CN114715845A - 合成氨系统 - Google Patents

合成氨系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114715845A
CN114715845A CN202110005599.8A CN202110005599A CN114715845A CN 114715845 A CN114715845 A CN 114715845A CN 202110005599 A CN202110005599 A CN 202110005599A CN 114715845 A CN114715845 A CN 114715845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
synthesis
synthesis gas
ammonia
hydrogen
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110005599.8A
Other languages
English (en)
Inventor
马明燕
唐硕
万克西
胡健
赵红霞
黄清鲁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
China Huanqiu Contracting and Engineering Corp
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
China Huanqiu Contracting and Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd, China Huanqiu Contracting and Engineering Corp filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN202110005599.8A priority Critical patent/CN114715845A/zh
Publication of CN114715845A publication Critical patent/CN114715845A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

本申请是关于一种合成氨系统，属于氮肥制备技术领域。所述合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置、氨合成装置和氢气分离装置。所述合成气制备与净化装置的输出端与所述合成气压缩装置的输入端连接，所述合成气压缩装置的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述氨合成装置的驰放气输出端与所述氢气分离装置的输入端连接。所述氢气分离装置的回收端与所述合成气压缩装置的输入端连接，用于从所述氨合成装置输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。采用本申请，可以有效解决现有的氨合成装置额外消耗能量的技术问题。

Description

合成氨系统
技术领域
本申请涉及氮肥制作制备领域，具体涉及一种合成氨系统。
背景技术
在氮肥制备过程中，合成氨是必不可少的一步。合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置和氨合成装置，合成氨系统的工作过程，如下所述。
合成气制备与净化装置制备的合成气(主要包括氢气和氮气，还有少量的甲烷和氩)，直接进入到合成气压缩装置进行合成气压缩，压缩后的合成气再进入氨合成装置进行氨的合成。
在氮气和氢气进行的合成氨反应中，氮气和氢气比例为1:3时，氮气和氢气的利用率最高。但是，合成气制备与净化装置制备的合成气中往往含有过量的氮气，过量的氮气并不能参加反应，却都进入到合成气压缩装置进行合成气压缩，额外增加了合成气压缩装置的功率消耗。
发明内容
本申请实施例提供了一种合成氨系统，可以解决相关技术中存在的技术问题。所述合成氨系统的技术方案如下：
本申请实施例提供了一种合成氨系统，所述合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置、氨合成装置和氢气分离装置；
所述合成气制备与净化装置的输出端与所述合成气压缩装置的输入端连接，所述合成气压缩装置的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述氨合成装置的驰放气输出端与所述氢气分离装置的输入端连接；
