[發明專利]煉廠氫氣流股的脫氮方法和裝置

有效

• 申請號: 201611140437.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106731527B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 廖祖維;陽永榮;王靖岱;蔣斌波
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D53/047
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種煉廠氫氣流股的脫氮方法，其特征在于該方法采用氫氣流股脫氮裝置，所述裝置包括：

用于脫除氮氣的脫氮裝置；

用于脫氮后的氫氣流股加壓的壓縮機；

用于控制流股進入脫氮裝置的監測裝置；所述的監測裝置為孔板流量計；

壓縮機位于脫氮裝置下游；監測裝置位于脫氮裝置上游，且壓縮機與脫氮裝置構成支路，并聯連接在監測裝置下游的氣體管路上，所述并聯的氣體管路上設置有開關閥；

該方法包括以下步驟：

測量富含氫氣流股管路中的氮氣含量，并以此判斷是否啟動脫氮操作，當富含氫氣流股中氮氣含量小于3％時，不將其通入脫氮裝置；當富含氫氣流股中的氮氣含量大于等于6％時，將含氮的氫氣流股送入脫氮裝置中，從而脫除其中的氮氣，脫氮后經壓縮機加壓；

所述的脫氮裝置采用膜分離器組；采用的膜分離器組為中空纖維膜組件，纖維束一端封閉，一端開口，氫氣流股走在纖維外側，在推動力的作用下，氫氣由纖維外側滲透進纖維絲內，并從纖維束的開口端排出；

所述的富含氫氣流股為循環氫流股或副產氫裝置的出料流股，富含氫氣流股包括氫氣、氮氣和其它氣體組分，其中氫氣體積含量在85％以上；所述的其它氣體組分與氫氣的體積比值保持不變。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的其它氣體組分為硫化氫氣體或甲烷氣體。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的測量富含氫氣流股管路中的氮氣含量采用孔板流量計測量，由孔板流量計的流量計算公式可知，測得的體積流量與壓差之間的關系，計算公式如下：

式中，Q為體積流量，C為流出系數，β為管道直徑比，ε為流體可膨脹系數，d為工作條件下節流件的節流孔或喉部直徑，ΔP為節流件上下游壓差，ρ為管道中流體的密度；

通過調節泵的參數來使管道中流量Q為定值，孔板流量計上下游的壓差ΔP則由孔板流量計上的壓差計測得，則由上式推得，流體的密度計算公式如下：

由于氫氣流股中氫氣含量和除氮氣外的其它氣體含量的相對比例固定，當氮氣含量發生變化時，流體的密度會隨之發生改變，根據預先測定的富含氫氣流股密度-氮氣含量關系，即可利用孔板流量計監測流股中的氮氣含量。