本实用新型的合成氨驰放气中氢气的回收装置属于膜回收装置领域。
背景技术：
在合成氨系统中，膜回收氢气装置已经广泛应用。传统膜回收工艺在使用过程中存在如下不足：当驰放气量接近或超过膜分离器处理量时，将会造成回收效果降低，使得膜分离器不能完全回收驰放气中的有效氢气，现有膜分离器尾气中的氢气含量高达24%。另外，氨罐区域因装卸槽车需要不定时对氨罐进行冲压，保证有足够压力为装卸槽车提供保障，现有氨罐冲压气是采用进膜分离器之前的驰放气进行冲压，驰放气中氢气含量高达61%，在冲压过程中对有效气体造成巨大的浪费。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提出一种高效的合成氨驰放气中氢气的回收装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，包括合成系统驰放气管道和尾气管道，合成系统驰放气管道的出口上通过第一管道连接有第一膜分离单元，第一膜分离单元的出口通过第二管道与尾气管道的进口连通；合成系统驰放气管道的出口上通过第三管道连接有第二膜分离单元，第二膜分离单元的出口通过第四管道与尾气管道的进口连通；第二管道上串接有第一阀门，第三管道上串接有第二阀门，第一膜分离单元与第一阀门之间的第二管道上连接有第五管道的一端，合成系统驰放气管道与第二膜分离单元之间的第三管道上连接有第五管道的另一端，第五管道上串接有第三阀门。
进一步的，第一膜分离单元的尺寸与第二膜分离单元的尺寸相同。
进一步的，第一膜分离单元为8英寸的膜，第二膜分离单元为8英寸的膜。
进一步的，第一膜分离单元的尺寸大于第二膜分离单元的尺寸。
进一步的，第一膜分离单元为8英寸的膜，第二膜分离单元为4英寸的膜。
由于实行上述技术方案，就使得该合成氨驰放气中氢气的回收装置有两种工作模式：第一膜分离单元和第二膜分离单元并联设置；第一膜分离单元和第二膜分离单元为串联设置。并联设置适合于低负荷使用；串联设置适合于高负荷的情况下使用，第一膜分离单元和第二膜分离单元依次对驰放气中的氢气进行回收，实现了两级回收的目的，最终确保尾气中氢气的含量低于13%，大幅提高氢气回收利用率。另外，将氨罐驰放气冲压管线由原来的进膜回收之前的驰放气更改为经本实用新型提氢之后的高压尾气，以保证驰放气中的氢气得到有效使用，实际上是用氮气和部分甲烷为氨罐冲压，减少氢气浪费，提升生产效益。
附图说明
本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是合成氨驰放气中氢气的回收装置的结构示意图；
图2是合成氨驰放气中氢气的回收装置处于第一工作状态的结构示意图；
图3是合成氨驰放气中氢气的回收装置处于第二工作状态的结构示意图。
图例：1、合成系统驰放气管道，2、尾气管道，3、第一管道，4、第一膜分离单元，5、第二管道，6、第三管道，7、第二膜分离单元，8、第四管道，9、第一阀门，10、第二阀门，11、第五管道，12、第三阀门。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例一：如图1、2、3所示，一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，包括合成系统驰放气管道1和尾气管道2，合成系统驰放气管道1的出口上通过第一管道3连接有第一膜分离单元4，第一膜分离单元4的出口通过第二管道5与尾气管道2的进口连通；合成系统驰放气管道1的出口上通过第三管道6连接有第二膜分离单元7，第二膜分离单元7的出口通过第四管道8与尾气管道2的进口连通；第二管道5上串接有第一阀门9，第三管道6上串接有第二阀门10，第一膜分离单元4与第一阀门9之间的第二管道5上连接有第五管道11的一端，合成系统驰放气管道1与第二膜分离单元7之间的第三管道6上连接有第五管道11的另一端，第五管道11上串接有第三阀门12。该合成氨驰放气中氢气的回收装置有两种工作模式：第一种工作模式中，如图2所示，第一阀门9打开，第二阀门10打开，第三阀门12关闭，图2中虚线部分不工作，此时，第一膜分离单元4和第二膜分离单元7为并联设置，适合于低负荷的情况下使用，即驰放气量低于第一膜分离单元4和第二膜分离单元7的处理量时，可以采用第一种工作模式；第二工作模式中，如图3所示，第一阀门9关闭，第二阀门10关闭，第三阀门12打开，图3中虚线部分不工作，此时，第一膜分离单元4和第二膜分离单元7为串联设置，适合于高负荷的情况下使用，这时，第一膜分离单元4和第二膜分离单元7依次对驰放气中的氢气进行回收，实现了两级回收的目的，最终确保尾气中氢气的含量低于13%，大幅提高氢气回收利用率。将氨罐驰放气冲压管线由原来的进膜回收之前的驰放气更改为经本实用新型提氢之后的高压尾气，以保证驰放气中的氢气得到有效使用，实际上是用氮气和部分甲烷为氨罐冲压，减少氢气浪费，提升生产效益。
如图1、2、3所示，第一膜分离单元4的尺寸与第二膜分离单元7的尺寸相同，第一膜分离单元4为8英寸的膜，第二膜分离单元7为8英寸的膜。现有技术中，采用一个8英寸的大膜和一个4英寸的小膜并联进行氢气回收，本实用新型提供的技术方案中第一膜分离单元4和第二膜分离单元7可以并联也可以串联，设置更加灵活，同时第一膜分离单元4和第二膜分离单元7均为8英寸的大膜，回收效率更高。
实施例二：如图1、2、3所示，第一膜分离单元4的尺寸大于第二膜分离单元7的尺寸，第一膜分离单元4为8英寸的膜，第二膜分离单元7为4英寸的膜。当然，第一膜分离单元4和第二膜分离单元7的尺寸也可以不同，可根据具体生产要求进行设置。
本实用新型具有如下有益效果：根据物料衡算，按照生产一吨氨需氢气约1976Nm3/h，膜尾气按4000Nm3/h计算，使用本实用新型后，可多回收400Nm3/h氢气，每天可回收9600Nm3/h，折合为液氨为4.86吨，按照年工作日330天计算，每年回收的氢气折合为液氨为1604吨，按吨氨单价1400元估算，每年可节约224.5万元；经核算每小时向氨罐送冲压驰放气约为550Nm3/h（正常情况，未考虑装卸槽车），按照气体成分H2:61%进行推算，驰放气送往氨罐中氢气含量约为335Nm3/h，根据物料衡算，按照生产一吨氨需氢气约2000Nm3/h，渗透气H2含量90%进行估算，每天回收的氢气为7236Nm3/h，折合为液氨为3.618吨，按照年工作日330天计算，每年回收的氢气折合为液氨为1194吨，按吨氨单价1400元估算，每年可节约167万元。
上述说明仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。