所述氢气分离装置的回收端与所述合成气压缩装置的输入端连接，被配置为从所述氨合成装置输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置为变压吸附装置。
在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置包括多个串联连接的吸附塔组，每个吸附塔组包括至少两个并联连接的吸附塔。
在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置为深冷分离装置。
在一种可能的实现方式中，所述合成气制备与净化装置的输出端还与所述氢气分离装置的输入端连接；
所述氢气分离装置还被配置为，从所述合成气制备与净化装置输入的合成气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述合成气压缩装置包括多个压缩机段，所述多个压缩机段依次连接；
所述合成气制备与净化装置的输出端与所述多个压缩机段中的第一个压缩机段的输入端连接，所述多个压缩机段中的目标压缩机段的输出端还与所述氢气分离装置的输入端连接，所述多个压缩机段中的最后一个压缩机段的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述目标压缩机段为所述多个压缩机段中除所述最后一个压缩机段之外的任意一个压缩机段；
所述氢气分离装置还被配置为，从所述目标压缩机段输出的气体中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述多个压缩机段包括压缩机一段和压缩机二段，所述压缩机一段为所述目标压缩机段；
所述合成气制备与净化装置的输出端与所述压缩机一段的输入端连接，所述压缩机一段的输出端分别与所述压缩机二段、所述氢气分离装置的输入端连接；
所述压缩机二段的输出端与所述氨合成装置的输入端连接。
在一种可能的实现方式中，所述压缩机一段输出至所述氢气分离装置的气体的量与所述合成气制备与净化装置输出至所述压缩机一段的气体的量的比例大于3％且小于8％。
在一种可能的实现方式中，所述合成气制备与净化装置包括依次连接的天然气脱硫与压缩部分、蒸汽转化部分、一氧化碳变换部分、二氧化碳脱除部分和甲烷化部分。
在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置还包括排放端，所述排放端与所述蒸汽转化部分的一段炉相通。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
合成气制备与净化装置制备的合成气(主要包括氢气和氮气，还有少量的甲烷和氩)，通入到合成气压缩装置中进行压缩，经合成气压缩装置压缩后，再通入到氨合成装置中。氨合成装置的驰放气输出端将驰放气通入到氢气分离装置中，经氢气分离装置将驰放气中的氢气分离出来，再通过回收端通入到合成气压缩装置中，使得进入到合成气压缩装置中的合成气中氢气的比例提高，从而能够将进入合成气压缩装置中的氮气和氢气的比例调节为1:3。这样，在合成气压缩装置中并不会存在过量的氮气，不会额外增加合成气压缩装置的功率消耗。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。在附图中：
图1是本申请实施例示出的一种合成氨系统的示意图；
图2是本申请实施例示出的一种合成氨系统的示意图；
图3是本申请实施例示出的一种合成氨系统的示意图；
图4是本申请实施例示出的合成气制备与净化装置的示意图。
图例说明
1、合成气制备与净化装置；
101、天然气脱硫与压缩部分；
102、蒸汽转化部分；
103、一氧化碳变换部分；
104、二氧化碳脱除部分；
105、甲烷化部分；
2、合成气压缩装置；
201、压缩机一段；
202、压缩机二段；
3、氨合成装置；
4、氢气分离装置。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。
本申请实施例提供了一种合成氨系统，如图1所示，合成氨系统包括合成气制备与净化装置1、合成气压缩装置2、氨合成装置3和氢气分离装置4。合成气制备与净化装置1的输出端与合成气压缩装置2的输入端连接，合成气压缩装置2的输出端与氨合成装置3的输入端连接，氨合成装置3的驰放气输出端与氢气分离装置4的输入端连接。氢气分离装置4的回收端与合成气压缩装置2的输入端连接，被配置为从氨合成装置3输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过回收端输出到合成气压缩装置2的输入端。
