[發明專利]一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置及回收工藝

在審

• 申請號: 201610087491.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105565270A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 李玉順;龐偉玲;劉偉;袁紅玲;楊星波;梁斐;馬輝;郭存彪
• 申請（專利權）人: 河南心連心化肥有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C01C1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，包括合成系統馳放氣管道(1)、 合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口、LNG生產裝置(5)，其特征在于：合 成系統馳放氣管道(1)通過氨回收裝置(3)和加熱器(4)的殼程與膜分離單 元的首端膜分離裝置(11)的中部進口相連，所述膜分離單元的頂部的氫氣出 口通過管道與合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口相連，膜分離單元末端膜 分離裝置(11)的底部尾氣出口通過管道與LNG生產裝置(5)相連。

2.根據權利要求1所述一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，其特征在于： 所述膜分離單元包括若干個膜分離裝置(11)串聯，若干個膜分離裝置(11) 頂部的氫氣出口分別通過管道與合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口相連， 相鄰的兩個膜分離裝置(11)的底部尾氣出口之間設有近路管道(6)，所述近 路管道(6)上安裝有近路管道閥門(7)，所述末端膜分離裝置(11)底部尾 氣出口上設有第一閥門(8)，所述若干個膜分離裝置頂部的氫氣出口與合成系 統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口之間分別設有第二閥門(9)。

3.根據權利要求2所述一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，其特征在于： 所述第一閥門(8)與相對應的近路管道(6)之間設有氫氣含量取樣口(16)， 第一閥門(8)與LNG生產裝置(5)之間設有三通，三通的第三端與吹風氣崗 位(10)相連；所述三通與LNG生產裝置(5)之間設有第三閥門(14)，三通 的第三端與吹風氣崗位(10)之間設有第四閥門(15)。

4.根據權利要求2所述一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，其特征在于： 所述膜分離裝置(11)底部尾氣出口與后一膜分離裝置(11)進口之間設有截 止閥(12)。

5.根據權利要求2所述一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，其特征在于： 所述膜分離裝置(11)為五個。

6.根據權利要求1所述一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置，其特征在于： 所述合成系統馳放氣管道(1)和氨回收裝置(3)之間設有流量計(13)。

7.如權利要求1所述的一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置的回收工藝， 其特征在于：該回收工藝包括如下步驟：

步驟一：合成系統馳放氣管道(1)中的馳放氣通過氨回收裝置(3)和加 熱器(4)的殼程進入膜分離單元內，流量計(13)對馳放氣的流量進行檢測， 馳放氣經過氨回收裝置(3)后的氨含量小于200PPm，氨含量小于200PPm的馳 放氣進入加熱器(4)的殼程后加熱至40～50℃；

步驟二：當步驟一中所述的流量計(13)檢測馳放氣的流量大于6000Nm³/h 時，關閉所有的近路管道閥門(7)，打開截止閥(12)，使加熱后的馳放氣通 過膜分離單元，通過膜分離單元后的氫氣通過膜分離單元中若干個膜分離裝置 頂部的氫氣出口進入合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口中，所述通過膜分 離單元后的尾氣通過第一閥門(8)、三通和第三閥門(14)進入LNG生產裝置 (5)中；所述的尾氣通過氫氣含量取樣口(16)取樣，尾氣中的氫氣含量不大 于30％；

步驟三：所述步驟二中LNG生產裝置(5)滿負荷生產時，關閉第三閥門(14)， 打開第四閥門(15)，使多余的尾氣通過第一閥門(8)、三通和第四閥門(15) 進入吹風氣崗位(10)中；

步驟四：當步驟一中所述的流量計(13)檢測馳放氣的流量大于4500Nm³/h， 且小于6000Nm³/h時，開啟膜分離單元內的四個膜分離裝置(11)，將不開啟的 膜分離裝置(11)中的近路管道閥門(7)開啟，將不開啟的膜分離裝置(11) 中截止閥(12)關閉；將開啟的四個膜分離裝置(11)中相對應的近路管道閥 門(7)關閉，相對應的截止閥(12)開啟，使加熱后的馳放氣通過膜分離單元， 通過膜分離單元后的氫氣通過膜分離單元中四個膜分離裝置頂部的氫氣出口進 入合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口中，所述通過膜分離單元后的尾氣通 過第一閥門(8)、三通和第三閥門(14)進入LNG生產裝置(5)中；所述的 尾氣通過氫氣含量取樣口(16)取樣，尾氣中的氫氣含量不大于30％；

步驟五：所述步驟四中LNG生產裝置(5)滿負荷生產時，關閉第三閥門(14)， 打開第四閥門(15)，使多余的尾氣通過第一閥門(8)、三通和第四閥門(15) 進入吹風氣崗位(10)中；

步驟六：當步驟一中所述的流量計(13)檢測馳放氣的流量大于3000Nm³/h， 且小于4500Nm³/h時，開啟膜分離單元內的三個膜分離裝置(11)，將不開啟的 膜分離裝置(11)中的近路管道閥門(7)開啟，將不開啟的膜分離裝置(11) 中截止閥(12)關閉；將開啟的三個膜分離裝置(11)中相對應的近路管道閥 門(7)關閉，相對應的截止閥(12)開啟，使加熱后的馳放氣通過膜分離單元， 通過膜分離單元后的氫氣通過膜分離單元中三個膜分離裝置頂部的氫氣出口進 入合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口中，所述通過膜分離單元后的尾氣通 過第一閥門(8)、三通和第三閥門(14)進入LNG生產裝置(5)中；所述的 尾氣通過氫氣含量取樣口(16)取樣，尾氣中的氫氣含量不大于30％；

步驟七：所述步驟六中LNG生產裝置(5)滿負荷生產時，關閉第三閥門(14)， 打開第四閥門(15)，使多余的尾氣通過第一閥門(8)、三通和第四閥門(15) 進入吹風氣崗位(10)中；

步驟八：當步驟一中所述的流量計(13)檢測馳放氣的流量大于1500Nm³/h， 且小于3000Nm³/h時，開啟膜分離單元內的兩個膜分離裝置(11)，將不開啟的 膜分離裝置(11)中的近路管道閥門(7)開啟，將不開啟的膜分離裝置(11) 中截止閥(12)關閉；將開啟的兩個膜分離裝置(11)中相對應的近路管道閥 門(7)關閉，相對應的截止閥(12)開啟，使加熱后的馳放氣通過膜分離單元， 通過膜分離單元后的氫氣通過膜分離單元中兩個膜分離裝置頂部的氫氣出口進 入合成系統高壓氮氫壓縮機(2)一段入口中，所述通過膜分離單元后的尾氣通 過第一閥門(8)、三通和第三閥門(14)進入LNG生產裝置(5)中；所述的 尾氣通過氫氣含量取樣口(16)取樣，尾氣中的氫氣含量不大于30％；

步驟九：所述步驟六中LNG生產裝置(5)滿負荷生產時，關閉第三閥門(14)， 打開第四閥門(15)，使多余的尾氣通過第一閥門(8)、三通和第四閥門(15) 進入吹風氣崗位(10)中。