CN203612972U - 合成氨系统废气中氨回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于合成氨系统废气回收利用技术领域，具体涉及一种回收利用合成氨系统中合成放空气和氨罐弛放气中的合成氨系统废气中氨回收利用装置：所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道依次通过第二换热器的管程和第一换热器的管程与分离器的进气口相连，分离器顶部的不凝气体出口通过第二换热器的壳程和膜提氢装置与吹风气锅炉相连；具有结构简单、操作方便，节能降耗和提高氨回收率的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于合成氨系统废气回收利用技术领域，具体涉及一种回收利用合成氨系统中合成放空气和氨罐弛放气中的合成氨系统废气中氨回收利用装置。
背景技术
在合成氨系统中，为稳定合成塔中的惰性气体含量，提高氨合成率，多余的惰性气体必须排出系统，上述多余的惰性气体即为合成放空气；由于氨罐放氨管道过气及气体的不溶性，且其内部需维持一定的压力，需要排放不凝气体，上述不凝气体称为氨罐弛放气。合成放空气和氨罐弛放气中均含有氢气、氮气、氨和甲烷，其中放空气流量约为2300Nm3/h，驰放气流量约为3200Nm3/h中氨含量为3.8％，驰放气中氨含量达到15％。由于两者中氨含量较高，不进行回收造成资源的巨大浪费。氨在一个大气压下的沸点为-33.5℃，氢气沸点为-252.77℃，氮气沸点为-195.80℃，甲烷沸点为-161.45℃，可见氨最易液化，液化温度较高。目前合成放空气经过提氢装置后送入锅炉内燃烧，氨罐弛放气直接送入锅炉燃烧；合成放空气经过提氢后氢气含量基本没有了，但是氨罐弛放气中还含20％左右的氨气，此种氨含量的废气在锅炉内不能燃烧，经过锅炉后被排放出来，造成氨的极大浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构简单、操作方便，节能降耗和提高氨回收率的合成氨系统废气中氨回收利用装置。
本实用新型的目的是这样实现的：该回收利用装置的合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道依次通过第二换热器的管程和第一换热器的管程与分离器的进气口相连，分离器顶部的不凝气体出口通过第二换热器的壳程和膜提氢装置与吹风气锅炉相连，分离器底部的液氨出口通过管道依次与第一换热器的壳程，冰机冷冻系统，液氨储槽和合成氨系统相连，合成氨系统氨冷却器与第一换热器壳程和冰机冷冻系统之间管道上设置的第一三通的第三端相连，所述分离器底部的液氨出口和第一换热器壳程之间管道上设有第二三通，第二三通的第三端通过自动调节阀与液氨储槽底部的出口相连，所述第一换热器的管程与分离器的进气口之间的管道上设有温度传感器，所述自动调节阀和温度传感器分别与单片机相连。
所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道与洗氨塔相连，第二换热器的壳程和膜提氢装置之间管道上设有第三三通，第三三通的第三端通过管道与洗氨塔相连。
所述分离器底部的液氨出口与第二三通之间的管道上设有减压阀。
所述第二换热器的壳程与第三三通之间设有第一阀门。
所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往洗氨塔的管道上设有第二阀门，洗氨塔与第三三通之间的管道上设有第三阀门。
所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往第二换热器的管程的管道上设有第六阀门，分离器顶部的不凝气体出口与第二换热器的壳程之间的管道上设有第四阀门；膜提氢装置和吹风气锅炉之间的管道上设有第五阀门，第一换热器的壳程与第一三通之间的管道上设有第七阀门，第一三通与冰机冷冻系统之间的管道上设有第八阀门。
按照上述方案制成的合成氨系统废气中氨回收利用装置，合成放空气和氨罐 弛放气的混合气后先通过两个换热器，将混合气的温度降至为-8℃～-12℃，由于2.0MPa下液氨沸点为50℃，则氨为液态，经分离器分离出液氨和不凝气体，不凝气体中主要含氮气，氢气和甲烷，其中由于氢气含量很高一般为55.3％左右，则不凝气从换热器壳程出来后进入膜提氢装置回收氢气，出膜提氢的气体中主要含有氮气和甲烷，去吹风气锅炉燃烧，回收热量；具有结构简单、操作方便，节能降耗和提高氨回收率的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型为合成氨系统废气中氨回收利用装置，该回收利用装置的合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道依次通过第二换热器2的管程和第一换热器1的管程与分离器3的进气口相连，分离器3顶部的不凝气体出口通过第二换热器2的壳程和膜提氢装置6与吹风气锅炉7相连，分离器3底部的液氨出口通过管道依次与第一换热器1的壳程，冰机冷冻系统9，液氨储槽10和合成氨系统11相连，合成氨系统氨冷却器8与第一换热器1壳程和冰机冷冻系统9之间管道上设置的第一三通12的第三端相连，所述分离器3底部的液氨出口和第一换热器1壳程之间管道上设有第二三通13，第二三通13的第三端通过自动调节阀14与液氨储槽10底部的出口相连，所述第一换热器1的管程与分离器3的进气口之间的管道上设有温度传感器15，所述自动调节阀14和温度传感器15分别与单片机16相连。