其中，合成气制备与净化装置1用于制备合成气，以及净化合成气。合成气制备与净化装置1输出的合成气主要包括氢气和氮气，还有少量的甲烷和氩。
合成气压缩装置2用于将合成气进行压缩，并将压缩后的气体输入到氨合成装置3中。合成气压缩装置2包括压缩机，压缩机可以包括多个压缩机段。
在氨合成装置3中，通入的氢气和氮气不断的进行氨合成反应生成氨，在氮气和氢气的比为1:3时，氨合成装置3中进行的氨合成反应效果最佳。
氢气分离装置4用于将氢气从合成气中分离出来，并将分离出的氢气输出到合成气压缩装置2中，从而提高进入到合成气压缩装置2的合成气中的氢气的比例。
另外，本申请实施例中的连接是指通过管线连接。
本申请实施例所示的方案，合成气制备与净化装置1制备的合成气(主要包括氢气和氮气，还有少量的甲烷和氩)，通入到合成气压缩装置2中进行压缩，经合成气压缩装置2压缩后，再通入到氨合成装置3中。氨合成装置3的驰放气输出端将驰放气通入到氢气分离装置4中，经氢气分离装置4分离驰放气中的氢气后，再通过氢气分离装置4的回收端将分离出的氢气通入到合成气压缩装置2中。
驰放气经氢气分离装置4分离后，可以得到浓度很高的氢气。当这些浓度很高的氢气经氢气分离装置4的回收端通入到合成气压缩装置2中时，可以提高进入到合成气压缩装置2中的合成气中氢气的比例，从而可以将进入合成气压缩装置2中的氮气和氢气的比例调节为1:3。
因此，本申请实施例提供的合成氨系统没有额外增加合成气压缩装置2的功率消耗，且在氨合成装置3中进行的氨合成反应最佳。
为了便于控制合成气压缩装置2的进气速度，可以在合成气制备与净化装置1与合成气压缩装置2的连接管线上设置流量调节阀。
为了调节氢气分离装置4输入到合成气压缩装置2中的氢气的量，在一种可能的实现方式中，氨合成装置3和氢气分离装置4的连接管线上设置有流量调节阀。当然，也可以在氢气分离装置4与合成气压缩装置2的连接管线上设置流量调节阀。
通过设置流量调节阀，并使各个管线上的流量调节阀相互配合，能够使得进入到合成气压缩装置2的氮气和氢气的比例调节为1:3。
除了通过回收氨合成装置3输出的驰放气中的氢气，来提高进入到合成气压缩装置2中的氢气的比例之外，也可以将合成气制备与净化装置1输出的合成气中的氮气脱离一部分后，再输入至合成气压缩装置2的内部，以此来提高进入到合成气压缩装置2中的氢气的比例。
相应的，在一种可能的实现方式中，如图2所示，合成气制备与净化装置1的输出端还与氢气分离装置4的输入端连接。
本申请实施例所示的方案，合成气制备与净化装置1将合成气一部分直接通入到合成气压缩装置2进行压缩，另一部分经氢气分离装置4吸附其中的一部分氮气后，再通入合成气压缩装置2中。从而，能够提高进入到合成气压缩装置2中的氢气的比例。
同时，氨合成装置3的驰放气输出端排放的驰放气也通入到氢气分离装置4中，经氢气分离装置4吸附其中的一部分氮气、甲烷和氩后，也通入合成气压缩装置2中，也能够提高进入到合成气压缩装置2中的氢气的比例。
通过上述两个工序的互相配合，能够使得进入到合成气压缩装置2中的氮气和氢气的比例为1：3。
为了便于调节，在一种可能的实现方式中，在合成气制备与净化装置1的输出端与氢气分离装置4的输入端之间的连接管线上还设置有流量调节阀。
下面，对合成气制备与净化装置1、合成气压缩装置2、氨合成装置3和氢气分离装置4进行更加详细的示例性说明：
(1)先对合成气制备与净化装置1进行更加详细的说明：
如图4所示，合成气制备与净化装置1包括依次连接的天然气脱硫与压缩部分101、蒸汽转化部分102、一氧化碳变换部分103、二氧化碳脱除部分104和甲烷化部分105。
依次连接是指，天然气脱硫与压缩部分101的输出端与蒸汽转化部分102的输入端连接，蒸汽转化部分102的输出端与一氧化碳变换部分103的输入端连接，一氧化碳变换部分103的输出端与二氧化碳脱除部分104的输入端连接，二氧化碳脱除部分104的输出端与甲烷化部分105的输入端连接。
其中，天然气脱硫与压缩部分101用于将天然气进行脱硫和压缩处理，然后通入到蒸汽转化部分102中。
蒸汽转化部分102使通入的天然气和水进行反应，生成氢气、一氧化碳和二氧化碳，然后通入到一氧化碳变换部分103中。
一氧化碳变换部分103将通入气体中的大部分一氧化碳转化为二氧化碳，然后通入到二氧化碳脱除部分104中。
二氧化碳脱除部分104将通入的气体中的大部分二氧化碳脱除，然后通入到甲烷化部分105中。
