CN207404842U - 一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，包括脱氨吸附系统、精馏系统、缓冲罐、压缩机、第一阀门和第二阀门，所述脱氨吸附系统的进气口连接至原料气，出气口通过排气主管道连接至精馏系统；所述排气主管道上设有缓冲管支路，所述缓冲管支路上依次连接第一阀门、压缩机，所述压缩机连接至缓冲罐的进气端，所述缓冲罐的出气端通过带第二阀门的管路连接至第一阀门与排气主管道之间的缓冲管支路。本实用新型不仅因可以稳定提取液氩而大幅降低系统整体能耗，还能大幅降低人员操作强度，人员在脱氨吸附系统切换时不用费力调节精馏系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统。
背景技术
合成氨驰放气净化分离系统将来自化工厂的氨罐驰放气和合成塔后放空气经一系列除杂和和优化的低温精馏工艺对合成氨驰放气中有价值组分进行分离，得到氢、液态甲烷、液氩、液氮产品。
脱氨脱碳系统采用三筒吸附切换流程(以下简称脱氨吸附系统)，第一个吸附筒处于吸附状态，第二个吸附筒处于冷吹状态，第三个吸附筒处于加热再生状态。加热再生所需要的气源来自上筒的吹冷气(吹冷再生气来自分馏塔废氮气)，这样不仅再生气量少，而且能耗低。再生后的气体经过水洗氨系统除去解析出来的氨气，避免直接排放大气，稀氨水送回化工厂化工装置。脱氨吸附系统还设置泄压回收系统，将吸附筒内的泄压气增压后送入进口，避免浪费。经过脱氨吸附系统后的尾气进入精馏系统，在精馏系统中经过一系列低温净化分离最终得到氢、液态甲烷、液氩、液氮产品。
脱氨吸附系统是合成氨驰放气净化分离系统中的核心设备之一，其中的吸附剂用以吸附合成氨驰放气中的氨、水、二氧化碳，而驰放气中的甲烷是系统的有益成分并且占比较高，但吸附剂对甲烷也有一定的吸附作用。当吸附桶吸附饱和切换初期，由于吸附剂吸附了驰放气中的有益成分甲烷，使得吸附后气体流量降低其中的甲烷含量也降低，流量和成分的改变对后续的精馏系统影响极大，流量的迅速减小的波动破坏了精密的精馏过程，甲烷含量的降低使得精馏塔底部液位波动。而精馏系统中提氩过程需要精细的操作，精馏过程的波动极大的影响了提氩过程，由于脱氨吸附系统需要频繁切换，对精馏系统的影响是频繁的，因此系统没办法操作系统的提氩，因而大量的富氩气被白白放空，同时会使得甲烷中的氩含量增加，降低了甲烷的纯度。
总之，由于脱氨吸附系统切换初期吸附了驰放气中的甲烷，对精馏系统频发造成影响，使得系统无法正常产出液氩，也降低了甲烷的纯度。
实用新型内容
本实用新型提出一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，解决了脱氨吸附系统频繁切换时影响精馏系统的问题。不仅因可以稳定提取液氩而大幅降低系统整体能耗，还能大幅降低人员操作强度，人员在脱氨吸附系统切换时不用费力调节精馏系统。另外，本项目研究还能提高产品甲烷的纯度，从而提高甲烷的市场竞争力。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，包括脱氨吸附系统1、精馏系统3、缓冲罐6、压缩机5、第一阀门7和第二阀门8，所述脱氨吸附系统1的进气口连接至原料气，出气口通过排气主管道2连接至精馏系统3；所述排气主管道2上设有缓冲管支路17，所述缓冲管支路17上依次连接第一阀门7、压缩机5，所述压缩机5连接至缓冲罐6的进气端，所述缓冲罐6的出气端通过带第二阀门8的管路连接至第一阀门7与排气主管道2之间的缓冲管支路17。
优选地，所述脱氨吸附系统1的泄压气出口还连接泄压气回收系统20，所述泄压气回收系统20连接至脱氨吸附系统1的进气口。
优选地，所述脱氨吸附系统1还设有水洗氨系统，所述水洗氨系统通过氨水管道14连接至氨水用户19。
优选地，所述脱氨吸附系统1的废气排口通过第一火炬、分散管路13连接至公共排放管道16，所述公共排放管道16连接至用户排放管道端18。
优选地，所述脱氨吸附系统1为三筒吸附结构，依次为吸附筒、吹冷吸附筒和加热再生吸附筒，所述精馏系统3的废氮气出口连接至脱氨吸附系统1通过吹冷再生气管道4为吹冷吸附筒气源。
优选地，所述精馏系统3的液氩出口连接至液氩脱氧系统9,所述精馏系统3的液氢出口连接至H2净化器10，所述精馏系统3的甲烷出口连接至LNG储罐 11，所述LNG储罐11连接至LNG充装系统12。
优选地，所述精馏系统3的废气出口通过第二火炬、分散管路15连接至公共排放管道16，所述公共排放管道16连接至用户排放管道端18。