所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道与洗氨塔5相连，第二换热器2的壳程和膜提氢装置6之间管道上设有第三三通17，第三三通17的第三端通过管道与洗氨塔5相连。所述分离器3底部的液氨出口与第二三通13之间的管道上设有减压阀4。所述第二换热器2的壳程 与第三三通17之间设有第一阀门18。所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往洗氨塔5的管道上设有第二阀门19，洗氨塔5与第三三通17之间的管道上设有第三阀门20。所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往第二换热器2的管程的管道上设有第六阀门21，分离器3顶部的不凝气体出口与第二换热器2的壳程之间的管道上设有第四阀门22；膜提氢装置6和吹风气锅炉7之间的管道上设有第五阀门23，第一换热器1的壳程与第一三通12之间的管道上设有第七阀门24，第一三通12与冰机冷冻系统9之间的管道上设有第八阀门25。
本实用新型所述第一三通12的第一端通过管道与第一换热器1壳程的出气口相连，第二端通过管道与冰机冷冻系统9相连，第三端通过管道与合成氨系统氨冷却器8相连，所述第二三通13的第一端通过管道与分离器3底部的液氨出口相连，第二端通过管道与第一换热器1壳程的进口相连，第三端通过管道与自动调节阀14相连，所述第三三通17的第一端通过管道与第二换热器2的壳程的出气口相连，第二端通过管道与膜提氢装置6相连，第三端通过管道与洗氨塔5相连。
根据本实用新型进行回收利用的方法，包括正常回收利用方法和非正常回收利用方法，
一、当利用合成氨系统废气中氨回收利用装置处于正常运行的情况下，按照以下步骤进行回收利用：
a、使原料气通过第二换热器2的管程进入第一换热器1的管程内，原料气为合成放空气和氨罐弛放气的混合气，其温度为：13℃～18℃，压力为：2.0Mpa，原料气流量为：5600Nm3/h，其中合成放空气的流量为：2300Nm3/h，氨罐弛放气的流量为：3200Nm3/h，原料气的组成包括：氢气，体积分数为：49.82％；氨气，体积分数为：9.85％；甲烷，体积分数为：23.93％；氮气，体积分数为：16.4％；其原料气经过第二换热器2的管程后温度为：12℃～14℃，经过第一换热器1的管程换热后温度为：-8℃～-12℃；
b、使步骤a中通过第一换热器1管程后的原料气进入分离器3内进行气液分离，分离后的不凝气体由分离器3顶部的不凝气体出口进入第二换热器2的壳程，分离后的液态氨通过分离器3底部的液氨出口和减压阀4进入第一换热器1的壳程内；分离器3顶部的不凝气体出口的不凝气体温度为：-11℃～-13℃，压力为：2.0Mpa；液态氨经过减压阀4减压后压力为：0.24MPa，温度为：-12℃～-14℃：
c、上述步骤b中进入第二换热器2的壳程不凝气体，经过第二换热器2的壳程换热后进入膜提氢装置6，对不凝气体中的氢气进行回收，回收氢气后的气体送入吹风气锅炉7内进行燃烧，回收气体中的热量；经过第二换热器2壳程换热后的不凝气体温度为：10℃～15℃；
d、使步骤b中进入第一换热器1的壳程中的液态氨换热后，与合成氨系统氨冷却器8中的气氨混合后进入冰机冷冻系统9内进行冷却；所述液态氨经过第一换热器1的壳程换热后温度为：-5℃～-8℃，由液相变为气相；
e、使步骤d中经过冰机冷冻系统9冷却后的气氨变为液态氨，液态氨进入液氨储槽10内，液氨储槽10内的液氨一部分进入合成氨系统11内为合成氨系统提供冷量，另一部分通过自动调节阀14进入第一换热器1的壳程内；所述温度传感器15将第一换热器1的管程与分离器3的进气口之间的管道上的温度数据传输到单片机16中，单片机16对温度数据进行分析，根据对数据分析来控制自动调节阀14的开启度；所述温度传感器的测温范围为：-12℃～-5℃，自动调节阀开启度为：0～15％，当温度传感器测得温度为：-12℃时，自动调节阀 开启度为0；当温度传感器测得温度为：-8.5℃时，自动调节阀开启度为7.5％；当温度传感器测得温度为：-5℃时，自动调节阀开启度为15％；
二、当利用合成氨系统废气中氨回收利用装置处于非正常运行的状态下，按照如下步骤进行回收利用：
a、使原料气进入洗氨塔5内，温度为：13℃～18℃，压力为：2.0Mpa，原料气流量为：5600Nm3/h，其中合成放空气的流量为：2300Nm3/h，氨罐弛放气的流量为：3200Nm3/h，原料气的组成包括：氢气，体积分数为：49.82％；氨气，体积分数为：9.85％；甲烷，体积分数为：23.93％；氮气，体积分数为：16.4％，使洗氨塔5对原料气中的氨进行吸收，可回收氨的量为567.4Nm3/h，原料气经过洗氨塔后氨含量≤200ppm；
b、使步骤a中通过洗氨塔5后的原料气进入膜提氢装置6中，使膜提氢装置6对原料气中的氢气进行回收，回收氢气量为2790.1Nm3/h，渗透气中氢气纯度为91％，回收氢气后的气体送入吹风气锅炉7内进行燃烧，回收气体中的热量。