甲烷化部分105将通入气体中剩余的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷，然后通入到合成气压缩装置2中。其中，在蒸汽转化部分102中，会通入空气，因此，合成气制备与净化装置1制备的合成气中包含大量氮气，还包含少量的氩和甲烷。
(2)对合成气压缩装置2进行更加详细的说明：
合成气压缩装置2可以包括压缩机，压缩机包括多个压缩机段，多个压缩机段依次连接。合成气制备与净化装置1的输出端与多个压缩机段中的第一个压缩机段的输入端连接，多个压缩机段中的目标压缩机段的输出端还与氢气分离装置4的输入端连接，多个压缩机段中的最后一个压缩机段的输出端与氨合成装置3的输入端连接。其中，目标压缩机段为多个压缩机段中除最后一个压缩机段之外的任一压缩机段。
另外，最后一个压缩机段还作为压缩机的循环段，最后一个压缩机段的输入端与氨合成装置3的循环输出端连接，用于将来自氨合成装置3中的合成气重新加压，如图3所示。
如图3所示，以压缩机具有两个压缩机段为例，多个压缩机段包括压缩机一段201和压缩机二段202。合成气制备与净化装置1的输出端与压缩机一段201的输入端连接，压缩机一段201的输出端分别与压缩机二段202、氢气分离装置4的输入端连接。压缩机二段202的输出端与氨合成装置3的输入端连接。
压缩机二段202作为压缩机的循环段。氨合成装置3的循环输出端与压缩机二段202的输入端连接。在实际生产过程中，合成气经压缩机一段201和压缩机二段202压缩后，进入氨合成装置3中进行氨合成反应。在氨合成装置3中的合成气反应一部分后，压力降低，其中一部分合成气经氨合成装置3的循环输出端，重新进入到压缩机二段202加压后，再次进入到氨合成装置3中反应。
压缩机一端201为目标压缩机段。在实际生产过程中，合成气制备与净化装置1制备的合成气通入到合成气压缩装置2中进行压缩。通入到合成气压缩装置2中的合成气，首先经压缩机一段201压缩，然后一部分通入到压缩机二段202，经压缩机二段202压缩后通入到氨合成装置3中。压缩机一段201输出的另一部分合成气，通入到氢气分离装置4中，经氢气分离装置4吸附其中的氮气后，再通入到合成气压缩装置2中，这样，能够提高进入到合成气压缩装置2和氨合成装置3中的氢气的比例。
同时，氨合成装置3的驰放气输出端排放的驰放气也通入到氢气分离装置4中，经氢气分离装置4吸附其中的一部分氮气、甲烷和氩后，通入合成气压缩装置2中，也能够提高进入到合成气压缩装置2中的氢气的比例。
通过上述两个工序的互相配合，能够使得进入到合成气压缩装置2中的氮气和氢气的比例为1：3。
为了便于调节，在一种可能的实现方式中，在压缩机一段201与氢气分离装置4的连接管线上还设置有流量调节阀。
在一种可能的实现方式中，压缩机一段201输出至氢气分离装置4的气体的量与合成气制备与净化装置1输出至压缩机一段201的气体的量的比例大于3％且小于8％。
在一种可能的实现方式中，氨合成装置3的驰放气输出端输出至氢气分离装置4的驰放气的量与循环气量的比值大于2％且小于8％。
(3)对氨合成装置3进行更加详细的说明：
在氨合成装置3中，通入的氮气和氢气不断地进行氨合成反应生成氨。氨气经冷冻系统冷冻为液氨后，作为氨产品输出。如图1-3所示，氨合成装置3还包括氨产品输出端。
随着向氨合成装置3不断通入合成气，氮气和氢气不断地反应生成氨气，然后液化输出。而通入的合成气中的甲烷和氩由于不参加反应，如不及时排出，甲烷和氩会在氨合成装置3中积累，因此，需要将氨合成装置3中的一部分气体作为驰放气排出，驰放气中氢气和氮气仍占较大比例。
驰放气排出到氢气分离装置4中后，由氢气分离装置4从驰放气中分离出可用的氢气，重新进入到氨合成装置3中，这样，不仅提高了进入到氨合成装置3中的氢气的比例，也避免了资源的浪费。
(4)对氢气分离装置4进行更加详细的说明：
在一种可能的实现方式中，氢气分离装置4可以为深冷分离装置。
深冷分离装置是指采用深冷分离法(又称低温精馏法)分离气体的装置。
深冷分离法，1902年由林德教授发明，实质就是气体液体化技术。通常采用机械方法，如用节流膨胀或绝热膨胀等方法，把气体压缩、冷却后，利用不同气体沸点上的差异进行精馏，使不同气体得到分离。
氢气分离装置4分离出氢气后，剩余的气体中还包括甲烷和少许氢气这些可燃气体。为了避免浪费，氢气分离装置4还包括排放端，氢气分离装置4的排放端与蒸汽转化部分102的一段炉相通。通过排放端，将分离氢气后的驰放气，通入到蒸汽转化部分102的一段炉中，作为燃料提供热量。
需要说明的是，本申请实施例提供的深冷分离装置不需要设置变温吸附。
在另一种可能的实现方式中，氢气分离装置4还可以为变压吸附装置。