本实用新型产生的有益效果为：针对切换后气量减少，增加一台压缩机并配一个缓冲罐，缓冲罐出口通过管道连接到脱氨吸附系统出口。压缩机入口也连接脱氨吸附系统出口，平时压缩少量的出口气进入缓冲罐，维持缓冲罐压力，每当脱氨吸附系统切换后，停止压缩机并开启缓冲罐出口阀门补充气量，使得气量与切换前气量接近。这样脱氨吸附系统出口气量波动减少，对精馏系统影响降低；针对吸附剂吸附甲烷问题，将另外一个吸附筒的解析气暂时通过压缩机储存在缓冲罐中，由于解析气本来就是要放空的废气，其中主要成分与吸附桶后的气体成分一致，有较多的甲烷，在吸附桶均压前用这部分泄压气反吹吸附筒，让吸附剂饱和吸附加瓦，这样吸附桶切换后吸附甲烷量大大减少，对出口气体甲烷含量影响大大降低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，包括脱氨吸附系统1、精馏系统3、缓冲罐6、压缩机5、第一阀门7和第二阀门8，所述脱氨吸附系统1的进气口连接至原料气，出气口通过排气主管道2连接至精馏系统3；所述排气主管道2上设有缓冲管支路17，所述缓冲管支路17上依次连接第一阀门7、压缩机5，所述压缩机5连接至缓冲罐6的进气端，所述缓冲罐6的出气端通过带第二阀门8的管路连接至第一阀门7与排气主管道2之间的缓冲管支路17。
本实施例中脱氨吸附系统1的泄压气出口还连接泄压气回收系统20，所述泄压气回收系统20连接至脱氨吸附系统1的进气口；所述脱氨吸附系统1还设有水洗氨系统，所述水洗氨系统通过氨水管道14连接至氨水用户19；所述脱氨吸附系统1的废气排口通过第一火炬、分散管路13连接至公共排放管道16，所述公共排放管道16连接至用户排放管道端18；所述脱氨吸附系统1为三筒吸附结构，依次为吸附筒、吹冷吸附筒和加热再生吸附筒，所述精馏系统3的废氮气出口连接至脱氨吸附系统1通过吹冷再生气管道4为吹冷吸附筒气源；所述精馏系统3的液氩出口连接至液氩脱氧系统9,所述精馏系统3的液氢出口连接至H2净化器10，所述精馏系统3的甲烷出口连接至LNG储罐11，所述LNG储罐 11连接至LNG充装系统12；所述精馏系统3的废气出口通过第二火炬、分散管路15连接至公共排放管道16，所述公共排放管道16连接至用户排放管道端18。
本实用新型中在脱氨吸附系统1的三塔吸附后设置压缩机5和缓冲罐6，压缩机2入口和缓冲罐6出口都接到三塔吸附后的排气主管道2，三塔吸附不切换时，使用压缩机5慢慢压缩少量排气主管道2内的气体进入缓冲罐6；三塔吸附切换后将压缩机5停止，将缓冲罐6内气体补充到三塔吸附后排气主管道2内，使得气体流量趋于稳定。每当三塔吸附切换后，停止压缩机并开启缓冲罐出口阀门补充气量，使得气量与切换前气量接近，大大降低了三塔吸附流量波动切换对精馏系统3的影响。
同时使用三塔吸附解析气由缓冲罐6反吹至吸附筒，解析气本来就是要放空的废气，其中主要成分与吸附桶后的气体成分一致，有较多的甲烷，在吸附桶均压前用这部分泄压气反吹吸附筒，让吸附剂饱和吸附加瓦，这样吸附桶切换后吸附甲烷量大大减少，对出口气体甲烷含量影响大大降低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，包括脱氨吸附系统(1)、精馏系统(3)、缓冲罐(6)、压缩机(5)、第一阀门(7)和第二阀门(8)，所述脱氨吸附系统(1)的进气口连接至原料气，出气口通过排气主管道(2)连接至精馏系统(3)；所述排气主管道(2)上设有缓冲管支路(17)，所述缓冲管支路(17)上依次连接第一阀门(7)、压缩机(5)，所述压缩机(5)连接至缓冲罐(6)的进气端，所述缓冲罐(6)的出气端通过带第二阀门(8)的管路连接至第一阀门(7)与排气主管道(2)之间的缓冲管支路(17)。
2.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述脱氨吸附系统(1)的泄压气出口还连接泄压气回收系统(20)，所述泄压气回收系统(20)连接至脱氨吸附系统(1)的进气口。
3.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述脱氨吸附系统(1)还设有水洗氨系统，所述水洗氨系统通过氨水管道(14)连接至氨水用户(19)。
4.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述脱氨吸附系统(1)的废气排口通过第一火炬、分散管路(13)连接至公共排放管道(16)，所述公共排放管道(16)连接至用户排放管道端(18)。
5.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述脱氨吸附系统(1)为三筒吸附结构，依次为吸附筒、吹冷吸附筒和加热再生吸附筒，所述精馏系统(3)的废氮气出口连接至脱氨吸附系统(1)通过吹冷再生气管道(4)为吹冷吸附筒气源。
6.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述精馏系统(3)的液氩出口连接至液氩脱氧系统(9),所述精馏系统(3)的液氢出口连接至H2净化器(10)，所述精馏系统(3)的甲烷出口连接至LNG储罐(11)，所述LNG储罐(11)连接至LNG充装系统(12)。
7.如权利要求1所述的一种提高合成氨驰放气净化分离稳定性和提氩率的系统，其特征在于，所述精馏系统(3)的废气出口通过第二火炬、分散管路(15)连接至公共排放管道(16)，所述公共排放管道(16)连接至用户排放管道端(18)。
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