[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201610087491.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105565270A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合成氨馳放氣回收再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種合成氨馳放氣 中氫氣的回收裝置及回收工藝。

背景技術(shù)

在合成氨工藝中，為提高氨含量，保證合成系統(tǒng)惰性氣體含量不超標(biāo)，多 余的氣體需要放空，這部分氣體即是塔頂馳放氣。大多數(shù)氮肥企業(yè)回收馳放氣 中氨之后，對洗氨塔尾氣主要有兩種處理方法：一是送往吹風(fēng)鍋爐作為燃料使 用，該法缺點是熱能浪費、污染環(huán)境；二是通過變壓吸附裝置除去馳放氣中的 H₂，該法缺點是H₂回收率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種設(shè)備簡單、操作方便、 運行可靠、在節(jié)能降耗同時能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的有效利用、且可減少環(huán)境污染的一 種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置及回收工藝。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包括合成系統(tǒng)馳放氣管道、合成系統(tǒng)高壓氮 氫壓縮機一段入口、LNG生產(chǎn)裝置，合成系統(tǒng)馳放氣管道通過氨回收裝置和加熱 器的殼程與膜分離單元的首端膜分離裝置的中部進(jìn)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(tǒng)高壓氮氫壓縮機一段入口相連，膜分離單 元末端膜分離裝置的底部尾氣出口通過管道與LNG生產(chǎn)裝置相連。

所述膜分離單元包括若干個膜分離裝置串聯(lián)，若干個膜分離裝置頂部的氫 氣出口分別通過管道與合成系統(tǒng)高壓氮氫壓縮機一段入口相連，相鄰的兩個膜 分離裝置的底部尾氣出口之間設(shè)有近路管道，所述近路管道上安裝有近路管道 閥門，所述末端膜分離裝置底部尾氣出口上設(shè)有第一閥門，所述若干個膜分離 裝置頂部的氫氣出口與合成系統(tǒng)高壓氮氫壓縮機一段入口之間分別設(shè)有第二閥 門。

所述第一閥門與相對應(yīng)的近路管道之間設(shè)有氫氣含量取樣口，第一閥門與 LNG生產(chǎn)裝置之間設(shè)有三通，三通的第三端與吹風(fēng)氣崗位相連；所述三通與LNG 生產(chǎn)裝置之間設(shè)有第三閥門，三通的第三端與吹風(fēng)氣崗位之間設(shè)有第四閥門。

所述膜分離裝置底部尾氣出口與后一膜分離裝置進(jìn)口之間設(shè)有截止閥。

所述膜分離裝置為五個。

所述合成系統(tǒng)馳放氣管道和氨回收裝置之間設(shè)有流量計。

一種合成氨馳放氣中氫氣的回收裝置的回收工藝，包括如下步驟：

步驟一：合成系統(tǒng)馳放氣管道中的馳放氣通過氨回收裝置和加熱器的殼程 進(jìn)入膜分離單元內(nèi)，流量計對馳放氣的流量進(jìn)行檢測，馳放氣經(jīng)過氨回收裝置 后的氨含量小于200PPm，氨含量小于200PPm的馳放氣進(jìn)入加熱器的殼程后加熱 至40～50℃；

步驟二：當(dāng)步驟一中所述的流量計檢測馳放氣的流量大于6000Nm³/h時，關(guān) 閉所有的近路管道閥門，打開截止閥，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(jìn) 入合成系統(tǒng)高壓氮氫壓縮機一段入口中，所述通過膜分離單元后的尾氣通過第 一閥門、三通和第三閥門進(jìn)入LNG生產(chǎn)裝置中；所述的尾氣通過氫氣含量取樣 口取樣，尾氣中的氫氣含量不大于30％；

步驟三：所述步驟二中LNG生產(chǎn)裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時，關(guān)閉第三閥門，打開 第四閥門，使多余的尾氣通過第一閥門、三通和第四閥門進(jìn)入吹風(fēng)氣崗位中；

步驟四：當(dāng)步驟一中所述的流量計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(nèi)的四個膜分離裝置，將不開啟的膜分離裝置 中的近路管道閥門開啟，將不開啟的膜分離裝置中截止閥關(guān)閉；將開啟的四個 膜分離裝置中相對應(yīng)的近路管道閥門關(guān)閉，相對應(yīng)的截止閥開啟，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(jìn)入合成系統(tǒng)高壓氮氫壓縮機一段入口中，所述通過膜 分離單元后的尾氣通過第一閥門、三通和第三閥門進(jìn)入LNG生產(chǎn)裝置中；所述 的尾氣通過氫氣含量取樣口取樣，尾氣中的氫氣含量不大于30％；

步驟五：所述步驟四中LNG生產(chǎn)裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時，關(guān)閉第三閥門，打開 第四閥門，使多余的尾氣通過第一閥門、三通和第四閥門進(jìn)入吹風(fēng)氣崗位中；