[發明專利]水吸收、變壓吸附組合回收低碳脂肪胺生產放空氣中氨氣及氫氣的裝置和方法

在審

• 申請號: 201810013251.1
• 申請日: 2018-01-06
• 公開（公告）號: CN107890746A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 沈劍;汪清文
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/047;B01D53/14;B01D53/18;C01B3/56;C01C1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于廢氣處理技術，尤其涉及水吸收、變壓吸附組合回收低碳脂肪胺生產放空氣中氨氣及氫氣的裝置和方法。

背景技術

低碳脂肪胺，包括一乙胺、二乙胺、三乙胺、一正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、一異丙胺、二異丙胺、一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺、一異丁胺、二異丁胺等，主要采用氨氣與醇在臨氫條件下催化胺化生產。在生產過程受副反應的影響產生了較多的甲烷氣體，為從生產裝置中排出甲烷氣體，需要進行放空，這時不可避免會攜帶出氨氣、氫氣、低碳脂肪胺等，氨氣和氫氣是生產的原料，從環保和原料利用的角度，有必要對放空氣中的氨氣和氫氣進行回收。由于反應過程帶壓0.8~2.0 MPa （表壓），放空氣具有一定壓力。

發明內容

為解決傳統方法存在的不足和缺陷，本發明采用水吸收解吸回收氨氣、變壓吸附回收氫氣，利用放空氣帶壓的特性降低回收能耗，提出水吸收、變壓吸附組合回收低碳脂肪胺生產放空氣中氨氣及氫氣的裝置和方法

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：水吸收、變壓吸附組合回收低碳脂肪胺生產放空氣中氨氣及氫氣的裝置，其特征在于：所述裝置包括氨水解吸塔（1）、第一離心泵（2）、第二離心泵（3）、第一換熱器（4）、第二換熱器（5）、氨氣吸收塔（6）、第一變壓吸附罐（7）和第二變壓吸附罐（8）；所述氨水解吸塔（1）和氨氣吸收塔（6）的結構相同，均為如下：塔內腔從上往下設有除沫器（12）、第一填料（13）和第二填料（14），頂部設有氣體出口（11），底部設置有液體出口（16），塔側面在除沫器（12）和第一填料（13）之間設有第一進口（18），塔側面在第一填料（13）和第二填料（14）之間設有第二進口（17），塔側面在第二填料（14）以下設有第三進口（15）；

所述第一離心泵（2）和第二離心泵（3）分別設有各自的進口和出口；所述第一換熱器（4）和第二換熱器（5）均為管殼式換熱器，均各自設有管程和殼程；所述第一變壓吸附罐（7）和第二變壓吸附罐（8）的結構相同，均為如下：罐內腔從上往下設有第一吸附劑（72）和第二吸附劑（73），頂部設有頂部出口（71）、底部設有氣體口（75），罐外設有加熱夾套（74）；所述氨水解吸塔（1）的第三進口（15）為軟水進口、氣體出口（11）為氨氣出口、液體出口（16）與第一離心泵（2）的進口連通，第一離心泵（2）的出口通過三通Ⅰ（101）后分成兩路，第一路經過第一換熱器（4）的管程與氨水解吸塔（1）的第一進口（18）連通，第二路經過第二換熱器（5）的管程與氨氣吸收塔（6）的第一進口（18）連通；來自公用冷卻水管道的冷卻水經過第二換熱器（5）的殼程回到公用冷卻水管道；氨氣吸收塔（6）的第三進口（15）為低碳脂肪胺生產放空氣進口、液體出口（16）與第二離心泵（3）的進口連通，第二離心泵（3）的出口通過三通Ⅱ（102）后分成兩路，第一路經過第一換熱器（4）的殼程與氨氣吸收塔（6）的第二進口（17）連通，第二路與氨水解吸塔（1）的第二進口（17）連通；氨氣吸收塔（6）的氣體出口（11）通過三通Ⅴ（105）后分成兩路，第一路通過第一閥門（201）與三通Ⅳ（104）的第一個口連通，第二路通過第二閥門（202）與三通Ⅵ（106）的第一個口連通；三通Ⅳ（104）的第二個口與第一變壓吸附罐（7）的氣體口（75）連通，第三個口通過第三閥門（203）與三通Ⅶ（107）的第一個口連通；三通Ⅵ（106）的第二個口與第二變壓吸附罐（8）的氣體口（75）連通，第三個口通過第四閥門（204）與三通Ⅶ（107）的第二個口連通；三通Ⅶ（107）的第三個口為尾氣出口；第一變壓吸附罐（7）的頂部出口（71）通過第五閥門（205）與三通Ⅲ（103）的第一個口連通；第二變壓吸附罐（8）的頂部出口（71）通過第六閥門（206）與三通Ⅲ（103）的第二個口連通；三通Ⅲ（103）的第三個口為氫氣出口。

作為改進，所述第一變壓吸附罐（7）和第二變壓吸附罐（8）的第一吸附劑（72）為13X沸石分子篩。

作為改進，所述第一變壓吸附罐（7）和第二變壓吸附罐（8）的第二吸附劑（73）為鈣A型（5A）分子篩和吸水硅膠的混合物，所述的混合物中鈣A型（5A）分子篩和吸水硅膠的質量比為3~10:1。

進一步改進，所述氨水解吸塔（1）和氨氣吸收塔（6）的第一填料（13）為CY（絲網）型規整填料。

再改進，所述氨水解吸塔（1）和氨氣吸收塔（6）的第二填料（14）為BX型板波紋規整填料。

水吸收、變壓吸附組合回收低碳脂肪胺生產放空氣中氨氣及氫氣的方法，其特征在于：包括以下步驟：