專利名稱：合成氨弛放氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及合成氨生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種合成氨弛放氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
合成氨弛放氣，是合成氨合成工段的放空氣，目前在合成氨生產(chǎn)過程中，對合成氨弛放氣的處理主要有以下兩種方式:一是直接放空，該種方式既浪費了資源、增加了生產(chǎn)能耗，又嚴重污染了環(huán)境。二是經(jīng)過簡單的洗氨后，送一段爐作燃料氣，該種方式一方面使得一段爐煙氣排放量增大，另一方面也增加了生產(chǎn)能耗。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，對合成氨弛放氣回收、處理不當(dāng)導(dǎo)致污染環(huán)境、增加生產(chǎn)能耗的問題，對于該問題，目前尚未提出有效解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種合成氨弛放氣處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對對合成氨弛放氣回收、處理不當(dāng)導(dǎo)致污染環(huán)境、增加生產(chǎn)能耗的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種合成氨弛放氣處理系統(tǒng)。本實用新型的合成氨弛放氣處理系統(tǒng)包括:膜提氫設(shè)備，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于提取合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段；提氫塔，通過管線與膜提氫設(shè)備相連接，用于提取經(jīng)過膜提氫設(shè)備處理后的弛放氣中的氮氣和剩余氫氣，并將提取到的氮氣和剩余氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段；增壓膨脹機，通過管線與提氫塔相連接。進一步地，處理系統(tǒng)還包括:氬塔，通過管線與提氫塔相連接，用于將經(jīng)過提氫塔處理后的弛放氣中的氬由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。進一步地，處理系統(tǒng)還包括:氬槽，與氬塔相連接，用于貯存從氬塔流出的液態(tài)氬。進一步地，處理系統(tǒng)還包括:烷塔，通過管線與提氫塔相連接，用于將經(jīng)過提氫塔處理后的弛放氣中的甲烷由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。進一步地，處理系統(tǒng)還包括:烷槽，與烷塔相連接，用于貯存從烷塔流出的液態(tài)甲燒。進一步地，膜提氫設(shè)備包括:弛放氣預(yù)處理裝置，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于將合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣預(yù)處理；膜分離裝置，分別通過管線與弛放氣預(yù)處理裝置和合成氨合成工段相連接，用于提取經(jīng)過弛放氣預(yù)處理裝置預(yù)處理后的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，通過設(shè)置膜提氫設(shè)備、提氫塔，將提取到的氫氣、氮氣作為原料氣返回到合成氨合成工段，保障了資源的重復(fù)利用，大大降低了生產(chǎn)能耗和環(huán)保壓力。
說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是根據(jù)本實用新型實施例的合成氨弛放氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；以及圖2是圖1中膜提氫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。圖1是根據(jù)本實用新型實施例的合成氨弛放氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖1所示，本實用新型的合成氨弛放氣處理系統(tǒng)包括:膜提氫設(shè)備10，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于提取合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段。在本實施例中，合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣經(jīng)過膜提氫設(shè)備10處理后，能把弛放氣中90%的氫氣提取處理，并將提取到的這些氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段，保障了資源的重復(fù)利用，大大節(jié)省了生產(chǎn)能耗。提氫塔20，通過管線與膜提氫設(shè)備10相連接，用于提取經(jīng)過膜提氫設(shè)備10處理后的弛放氣中的氮氣和剩余氫氣，并將提取到的氮氣和剩余氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段。增壓膨脹機30，通過管線與提氫塔20相連接，主要用來提供提氫塔20冷卻所用的液態(tài)氮。在本實施例中，合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣經(jīng)過膜提氫設(shè)備10處理后剩下部分尾氣，該尾氣成份是:含甲烷29.11%、氮52.19%、氬7.57%和氫11.13%。為了有效利用尾氣，就需要將尾氣中的各成分分離。在本實施例中，提氫塔20就是在增壓膨脹機30提供的液態(tài)氮的作用下將其把溫度降下來，從而達到冷凍液化的條件，該條件是:原料氣壓力為2.5MPa，所需溫度-196°C。尾氣經(jīng)過提氫塔20冷凍液化處理后，尾氣中的氫氣和液態(tài)氮溫度升高變?yōu)榈牡獨鈴奶釟渌喜砍鋈ィ⒆鳛樵蠚獗恢匦滤腿氲胶铣砂焙铣晒ざ?，同樣大大?jié)省了生產(chǎn)能耗。氬塔40，通過管線與提氫塔20相連接，用于將經(jīng)過提氫塔20處理后的弛放氣中的氬由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。氬槽50，與氬塔40相連接，用于貯存從氬塔40流出的液態(tài)氬。烷塔60，通過管線與提氫塔20相連接，用于將經(jīng)過提氫塔20處理后的弛放氣中的甲烷由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。