变压吸附装置可以使用分子筛作为吸附剂，当合成气制备与净化装置1通入的合成气或氨合成装置3排出的驰放气通过分子筛时，其中的甲烷、氩、氮气和水蒸气都被分子筛吸附，而氢气的吸附量很少，因此，合成气制备与净化装置1通入的合成气或氨合成装置3排出的驰放气通过分子筛后，可以分离出高浓度的氢气。当这些高浓度的氢气通入到合成气压缩装置2中后，可以提高进入到合成气压缩装置2的气体中氢气的比例。
氢气分离装置4可以包括多个串联连接的吸附塔组，每个吸附塔组包括至少两个并联连接的吸附塔。以每个吸附塔组包括两个并联连接的吸附塔为例，氢气分离装置4工作时，在每个吸附塔组中，总是一个吸附塔进行吸附作业，另一个吸附塔进行解吸作业(即将之前吸附的气体进行释放)，并且两者不断切换工作状态。
解吸的气体中包含有甲烷和氢气这些可燃气体，为了避免浪费，氢气分离装置4还包括排放端，氢气分离装置4的排放端与蒸汽转化部分102的一段炉相通。通过排放端，将经吸附后的驰放气通入到蒸汽转化部分102的一段炉中，作为燃料提供热量。
在本申请实施例中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合成氨系统，其特征在于，所述合成氨系统包括合成气制备与净化装置(1)、合成气压缩装置(2)、氨合成装置(3)和氢气分离装置(4)；
所述合成气制备与净化装置(1)的输出端与所述合成气压缩装置(2)的输入端连接，所述合成气压缩装置(2)的输出端与所述氨合成装置(3)的输入端连接，所述氨合成装置(3)的驰放气输出端与所述氢气分离装置(4)的输入端连接；
所述氢气分离装置(4)的回收端与所述合成气压缩装置(2)的输入端连接，被配置为从所述氨合成装置(3)输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置(2)。
2.根据权利要求1所述的合成氨系统，其特征在于，所述氢气分离装置(4)为变压吸附装置。
3.根据权利要求2所述的合成氨系统，其特征在于，所述氢气分离装置(4)包括多个串联连接的吸附塔组，每个吸附塔组包括至少两个并联连接的吸附塔。
4.根据权利要求1所述的合成氨系统，其特征在于，所述氢气分离装置(4)为深冷分离装置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的合成氨系统，其特征在于，所述合成气制备与净化装置(1)的输出端还与所述氢气分离装置(4)的输入端连接；
所述氢气分离装置(4)还被配置为，从所述合成气制备与净化装置(1)输入的合成气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置(2)。
6.根据权利要求1-4任一项所述的合成氨系统，其特征在于，所述合成气压缩装置(2)包括多个压缩机段，所述多个压缩机段依次连接；
所述合成气制备与净化装置(1)的输出端与所述多个压缩机段中的第一个压缩机段的输入端连接，所述多个压缩机段中的目标压缩机段的输出端还与所述氢气分离装置(4)的输入端连接，所述多个压缩机段中的最后一个压缩机段的输出端与所述氨合成装置(3)的输入端连接，所述目标压缩机段为所述多个压缩机段中除所述最后一个压缩机段之外的任意一个压缩机段；
所述氢气分离装置(4)还被配置为，从所述目标压缩机段输出的气体中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置(2)。
7.根据权利要求6所述的合成氨系统，其特征在于，所述多个压缩机段包括压缩机一段(201)和压缩机二段(202)，所述压缩机一段(201)为所述目标压缩机段；
所述合成气制备与净化装置(1)的输出端与所述压缩机一段(201)的输入端连接，所述压缩机一段(201)的输出端分别与所述压缩机二段(202)、所述氢气分离装置(4)的输入端连接；
所述压缩机二段(202)的输出端与所述氨合成装置(3)的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的合成氨系统，其特征在于，所述压缩机一段(201)输出至所述氢气分离装置(4)的气体的量与所述合成气制备与净化装置(1)输出至所述压缩机一段(201)的气体的量的比例大于3％且小于8％。
9.根据权利要求1-4任一项所述的合成氨系统，其特征在于，所述合成气制备与净化装置(1)包括依次连接的天然气脱硫与压缩部分(101)、蒸汽转化部分(102)、一氧化碳变换部分(103)、二氧化碳脱除部分(104)和甲烷化部分(105)。
10.根据权利要求9所述的合成氨系统，其特征在于，所述氢气分离装置(4)还包括排放端，所述排放端与所述蒸汽转化部分(102)的一段炉相通。