Claims (6)
1.一种合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：该回收利用装置的合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道依次通过第二换热器(2)的管程和第一换热器(1)的管程与分离器(3)的进气口相连，分离器(3)顶部的不凝气体出口通过第二换热器(2)的壳程和膜提氢装置(6)与吹风气锅炉(7)相连，分离器(3)底部的液氨出口通过管道依次与第一换热器(1)的壳程，冰机冷冻系统(9)，液氨储槽(10)和合成氨系统(11)相连，合成氨系统氨冷却器(8)与第一换热器(1)壳程和冰机冷冻系统(9)之间管道上设置的第一三通(12)的第三端相连，所述分离器(3)底部的液氨出口和第一换热器(1)壳程之间管道上设有第二三通(13)，第二三通(13)的第三端通过自动调节阀(14)与液氨储槽(10)底部的出口相连，所述第一换热器(1)的管程与分离器(3)的进气口之间的管道上设有温度传感器(15)，所述自动调节阀(14)和温度传感器(15)分别与单片机(16)相连。
2.根据权利要求1所述的合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道与洗氨塔(5)相连，第二换热器(2)的壳程和膜提氢装置(6)之间管道上设有第三三通(17)，第三三通(17)的第三端通过管道与洗氨塔(5)相连。
3.根据权利要求1所述的合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：所述分离器(3)底部的液氨出口与第二三通(13)之间的管道上设有减压阀(4)。
4.根据权利要求2所述的合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：所述第二换热器(2)的壳程与第三三通(17)之间设有第一阀门(18)。
5.根据权利要求2所述的合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往洗氨塔(5)的管道上设有第二阀门(19)，洗氨塔(5)与第三三通(17)之间的管道上设有第三阀门(20)。
6.根据权利要求1所述的合成氨系统废气中氨回收利用装置，其特征在于：所述合成放空气和氨罐弛放气的混合气管道通往第二换热器(2)的管程的管道上设有第六阀门(21)，分离器(3)顶部的不凝气体出口与第二换热器(2)的壳程之间的管道上设有第四阀门(22)；膜提氢装置(6)和吹风气锅炉(7)之间的管道上设有第五阀门(23)，第一换热器(1)的壳程与第一三通(12)之间的管道上设有第七阀门(24)，第一三通(12)与冰机冷冻系统(9)之间的管道上设有第八阀门(25)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103539155A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-29 | 河南心连心化肥有限公司 | 合成氨系统废气中氨回收利用装置及方法 |
| WO2016062410A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and plant for separating ammonia from a gas mixture |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103539155A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-29 | 河南心连心化肥有限公司 | 合成氨系统废气中氨回收利用装置及方法 |
| CN103539155B (zh) * | 2013-10-23 | 2016-01-20 | 河南心连心化肥有限公司 | 利用合成氨系统废气中氨回收利用装置的方法 |
| WO2016062410A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and plant for separating ammonia from a gas mixture |
| CN105536433A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 | 从气体混合物分离氨的方法和设施 |
| EA033528B1 (ru) * | 2014-10-22 | 2019-10-31 | Air Liquide | Способ и установка для выделения аммиака из газовой смеси |
| CN105536433B (zh) * | 2014-10-22 | 2020-09-22 | 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 | 从气体混合物分离氨的方法和设施 |
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