CN106495183A - 一种氨气的纯化方法 - Google Patents

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Abstract

一种氨气的纯化方法，包括以下步骤：步骤A：将高温氮气通入至吸附器内，使吸附器内的分子筛中的杂质释放；步骤B：吸附器内的冷却装置把吸附器进行降温处理；步骤C：间歇性地往吸附器通入高纯氨气，在通入高纯氨气的过程中，维持吸附器的温度不超过150℃，直到吸附器内的工作温度维持在20℃‑40℃不再波动，便停止通入高纯氨气；步骤D：把原料罐内的液氨加热成氨气，并将氨气通入至吸附器内，分子筛对氨气进行吸附除杂；步骤E：把经吸附器吸附除杂的氨气通入至精馏塔进行精馏处理；步骤F：把经精馏塔进行精馏处理后的氨气通入至冷凝器，把氨气变成液氨；步骤G：把液氨传输至成品罐。使用本发明的氨气的纯化方法纯化后的氨气的纯度高。

Description

一种氨气的纯化方法
技术领域
本发明涉及氨气纯化领域，尤其涉及一种氨气的纯化方法。
背景技术
氨气，NH3，无色气体。有强烈的刺激气味。密度0.7710。相对密度0.5971易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃，临界压力11.2兆帕，即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。
但是，现有的工业纯化氨气的方法较为落后，不利于对氨气的纯化，氨气的纯化效果差。
发明内容
本发明的目的在于提出一种氨气的纯化方法，其纯化效果好，纯化后的氨气的纯度高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种氨气的纯化方法，包括以下步骤：
步骤A：将高温氮气通入至吸附器内，使所述吸附器内的分子筛中的杂质释放；
步骤B：所述吸附器内的冷却装置把所述吸附器进行降温处理；
步骤C：间歇性地往所述吸附器通入高纯氨气，在通入高纯氨气的过程中，维持所述吸附器的温度不超过150℃，直到吸附器内的工作温度维持在20℃-40℃不再波动，便停止通入高纯氨气；
步骤D：把原料罐内的液氨加热成氨气，并将氨气通入至所述吸附器内，所述分子筛对氨气进行吸附除杂；
步骤E：把经所述吸附器吸附除杂的氨气通入至精馏塔进行精馏处理；
步骤F：把经所述精馏塔进行精馏处理后的氨气通入至冷凝器，把氨气变成液氨；
步骤G：把液氨传输至成品罐。
进一步，在所述步骤G之后，增加步骤G1：所述成品罐内的加热装置将液氨加热至20℃至30℃，让液氨释放其中的杂质。
进一步，在所述步骤G1之后，增加步骤G2：将沉淀在所述成品罐底部的杂质排走。
进一步，在步骤A之前，增加步骤A0：将所述原料罐内的气体压缩至所述原料罐车的液氨罐内，增加所述液氨罐内的压力；液氨经过第一过滤器的过滤后，再输送至所述原料罐内。
进一步，所述第一过滤器内设有聚四氟乙烯。
进一步，在步骤D和步骤E之间包括步骤D1：将被所述分子筛吸附后的氨气通入至第二过滤器进行进一步除杂，氨气再从所述第二过滤器通入至所述精馏塔进行精馏处理。
进一步，在步骤F和步骤G之间包括步骤F1：将冷凝后的液氨输送至中转罐，待所述中转罐内储存一定量的液氨，将沉淀在所述中转罐底部重组份排走，将所述中转罐中不能液化的空气组分排往回收罐。
进一步，在步骤B中：通入至吸附器内的高温氮气的温度在250℃-500℃。
进一步，在步骤C中，间歇性地往所述吸附器通入的高纯氨气来自于成品罐中。
本发明根据上述内容提出一种氨气的纯化方法，其纯化效果好，纯化后的氨气的纯度高。
高温氮气能够激活所述分子筛，使所述分子筛释放其中的杂质，一方面能够提高所述分子筛后续的吸附效率，另一方面亦能够提高所述分子筛的使用次数。所述高温氮气的温度在250℃至500℃之间，更利于激活所述分子筛，让所述分子筛释放其中的杂质。
