专利名称：合成氨弛放气处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及合成氨生产领域，尤其涉及一种合成氨弛放气处理系统。
背景技术：
合成氨弛放气，是合成氨合成工段的放空气，目前在合成氨生产过程中，对合成氨弛放气的处理主要有以下两种方式:一是直接放空，该种方式既浪费了资源、增加了生产能耗，又严重污染了环境。二是经过简单的洗氨后，送一段炉作燃料气，该种方式一方面使得一段炉烟气排放量增大，另一方面也增加了生产能耗。因此，在现有技术中，对合成氨弛放气回收、处理不当导致污染环境、增加生产能耗的问题，对于该问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容本实用新型的主要目的是提供一种合成氨弛放气处理系统，以解决现有技术中对对合成氨弛放气回收、处理不当导致污染环境、增加生产能耗的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供了 一种合成氨弛放气处理系统。本实用新型的合成氨弛放气处理系统包括:膜提氢设备，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于提取合成氨合成工段产生的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到合成氨合成工段；提氢塔，通过管线与膜提氢设备相连接，用于提取经过膜提氢设备处理后的弛放气中的氮气和剩余氢气，并将提取到的氮气和剩余氢气作为原料气返回到合成氨合成工段；增压膨胀机，通过管线与提氢塔相连接。进一步地，处理系统还包括:氩塔，通过管线与提氢塔相连接，用于将经过提氢塔处理后的弛放气中的氩由气态变为液态。进一步地，处理系统还包括:氩槽，与氩塔相连接，用于贮存从氩塔流出的液态氩。进一步地，处理系统还包括:烷塔，通过管线与提氢塔相连接，用于将经过提氢塔处理后的弛放气中的甲烷由气态变为液态。进一步地，处理系统还包括:烷槽，与烷塔相连接，用于贮存从烷塔流出的液态甲烧。进一步地，膜提氢设备包括:弛放气预处理装置，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于将合成氨合成工段产生的弛放气预处理；膜分离装置，分别通过管线与弛放气预处理装置和合成氨合成工段相连接，用于提取经过弛放气预处理装置预处理后的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到合成氨合成工段。根据本实用新型的技术方案，通过设置膜提氢设备、提氢塔，将提取到的氢气、氮气作为原料气返回到合成氨合成工段，保障了资源的重复利用，大大降低了生产能耗和环保压力。
说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1是根据本实用新型实施例的合成氨弛放气处理系统的结构示意框图；以及图2是图1中膜提氢设备的结构示意框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1是根据本实用新型实施例的合成氨弛放气处理系统的结构示意框图。如图1所示，本实用新型的合成氨弛放气处理系统包括:膜提氢设备10，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于提取合成氨合成工段产生的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到合成氨合成工段。在本实施例中，合成氨合成工段产生的弛放气经过膜提氢设备10处理后，能把弛放气中90%的氢气提取处理，并将提取到的这些氢气作为原料气返回到合成氨合成工段，保障了资源的重复利用，大大节省了生产能耗。提氢塔20，通过管线与膜提氢设备10相连接，用于提取经过膜提氢设备10处理后的弛放气中的氮气和剩余氢气，并将提取到的氮气和剩余氢气作为原料气返回到合成氨合成工段。增压膨胀机30，通过管线与提氢塔20相连接，主要用来提供提氢塔20冷却所用的液态氮。在本实施例中，合成氨合成工段产生的弛放气经过膜提氢设备10处理后剩下部分尾气，该尾气成份是:含甲烷29.11%、氮52.19%、氩7.57%和氢11.13%。为了有效利用尾气，就需要将尾气中的各成分分离。在本实施例中，提氢塔20就是在增压膨胀机30提供的液态氮的作用下将其把温度降下来，从而达到冷冻液化的条件，该条件是:原料气压力为2.5MPa，所需温度-196°C。尾气经过提氢塔20冷冻液化处理后，尾气中的氢气和液态氮温度升高变为的氮气从提氢塔上部出去，并作为原料气被重新送入到合成氨合成工段，同样大大节省了生产能耗。氩塔40，通过管线与提氢塔20相连接，用于将经过提氢塔20处理后的弛放气中的氩由气态变为液态。氩槽50，与氩塔40相连接，用于贮存从氩塔40流出的液态氩。烷塔60，通过管线与提氢塔20相连接，用于将经过提氢塔20处理后的弛放气中的甲烷由气态变为液态。烷槽70，与烷塔60相连接，用于贮存从烷塔60流出的液态甲烷。