CN202016878U - 高闪气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高闪气回收装置，在变换气脱硫装置和脱碳装置的出口连接变压吸附装置进口，变压吸附装置的氢气出口连接氢气压缩机，氢气压缩机的出口连接脱碳装置的进口；变压吸附装置的二氧化碳出口连接尿素生产装置。将变换气脱硫工段和脱碳工段中的高闪气引至变压吸附装置，将气体中的H2提出，经氢压缩机直接送入脱碳工段进口，然后经压缩机四、五、六段加压后进行氨合成，提高合成氨的产量，而CO2经提纯后送往尿素，这样又可把原来压缩机一、二、三段用来压缩这两种气体的有效打气量空出，来增加半水煤气的打气量，使整个压缩机打气量增加12000Nm3/h，进一步提高装置的产值和效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及合成氨生产装置，特别是合成氨生产中的高闪气回收装置。。
背景技术
目前的高闪气回收工艺流程为：由造气工段产出的半水煤气经气柜缓冲，送往半水煤气的脱硫工段，将半水煤气中的H2S脱至100-150mg/Nm3，经压缩机一、二、三段的压缩，将其压力升至2.1MPa，送至变换工段，将半水煤气中的CO转变为CO2，再送往变换气脱硫工段，将变换气中的H2S脱至1mg/Nm3，送往脱碳工段，其中的CO2脱除送至尿素。经精脱硫工段脱除气体中的微量硫后，将气体(只含有H2、N2和微量的CO、CO2)送至压缩机四、五、六段加压后进入氨合成(合成氨送至尿素)，在上述过程中的变换气脱硫工段中有闪蒸气(其主要成分为68%的CO2和28%的H2)送到气柜在系统中循环，脱碳工段中的高闪气(其主要成分为68%的CO2和28%的H2)送到压缩机的二段在系统中循环，虽然闪蒸气被回收至系统之中，但这两种气体中的大部分是CO2，为无用气体，压缩机一直在做无用功，因CO2分气量大，压缩机电耗大，同时这两种气体总量约为12000Nm3/h，一直在占用压缩机一、二、三段的有效打气量，所以这种方式回收这两种工艺气体的经济效益很差。（改造前的流程如图1所示）。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高闪气回收装置，该装置可以提高合成氨生产过程中变换气脱硫工段和脱碳工段中的高闪气的回收效率。
为实现上述目的，本实用新型提供一种高闪气回收装置，在变换气脱硫装置和脱碳装置的出口连接变压吸附装置进口，变压吸附装置的氢气出口连接氢气压缩机，氢气压缩机的出口连接脱碳装置的进口；变压吸附装置的二氧化碳出口连接尿素生产装置。
将变换气脱硫工段和脱碳工段中的高闪气引至变压吸附装置，将气体中的H2提出，经氢气压缩机直接送入脱碳工段进口，然后经压缩机四、五、六段加压后进行氨合成，而CO2经提纯后送往尿素。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：（1）将气体中的H2提出用于合成氨，提高了合成氨的产量。（2）CO2经提纯后送往尿素，可把原来压缩机一、二、三段用来压缩这两种气体的有效打气量空出，来增加半水煤气的打气量，使整个压缩机打气量增加，进一步提高装置的产值和效益。
附图说明
图1为现有技术中的高闪气回收流程。
图2为本实用新型所述的高闪气回收装置的示意图。
图3为本实用新型所述的高闪气回收流程。
图中，1－造气系统，2－气柜，3－半水煤气脱硫装置，4－压缩机一、二、三段，5－变换装置，6－变换气脱硫装置，7－脱碳装置，8－精脱硫装置，9－压缩机四、五、六段，10－醇烃化装置，11－氨合成装置，12－尿素合成装置，13－变压吸附装置，14－氢气压缩机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做具体说明。
本实用新型所述的高闪气回收装置是对现有合成氨生产过程中高闪气回收装置所做的改进。
如图2所示，目前采用的合成氨生产工艺流程主要由以下装置组成：造气系统1，气柜2，半水煤气脱硫装置3，压缩机一、二、三段4，变换装置5，变换气脱硫装置6，脱碳装置7，精脱硫装置8，压缩机四、五、六段9，醇烃化装置10，氨合成装置11和尿素合成装置12。
如图2所示，本实用新型对现有设备所做的改进是在变换气脱硫装置6和脱碳装置7的出口连接变压吸附装置13进口，变压吸附装置13的氢气出口连接氢气压缩机14，氢气压缩机14的出口连接脱碳装置7的进口；变压吸附装置13的二氧化碳出口连接尿素合成装置12。
本装置采用变压吸附工艺（Pressure Swing Adsorption简称PSA）脱除高闪气中的二氧化碳回收氢氮气。变压吸附的基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组又有选择吸附的特性，加压吸附除去高闪气中杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。因此，采用多个吸附床，循环地变动所组合的各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。
变压吸附（PSA）法脱除高闪气中二氧化碳回收氢氮气，即根据上述原理，利用所选择的吸附剂在一定的吸附操作压力下，选择吸附高闪气中的气态水、二氧化碳。当吸附床压力降低时，被吸附的组分就得以解吸，使吸附床按一定的顺序变动压力，就组成连续分离气体混合物的（PSA）装置。整个操作过程基本上在入塔原料气温度下进行。采用气相吸附工艺，因此原料气不应含有任何液体和固体。
采用本实用新型后的生产流程是：
将变换气脱硫工段和脱碳工段中的高闪气不送回压缩机的一、二、三段，而是将其引至变压吸附装置，将气体中的H2提出，经氢压缩机直接送入脱碳工段进口，然后经压缩机四、五、六段加压后进行氨合成，提高合成氨的产量，而CO2经提纯后送往尿素，这样又可把原来压缩机一、二、三段用来压缩这两种气体的有效打气量空出，来增加半水煤气的打气量，使整个压缩机打气量增加12000Nm3/h，进一步提高装置的产值和效益，改造后的流程如图３所示。
本装置是采用变压吸附装置，将高闪气中CO2含量降到8%（V）。装置设计参数如下：
处理能力： 8000Nm3/h
产品气中CO2含量： ≤8%
吸附压力： ≥0.38 MPa
吸附温度： ～40℃
本装置为真空解吸PSA回收氢工艺，改变操作条件可使产品气中二氧化碳含量减少。就PSA工艺特点而言，产品气中二氧化碳含量越低，氢气和氮气回收率就越低。所以操作中不应单纯追求产品气中低的二氧化碳含量，而应视实际需要，选择适当的二氧化碳含量，以获较高的经济效益。
Claims (1)
1.一种高闪气回收装置，其特征在于：变换气脱硫装置（6）和脱碳装置（7）的出口连接变压吸附装置（13）进口，变压吸附装置（13）的氢气出口连接氢气压缩机（14），氢气压缩机（14）的出口连接脱碳装置（7）的进口；变压吸附装置（13）的二氧化碳出口连接尿素合成装置（12）。
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2011
- 2011-04-19 CN CN2011201152215U patent/CN202016878U/zh not_active Expired - Fee Related
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