所述吸附器内的冷却装置把所述吸附器进行降温处理，更加利于后续分子筛对氨气进行吸附除杂；间歇性地往所述吸附器通入高纯氨气；维持所述吸附器温度不超过150℃，一方面不会引入其他杂质气体，便于后续氨气的纯化，另一方面，避免所述吸附器内的温度过高导致所述分子筛失活，影响后续其对氨气的吸附纯化，更进一步，这样能够防止所述吸附器长时间处于高温状态发生爆炸等危险情况。所述吸附器内的温度为20℃-40℃时，所述分子筛的活性高，更利于其对氨气的吸附除杂，氨气中含有的杂质主要为油、二氧化碳、水和硫化物。
氨气经过所述分子筛吸附除杂后，送往所述精馏塔进行精馏处理，能够把其中的金属离子、部分重组分、金属离子的络合物和高分子碳氢化合物除去，使得氨气的纯度更高；氨气经过所述冷凝器后变成液氨，更利于其储存在所述成品罐中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的一种氨气的纯化方法，包括以下步骤：
步骤A0：将所述原料罐内的气体压缩至所述原料罐车的液氨罐内，增加所述液氨罐内的压力；液氨经过第一过滤器的过滤后，再输送至所述原料罐内。
液氨罐内的压力增大，所述原料罐内的压力降低，使液氨更加高效地输送至所述原料罐内，液氨经过第一过滤器的过滤后，其纯度更加高。所述第一过滤器内设有聚四氟乙烯，采用聚四氟乙烯，既能使所述第一过滤器过滤氨气中的杂质，也能防止氨气对所述第一过滤器腐蚀。
步骤A：将温度在250℃-500℃的高温氮气通入至吸附器内，使所述吸附器内的分子筛中的杂质释放；
氮气容易获得，高温氮气能够激活所述分子筛，使所述分子筛释放其中的杂质，一方面能够提高所述分子筛后续的吸附效率，另一方面亦能够提高所述分子筛的使用次数。高温氮气的温度在250℃至500℃之间，更利于激活所述分子筛，让所述分子筛释放其中的杂质。
步骤B：所述吸附器内的冷却装置把所述吸附器进行降温处理；
所述吸附器内的冷却装置把所述吸附器进行降温处理，更加利于后续分子筛对氨气进行吸附除杂。
步骤C：间歇性地往所述吸附器通入高纯氨气，在通入高纯氨气的过程中，维持所述吸附器的温度不超过150℃，直到吸附器内的工作温度维持在20℃-40℃不再波动，便停止通入高纯氨气；
本实施例间歇性地往所述吸附器通入的高纯氨气来自于成品罐，只需要将成品罐的液氨加热汽化使用即可，一方面不会引入其他杂质气体，便于后续氨气的纯化；另一方面，维持所述吸附器温度不超过150℃，避免所述吸附器内的温度过高导致所述分子筛失活，影响后续其对氨气的吸附纯化，更进一步，这样能够防止所述吸附器长时间处于高温状态发生爆炸等危险情况。所述吸附器内的温度为20℃-40℃时，所述分子筛的活性高，更利于其对氨气的吸附除杂。
步骤D：把原料罐内的液氨加热成氨气，并将氨气通入至所述吸附器内，所述分子筛对氨气进行吸附除杂；
氨气中含有的杂质主要为油、二氧化碳、水和硫化物，所述分子筛能够将大部分的这些杂质吸附，进一步提高氨气的纯度。
步骤D1：将被所述分子筛吸附后的氨气通入至第二过滤器进行进一步除杂，氨气再从所述第二过滤器通入至所述精馏塔进行精馏处理；
所述第二过滤器能够进一步过滤氨气中的杂质，使氨气进入所述精馏塔前的纯度更高。
步骤E：把经所述吸附器吸附除杂的氨气通入至精馏塔进行精馏处理；
氨气经过所述分子筛吸附除杂后，送往所述精馏塔进行精馏处理，能够把其中的金属离子、部分重组分、金属离子的络合物和高分子碳氢化合物除去，使得氨气的纯度更高。
步骤F：把经所述精馏塔进行精馏处理后的氨气通入至冷凝器，把氨气变成液氨；
氨气经过所述冷凝器后变成液氨，更利于其储存在所述成品罐中。
步骤F1：将冷凝后的液氨输送至中转罐，待所述中转罐内储存一定量的液氨，将沉淀在所述中转罐底部重组份排走，将所述中转罐中不能液化的空气组分排往回收罐。
