[發明專利]一種克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置及制氫方法

在審

• 申請號: 201711092429.8
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107720705A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 周立群;蔣偉民;王富誠;程忠興
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團金陵石油化工有限責任公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;C01B3/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 李建芳

1.一種克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：包括克勞斯爐、氨分解反應器、硫磺處理裝置、氨氣存儲裝置、換熱器和氫氣提純裝置，氨分解反應器內設有熱源通道和氨氣通道，熱源通道上設有第一熱源進口和第一熱源出口，氨氣通道上設有氨氣進口和產物出口；克勞斯爐的氣體出口通過管路與第一熱源進口連通，第一熱源出口通過管路與硫磺處理裝置連通；換熱器上設有第二熱源進口、第二熱源出口、冷料進口和冷料出口；氨氣存儲裝置的出口通過管路與換熱器的冷料進口連通，換熱器的冷料出口通過管路與氨分解反應器的氨氣進口連通，氨分解反應器的產物出口通過管路與換熱器的第二熱源進口連通，換熱器的第二熱源出口通過管路與氫氣提純裝置連通。

2.如權利要求1所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：還包括急冷塔、急冷塔底泵、溶劑脫硫塔、溶劑脫硫塔底泵、溶劑再生塔、溶劑再生塔底泵、汽提塔和汽提塔底泵；換熱器的第二熱源出口通過管路與急冷塔的進氣口連通，急冷塔底部的液體出口通過管路與急冷塔底泵的進口連通，急冷塔底泵的出口通過管路通向汽提塔，汽提塔底部的液體出口通過管路與汽提塔底泵的進口連通，汽提塔底泵的出口通過管路與急冷塔塔頂部的液體進口連通；急冷塔頂部的氣體出口通過管路與溶劑脫硫塔底部的氣體進口連通，溶劑脫硫塔底部的液體出口通過管路與溶劑脫硫塔底泵的進口連通，溶劑脫硫塔底泵的出口通過管路與溶劑再生塔頂部的液體進口連通，溶劑再生塔底部的液體出口通過管路與溶劑再生塔底泵的進口連通，溶劑再生塔底泵的出口通過管路與溶劑脫硫塔頂部的液體進口連通，溶劑脫硫塔頂部的氣體出口通過管路與氫氣提純裝置連通。

3.如權利要求2所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：汽提塔塔頂的氣體出口通過管路與換熱器的冷料進口連通。

4.如權利要求2或3所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：溶劑再生塔塔頂的氣體出口通過管路與克勞斯爐的氣體進口連通。

5.如權利要求2或3所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：氨分解反應器有并聯的兩個以上，克勞斯爐的氣體出口分支為兩路以上的支路，克勞斯爐的氣體出口的支路數量與氨分解反應器的數量相等、且一一對應，克勞斯爐的氣體出口的每條支路通管路與其對應的氨分解反應器的第一熱源進口連通；所有氨分解反應器的第一熱源出口匯合到一起、再通過管路與硫磺處理裝置連通；所有氨分解反應器的產物出口匯合到一起、再通過管路與急冷塔的進氣口連通；

換熱器并聯的兩個以上，換熱器的數量與氨分解反應器的數量相等、且一一對應；氨氣存儲裝置的出口分支為兩路以上的支路，氨氣存儲裝置的出口的支路數量與換熱器的數量相等、且一一對應；氨氣存儲裝置的出口的每條支路通過管路與其對應的換熱器的冷料進口連通；每個換熱器的冷料出口通過管路與其對應的氨分解反應器的氨氣進口連通，每個氨分解反應器的產物出口通過管路與其對應的換熱器的第二熱源進口連通，所有換熱器的第二熱源出口匯合到一起、再通過管路與急冷塔的進氣口連通。

6.如權利要求2或3所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：還包括氫氣儲存裝置和氮氣儲存裝置，氫氣提純裝置上設有氫氣出口和氮氣出口；氫氣提純裝置上的氫氣出口分支為兩路，一路通過管路通向氫氣儲存裝置，另一路通過管路通向換熱器的冷料進口；氫氣提純裝置上的氮氣出口通過管路通向氮氣儲存裝置。

7.如權利要求2或3所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：汽提塔底泵的出口與急冷塔塔頂部的液體進口之間的管路上設有第一冷卻器；溶劑再生塔底泵的出口與溶劑脫硫塔頂部的液體進口之間的管路上設有第二冷卻器。

8.如權利要求1-3任意一項所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置，其特征在于：氨分解反應器為列管式反應器。

9.利用權利要求1-8任意一項所述的克勞斯制硫耦合氨分解制氫的裝置制氫的方法，其特征在于：克勞斯爐內的氣體從氨分解反應器的第一熱源進口進入氨分解反應器內的熱源通道，通過熱交換為氨分解反應器內的氨氣通道加熱，然后從第一熱源出口流出，進入硫磺處理裝置進行硫磺生產；氨氣原料從換熱器的冷料進口進入從冷料出口流出，氨分解反應器內從氨氣通道的產物出口流出的混合氣從換熱器的第二熱源進口進入從第二熱源出口流出，從氨氣通道的產物出口流出的混合氣在換熱器內對氨氣原料進行預熱，從預熱器冷料出口流出的氨氣原料從氨分解反應器的氨氣進口進入氨氣通道進行再次升溫至分解；從換熱器第二熱源出口流出的混合氣進入氫氣提純裝置提純得氫氣。