在本实施例中，经过提氢塔20处理后的弛放气中还含有氩气和甲烷气体，根据氩和甲烷的沸点不同，将两者进行分离。将经过提氢塔20处理后的弛放气通过氩塔40，氩塔40将气态氩转化为液态，并流入氩槽50进行贮存，贮存的液态氩可作为产品对外出售，在降低生产能耗的同时，大大增加了经济效益。同样，将经过提氢塔20处理后的弛放气通过烷塔60，烷塔60将气态甲烷转化为液态，并流入烷槽70进行贮存，贮存的液态甲烷也可作为产品对外出售，同样，在降低生产能耗的同时，大大增加了经济效益。图2是图1中膜提氢设备10的结构示意框图。如图2所示，膜提氢设备10包括:弛放气预处理装置11，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于将合成氨合成工段产生的弛放气预处理。在本实施例中，弛放气预处理装置11将合成氨合成工段产生的弛放气预处理，该预处理过程主要包括弛放气的净化和加热干燥。其中，弛放气的净化主要是指气体通过水洗脱氨，脱氨后的弛放气中水蒸气含量处于饱和状态，因此再将净化后的弛放气经过加热处理，使净化后的弛放气远离饱和点，有效保证了膜分离装置12的处理性能。膜分离装置12，分别通过管线与弛放气预处理装置11和合成氨合成工段相连接，用于提取经过弛放气预处理装置预处理后的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到合成氨合成工段。在本实施例中，膜分离装置12主要是由一定数量的中空纤维膜分离器组成，由于中空纤维膜分离器对氢气有较高的选择性，靠中空纤维膜内、外侧分压差为推动力，通过渗透、溶解、扩散、解析等步骤而实现分离。中空纤维膜内侧形成富氢气区气流，而外侧形成了惰性气流，前者为渗透气，后者成为尾气，渗透气经压缩作为原料气返回到合成氨合成工段。综上所述，本实用新型的合成氨弛放气处理系统，通过设置膜提氢设备10、提氢塔20，将提取到的氢气、氮气作为原料气返回到合成氨合成工段，保障了资源的重复利用，大大节省了生产能耗；又通过设置氩塔40和烷塔60，分别将气态氩和甲烷转化为可对外出售的液态氩和甲烷，在降低生产能耗和环保压力的同时，大大增加了经济效益。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
权利要求1.一种合成氨弛放气处理系统，其特征在于，包括: 膜提氢设备，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于提取所述合成氨合成工段产生的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到所述合成氨合成工段； 提氢塔，通过管线与所述膜提氢设备相连接，用于提取经过所述膜提氢设备处理后的弛放气中的氮气和剩余氢气，并将提取到的所述氮气和剩余氢气作为原料气返回到所述合成氨合成工段； 增压膨胀机，通过管线与所述提氢塔相连接。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括: 氩塔，通过管线与所述提氢塔相连接，用于将经过所述提氢塔处理后的弛放气中的氩由气态变为液态。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括: 氩槽，与所述氩塔相连接，用于贮存从所述氩塔流出的液态氩。
4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括: 烷塔，通过管线与所述提氢塔相连接，用于将经过所述提氢塔处理后的弛放气中的甲烷由气态变为液态。
5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括: 烷槽，与所述烷塔相连接，用于贮存从所述烷塔流出的液态甲烷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述膜提氢设备包括: 弛放气预处理装置，通过管线与所述合成氨合成工段相连接，用于将所述合成氨合成工段产生的弛放气预处理； 膜分离装置，分别通过管线与所述弛放气预处理装置和所述合成氨合成工段相连接，用于提取经过所述弛放气预处理装置预处理后的弛放气中的氢气，并将提取到的所述氢气作为原料气返回到所述合成氨合成工段。
专利摘要本实用新型提供了一种合成氨弛放气处理系统，用以解决现有技术中对对合成氨弛放气回收、处理不当导致污染环境、增加生产能耗的问题。该处理系统包括膜提氢设备，通过管线与合成氨合成工段相连接，用于提取合成氨合成工段产生的弛放气中的氢气，并将提取到的氢气作为原料气返回到合成氨合成工段；提氢塔，通过管线与膜提氢设备相连接，用于提取经过膜提氢设备处理后的弛放气中的氮气和剩余氢气，并将提取到的氮气和剩余氢气作为原料气返回到合成氨合成工段；增压膨胀机，通过管线与提氢塔相连接。采用本实用新型的技术方案，有助于提高经济效益，大大降低生产能耗和环保压力。
文档编号C01B21/04GK202912688SQ201220612518
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者汤广斌 申请人:河南骏化发展股份有限公司