冷凝后的液氨中会夹带部分不能液化的空气组分，将这些空气组分排往所述回收罐，能够提高液氨的纯度；将沉淀在所述中转罐底部的重组份排走，能够大大提高液氨的纯度。
步骤G：把液氨从中转罐输送至成品罐。
经过以上工艺步骤对氨气进行处理后，水分指标达到6N4及以上标准，氨的总体纯度达到99.9995％。
步骤G1：所述成品罐内的加热装置将液氨加热至20℃至30℃，让液氨释放其中的杂质。
进一步地提高氨的纯度，液氨中的部分杂质释放出来，经过此步骤后，氨的纯度达到99.99994％。
步骤G2：将沉淀在所述成品罐底部的杂质排走。
少量的金属离子的络合物和高分子的碳氢化合物会沉淀在所述成品罐的底部，将这些杂质排走后，氨的纯度达到99.99999％。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氨气的纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A：将高温氮气通入至吸附器内，使所述吸附器内的分子筛中的杂质释放；
步骤B：所述吸附器内的冷却装置把所述吸附器进行降温处理；
步骤C：间歇性地往所述吸附器通入高纯氨气，在通入高纯氨气的过程中，维持所述吸附器的温度不超过150℃，直到吸附器内的工作温度维持在20℃-40℃不再波动，便停止通入高纯氨气；
步骤D：把原料罐内的液氨加热成氨气，并将氨气通入至所述吸附器内，所述分子筛对氨气进行吸附除杂；
步骤E：把经所述吸附器吸附除杂的氨气通入至精馏塔进行精馏处理；
步骤F：把经所述精馏塔进行精馏处理后的氨气通入至冷凝器，把氨气变成液氨；
步骤G：把液氨传输至成品罐。
2.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在所述步骤G之后，增加步骤G1：所述成品罐内的加热装置将液氨加热至20℃至30℃，让液氨释放其中的杂质。
3.根据权利要求2所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在所述步骤G1之后，增加步骤G2：将沉淀在所述成品罐底部的杂质排走。
4.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在步骤A之前，增加步骤A0：将所述原料罐内的气体压缩至所述原料罐车的液氨罐内，增加所述液氨罐内的压力；液氨经过第一过滤器的过滤后，再输送至所述原料罐内。
5.根据权利要求4所述的所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：所述第一过滤器内设有聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在步骤D和步骤E之间包括步骤D1：将被所述分子筛吸附后的氨气通入至第二过滤器进行进一步除杂，氨气再从所述第二过滤器通入至所述精馏塔进行精馏处理。
7.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在步骤F和步骤G之间包括步骤F1：将冷凝后的液氨输送至中转罐，待所述中转罐内储存一定量的液氨，将沉淀在所述中转罐底部重组份排走，将所述中转罐中不能液化的空气组分排往回收罐。
8.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在步骤B中：通入至吸附器内的高温氮气的温度在250℃-500℃。
9.根据权利要求1所述的一种氨气的纯化方法，其特征在于：在步骤C中，间歇性地往所述吸附器通入的高纯氨气来自于成品罐中。
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