烷槽70，與烷塔60相連接，用于貯存從烷塔60流出的液態(tài)甲烷。在本實施例中，經(jīng)過提氫塔20處理后的弛放氣中還含有氬氣和甲烷氣體，根據(jù)氬和甲烷的沸點不同，將兩者進行分離。將經(jīng)過提氫塔20處理后的弛放氣通過氬塔40，氬塔40將氣態(tài)氬轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并流入氬槽50進行貯存，貯存的液態(tài)氬可作為產(chǎn)品對外出售，在降低生產(chǎn)能耗的同時，大大增加了經(jīng)濟效益。同樣，將經(jīng)過提氫塔20處理后的弛放氣通過烷塔60，烷塔60將氣態(tài)甲烷轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并流入烷槽70進行貯存，貯存的液態(tài)甲烷也可作為產(chǎn)品對外出售，同樣，在降低生產(chǎn)能耗的同時，大大增加了經(jīng)濟效益。圖2是圖1中膜提氫設(shè)備10的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖2所示，膜提氫設(shè)備10包括:弛放氣預(yù)處理裝置11，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于將合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣預(yù)處理。在本實施例中，弛放氣預(yù)處理裝置11將合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣預(yù)處理，該預(yù)處理過程主要包括弛放氣的凈化和加熱干燥。其中，弛放氣的凈化主要是指氣體通過水洗脫氨，脫氨后的弛放氣中水蒸氣含量處于飽和狀態(tài)，因此再將凈化后的弛放氣經(jīng)過加熱處理，使凈化后的弛放氣遠離飽和點，有效保證了膜分離裝置12的處理性能。膜分離裝置12，分別通過管線與弛放氣預(yù)處理裝置11和合成氨合成工段相連接，用于提取經(jīng)過弛放氣預(yù)處理裝置預(yù)處理后的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段。在本實施例中，膜分離裝置12主要是由一定數(shù)量的中空纖維膜分離器組成，由于中空纖維膜分離器對氫氣有較高的選擇性，靠中空纖維膜內(nèi)、外側(cè)分壓差為推動力，通過滲透、溶解、擴散、解析等步驟而實現(xiàn)分離。中空纖維膜內(nèi)側(cè)形成富氫氣區(qū)氣流，而外側(cè)形成了惰性氣流，前者為滲透氣，后者成為尾氣，滲透氣經(jīng)壓縮作為原料氣返回到合成氨合成工段。綜上所述，本實用新型的合成氨弛放氣處理系統(tǒng)，通過設(shè)置膜提氫設(shè)備10、提氫塔20，將提取到的氫氣、氮氣作為原料氣返回到合成氨合成工段，保障了資源的重復(fù)利用，大大節(jié)省了生產(chǎn)能耗；又通過設(shè)置氬塔40和烷塔60，分別將氣態(tài)氬和甲烷轉(zhuǎn)化為可對外出售的液態(tài)氬和甲烷，在降低生產(chǎn)能耗和環(huán)保壓力的同時，大大增加了經(jīng)濟效益。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種合成氨弛放氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 膜提氫設(shè)備，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于提取所述合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到所述合成氨合成工段； 提氫塔，通過管線與所述膜提氫設(shè)備相連接，用于提取經(jīng)過所述膜提氫設(shè)備處理后的弛放氣中的氮氣和剩余氫氣，并將提取到的所述氮氣和剩余氫氣作為原料氣返回到所述合成氨合成工段； 增壓膨脹機，通過管線與所述提氫塔相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括: 氬塔，通過管線與所述提氫塔相連接，用于將經(jīng)過所述提氫塔處理后的弛放氣中的氬由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括: 氬槽，與所述氬塔相連接，用于貯存從所述氬塔流出的液態(tài)氬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括: 烷塔，通過管線與所述提氫塔相連接，用于將經(jīng)過所述提氫塔處理后的弛放氣中的甲烷由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括: 烷槽，與所述烷塔相連接，用于貯存從所述烷塔流出的液態(tài)甲烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述膜提氫設(shè)備包括: 弛放氣預(yù)處理裝置，通過管線與所述合成氨合成工段相連接，用于將所述合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣預(yù)處理； 膜分離裝置，分別通過管線與所述弛放氣預(yù)處理裝置和所述合成氨合成工段相連接，用于提取經(jīng)過所述弛放氣預(yù)處理裝置預(yù)處理后的弛放氣中的氫氣，并將提取到的所述氫氣作為原料氣返回到所述合成氨合成工段。
專利摘要本實用新型提供了一種合成氨弛放氣處理系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對對合成氨弛放氣回收、處理不當(dāng)導(dǎo)致污染環(huán)境、增加生產(chǎn)能耗的問題。該處理系統(tǒng)包括膜提氫設(shè)備，通過管線與合成氨合成工段相連接，用于提取合成氨合成工段產(chǎn)生的弛放氣中的氫氣，并將提取到的氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段；提氫塔，通過管線與膜提氫設(shè)備相連接，用于提取經(jīng)過膜提氫設(shè)備處理后的弛放氣中的氮氣和剩余氫氣，并將提取到的氮氣和剩余氫氣作為原料氣返回到合成氨合成工段；增壓膨脹機，通過管線與提氫塔相連接。采用本實用新型的技術(shù)方案，有助于提高經(jīng)濟效益，大大降低生產(chǎn)能耗和環(huán)保壓力。
文檔編號C01B21/04GK202912688SQ201220612518
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者湯廣斌 申請人:河南駿化發(fā)展股份有限公司