體出口的管道接入加熱裝置4。氫氣分離膜兩側(cè)各自有壓力傳感裝置。?

本實施例制備合成氨的氫氣回收裝置的工作過程為：?

從高壓馳放氣中回收氫氣，返回脫硫系統(tǒng)，提高原料利用率和經(jīng)濟效益.尾氣和氨回收尾氣一并進入燃料氣系統(tǒng)。?

馳放氣中的各種組分對一種特制的中空纖維膜的滲透力相差很大，其中H₂的滲透力遠(yuǎn)超過其它組分；氣體滲透速率還與滲透膜內(nèi)外的壓差有關(guān)，壓差越大，滲透率越大；利用這些特點,使馳放氣通過一種特制的薄膜滲透器，即中空纖維管，使H2與其它組分分離，從而獲得高純度氫氣。?

來自合成氨裝置的高壓馳放氣由H₂、N₂、NH₃、CH₄和Ar氣組成，其壓力（表壓）為12.2MPa（A），通過膜分離裝置將其中的氫氣分離出來。?

馳放氣首先經(jīng)薄膜調(diào)節(jié)閥，然后進入高壓洗氨塔2，氣體在高壓洗氨塔2中與高壓水泵打進的軟化水在填料層中逆流接觸，氣相中的氨氣（NH₃）被水吸收后變成氨水，由塔底排出送往尿素氨水槽6。脫氨后的氣體（原料氣）由塔頂排出后進入氣液分離器3，使水洗過程中產(chǎn)生的霧沫夾帶得到分離。水洗目的主要是凈化馳放氣，除掉其中的氨，水洗后氣體的氨含量應(yīng)低于200ppm。高壓洗氨塔2吸收過程是個放熱物理化學(xué)過程，因此，塔底氨水溫度較高。因此可以用來預(yù)熱。?

由于水洗過程氣液兩相平衡，使得塔頂出來的原料氣中水含量處于飽和狀態(tài)。在氣液分離器3以后的管路及膜分離裝置5中遇冷降溫會出現(xiàn)水霧，進入膜分離裝置5后會造成膜分離裝置5性能下降。因此，氣液分離器3排出來的氣體必須經(jīng)過加熱處理。加熱裝置4為一套管式換熱器，熱源為0.25MPa（A）飽和蒸汽。原料氣在加熱裝置4中被加熱到45℃左右，此時原料氣中的水含量遠(yuǎn)離飽和點，防止原料氣進入膜分離裝置5后產(chǎn)生水霧，影?響分離性能。?