[發(fā)明專(zhuān)利]一種合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)及其工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111162972.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113697772B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范慶虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州冰冷科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B3/50
• 分類(lèi)號(hào): C01B3/50;C01B3/52;C01B21/04;C01C1/12;C10L3/10
• 代理公司: 上海宏京知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31297
• 代理人: 潘春燕

本發(fā)明提供一種合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)及其工藝方法，屬于馳放氣回收領(lǐng)域，其中回收系統(tǒng)包括高壓放空富氫氣回收裝置、預(yù)冷換熱器、深冷換熱器、低溫分離器、一級(jí)分離器、二級(jí)分離器；高壓放空富氫氣回收裝置包括洗氨塔、游離水分離器、預(yù)熱器和膜分離器，預(yù)冷換熱器的進(jìn)氣端口還連通中壓放空富氨氣和閃蒸汽，預(yù)冷換熱器的出口連接深冷換熱器和一級(jí)分離器，深冷換熱器的出口連接至低溫分離器和二級(jí)分離器；低溫分離器的液相出口連接至深冷換熱器；工藝方法包括高壓放空富氫氣洗滌脫氨脫氫；中壓放空富氨氣脫氨；閃蒸汽脫氨；針對(duì)不同壓力的馳放氣，回收生產(chǎn)高純氫氣、液氨和燃料氣，減少合成氨馳放氣的排放，回收了氫、氨甲烷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種馳放氣回收技術(shù)，特別是涉及一種合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)及其工藝方法。

背景技術(shù)

在氨合成工藝中，為了避免氬氣、甲烷等有害雜質(zhì)對(duì)合成催化劑的影響，需要在不同工藝節(jié)點(diǎn)上連續(xù)排放大量不同壓力的弛放氣，如在冷交換熱器后端設(shè)置高壓放空富氫氣，壓力一般為15MPa，其中氫含量65％、甲烷含量10％、氮?dú)夂?9％、氬氣含量2.4％、氨含量3.6％；在液氨閃蒸槽上設(shè)置中壓放空，壓力一般為5.0MPa，其中氫含量52％、甲烷含量15％、氮?dú)夂?7％、氬氣含量3％、氨含量13％。同時(shí)，液氨儲(chǔ)罐作為低溫設(shè)備，不斷揮發(fā)大量閃蒸氣，其中氫含量32.8％、甲烷含量15.8％、氮?dú)夂?1.5％、氬氣含量2.4％、氨含量37.5％。

現(xiàn)有的氨馳放氣后通常會(huì)直接排放或燃燒，然而廢氣中含有的氫、氨、甲烷等物質(zhì)直接排放或燃燒會(huì)生成空氣污染物質(zhì)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)造成了能源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)及其工藝方法，針對(duì)不同壓力的馳放氣，回收生產(chǎn)高純氫氣、液氨和燃料氣，減少合成氨馳放氣的排放，回收了氫、氨甲烷等寶貴資源。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)，其特征在于，所述合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)包括高壓放空富氫氣回收裝置、預(yù)冷換熱器、深冷換熱器、低溫分離器、一級(jí)分離器和二級(jí)分離器；

所述高壓放空富氫氣回收裝置包括洗氨塔、游離水分離器、預(yù)熱器和膜分離器，所述洗氨塔的進(jìn)氣口連通至高壓放空富氫氣；所述洗氨塔的氣相出口依次連通游離水分離器、預(yù)熱器和膜分離器，所述膜分離的非滲透氣出口連通至所述預(yù)冷換熱器；所述預(yù)冷換熱器的進(jìn)氣端口還連通中壓放空富氨氣和閃蒸汽，所述預(yù)冷換熱器的出口分別連接深冷換熱器和一級(jí)分離器，所述深冷換熱器的出口分別連接至低溫分離器和二級(jí)分離器；所述低溫分離器的液相出口連接至深冷換熱器。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述合成氨馳放氣中氫氨回收系統(tǒng)還包括低溫透平膨脹機(jī)、高溫透平膨脹機(jī)、一級(jí)冷卻器和二級(jí)冷卻器；所述低溫透平膨脹機(jī)的膨脹端氣相出口與所述二級(jí)分離器的氣相出口合流后依次連接深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和高溫透平膨脹機(jī)的膨脹端進(jìn)氣口，所述高溫透平膨脹機(jī)的膨脹端氣相出口依次連通預(yù)冷換熱器、高溫透平膨脹機(jī)增壓端、一級(jí)冷卻器、低溫透平膨脹機(jī)和二級(jí)冷卻器。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述洗氨塔的下進(jìn)口連通高壓放空富氫氣，洗氨塔的上進(jìn)口設(shè)置脫鹽水罐和增壓水泵，洗氨塔的下出口設(shè)有節(jié)流閥，洗氨塔的上出口連通至所述游離水分離器。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述預(yù)冷換熱器包括第一預(yù)冷通道、第三預(yù)冷通道和第四預(yù)冷通道；所述深冷換熱器包括第一深冷通道、第三深冷通道、第四深冷通道和第五深冷通道；所述第一預(yù)冷通道的入口端連通所述膜分離器的非滲透氣出口和中壓放空富氨氣，第一預(yù)冷通道的出口端依次連通第一深冷通道和低溫分離器，低溫分離器的液相出口和氣相出口分別對(duì)應(yīng)連接所述第三深冷通道和第四深冷通道。