CN202110005599.8A 2021-01-05 2021-01-05 合成氨系统 Pending CN114715845A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110005599.8A CN114715845A (zh) 2021-01-05 2021-01-05 合成氨系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110005599.8A CN114715845A (zh) 2021-01-05 2021-01-05 合成氨系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114715845A true CN114715845A (zh) 2022-07-08

Family

ID=82233926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110005599.8A Pending CN114715845A (zh) 2021-01-05 2021-01-05 合成氨系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114715845A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109690215B (zh) 工业气体场所与液氢生产的一体化
RU2479484C2 (ru) Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака
US8394174B2 (en) Processes for the recovery of high purity hydrogen and high purity carbon dioxide
CN210340328U (zh) 一种一体式连续制氧制氮装置
JPH0798645B2 (ja) 水素及び二酸化炭素の連産
CN110455038B (zh) 一种氦提取单元、氦提取装置和联产氦气的系统
US20240084721A1 (en) Power production with cogeneration of further products
CN112393527A (zh) Lng闪蒸汽回收方法以及系统
AU2010291532B2 (en) Method and device for treating a carbon dioxide-containing gas flow, wherein the energy of the vent gas (work and cold due to expansion) is used
US20220252341A1 (en) Method and system for decarbonized lng production
CN103803492B (zh) 低温热解煤气制氢联产lng的方法
US20200141637A1 (en) Integration of hydrogen liquefaction with gas processing units
WO2022131925A1 (en) Method for production of h2 with high carbon capture ratio and efficiency
CN214570731U (zh) 合成氨系统
CN104986734A (zh) 一种合成氨合成气自循环深冷分离净化装置及其净化方法
CN114715845A (zh) 合成氨系统
CN112840168A (zh) 用于生产液化甲烷的设备和方法
US20200141640A1 (en) Integration of hydrogen liquefaction with gas processing units
JPH06234517A (ja) アンモニア及びメタノールの併産方法
CN214456868U (zh) 一种基于变压吸附制氮协同化学链空分制氧装置
CN117125673B (zh) 一种大规模碳捕集系统
CN215404060U (zh) 一种焦炉煤气甲烷化联产液化天然气及合成氨的装置
CN219149713U (zh) 一种氦气提取系统
CN114669164B (zh) 一种天然气bog制取高纯氦气的系统和方法
CN220989715U (zh) 有机硫脱除装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination