[发明专利]一种氢气回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢气回收术领域，尤其是一种氢气回收方法。 

背景技术

目前，随着人民物质生活水平的不断提高，对于能源的利用也不同于以往的年代，所以，现在很多地区都大力地提倡能源的节能降耗，减少能源的损耗，增加能源的利用效率，不仅可以更好的造福于人类的子孙后代，更是积极地响应了国家关于可持续性发展的指导思想。 

其中，现有企业中，采用膜提氢方法回收氢气至HN压缩机三入，甲烷气送入三气锅炉燃烧，塔后放空气中HN₃以水洗塔洗涤回收氨水，氨水分两路外送，一路送新厂氨精馏，每天送氨水量26吨(贵州宜化接收量)，另一路送半脱工段，约4吨／天。现有企业中的膜提氢运行状况：目前运行总负荷5200M³／h，产品气流量为1700M³／h，产品气中氢气含量为84％，甲烷含量为10％，其氢气回收率仅60％。因产品氢气中甲烷含量高，这些甲烷在系统内循环，重复放空，增加电耗。 

特别说明的是：为了提高膜提氢产品气含量将膜由并联运行改为了串联运行，5200方处理气为洗氨后流量，洗氨前流量为5200×(1+5％)=5460方(5％为氨含量)，根据分析氨槽驰放气H₂含量高达50％，正常情况下应为20％，事实上膜提氢处理能力已无法满足现在合成塔后负荷，合成氨系统内甲烷部分通过放氨串气进入贮槽驰放气，这是贮槽驰放气中H₂含量异常的直接原因。塔后放空气进入贮槽驰放气量约为3200×30％÷56％=1714(3200为贮槽驰放气流量，30％为放氨串气增加含量，56％为塔后放空气中氢气含量)。因此贵州兴化在38机负荷下实际合成塔后放空量为：5460+1714=7174M³／h。其中，维修费1万／年，换膜费用为10万元／条，较贵，因此一直未对损坏的膜进行 更换，在没有任何人为及工艺异常因素情况下一条膜可使用10年，但实际情况下影响因素多，比如软水泵跳闸导致氨含量超标，连锁失效等等，有些膜甚至使用不到1年便遭到损坏，我厂共计10条膜，若每年更换一条膜，加上日常维修费用，约11万／年。因此，现有技术中涉及合成放空气中的氢气回收率低，且含有部分杂质气体。 

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种氢气回收方法；能够增加塔后放空气中的氢气的回收率，降低导入气甲烷含量到2％以下；能够有效提高企业的节能措施，降低企业的资源消耗，提高企业的能源综合利用。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种氢气回收方法，其特征在于；包括，冷却操作、液化操作、复热操作；其中， 

冷却操作，通过制冷剂的循环制冷操作，将合成放空气中的甲烷、氩气及部分氮气液化，然后分离； 

液化操作，分离后的液体甲烷、氩气及部分氮气通过节流阀返回冷箱，发挥液体的蒸发潜热为合成放空气液化提供冷量； 

复热操作，未被液化的氢气复热回收冷量后进行收集。 

上述氢气回收方法还可具有如下特点；所述冷却操作通过螺杆压缩机实现，所述螺杆压缩机中的制冷剂包括氮气。 

上述氢气回收方法还可具有如下特点；还包括所述制冷剂氮气通过膨胀机为所述冷却操作提供冷量补充。 

上述氢气回收方法还可具有如下特点；所述复热操作通过换热器实现； 

所述未被液化的氢气通过所述换热器复热回收冷量后进行收集 

本发明上述技术方案具有如下有益特点： 

本发明通过制冷剂的循环制冷操作，将合成放空气中的甲烷、氩气及部分氮气液化，然后分离稍微冷却操作；分离后的液体甲烷、氩气及部分氮气 通过节流阀返回冷箱，发挥液体的蒸发潜热为合成放空气液化提供冷量的液化操作；以及未被液化的氢气复热回收冷量后进行收集的复热操作；能够增加塔后放空气中的氢气的回收率，降低导入气甲烷含量到2％以下；能够有效提高企业的节能措施，降低企业的资源消耗，提高企业的能源综合利用。 

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。