[发明专利]一种回收合成氨驰放气中的氢气及无动力氨的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收合成氨驰放气中的氢气及无动力氨回收的新工艺，属于化工工艺领域。 

背景技术

合成氨弛放气是指分离液氨时溶解在液氨中的H₂、N₂、CH₄和Ar 等气体，当压力降低时从液氨中解吸出来气体。每生产一吨NH₃，平均要排出150 m³ 左右的驰放气( 根据各工厂的工艺和技术水平不同而不同) ，根据有关资料和我们国家中、小化肥的技术水平，平均每生产一吨液NH₃，排放的驰放气中大约含有120 ～ 156 kg的H₂。目前，用气体分离膜回收合成氨驰放气中的H₂越来越被认可，国内绝大部分化肥厂用膜分离装置回收合成氨驰放气中的H₂，回收的H₂经压缩后重返氨合成系统，提高了合成氨产量，收到了可观的经济和社会效益。但将合成驰放气膜分离回收氢、氨精馏、无动力氨回收的集成工艺方法目前报道甚少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收合成氨驰放气中的氢气及无动力氨回收的新工艺，将合成氨系统合成驰放气、氨精馏、球罐驰放气综合回收利用，提高合成氨产量，降低合成氨系统煤耗及蒸汽消耗。

本发明是这样实现上述目的的：

回收合成氨驰放气中的氢气及无动力氨回收的新工艺步骤如下，

1）将经合成氨合成塔的驰放气送到膜分离提氢装置，经膜提氢水洗塔吸收气体中的氨后，产生的氨水送到精馏塔回收液氨，洗涤后的气体经膜提氢后回收高浓度氢，并降低膜提氢装置的压力，将高浓度氢送至合成塔变换系统进口；

2）步骤1）中膜提氢后的尾气分别送至无动力氨回收球罐做动力及三气锅炉燃烧；

3）步骤2）来自球罐溢出的驰放气送至无动力氨回收装置回收气氨，分离出来的气氨送至冰机，尾气送到三气锅炉燃烧。

所述的步骤1）中膜分离提氢装置内压力为9-11MPa。

所述的步骤1）中产生的氨水浓度大于或等于180tt时送至精馏塔回收液氨。

所述的当氢气的体积浓度大于或等于85%时，膜提氢装置压力降至1.2-2.0MPa，将氢气送至变换系统。

所述的步骤2）中送至三气锅炉的压力的为0.2-0.4MPa。

所述的步骤3）中从氨球罐溢出的驰放气以压力为2.0-2.3MPa送至无动力氨回收装置，再以0.1-0.3MPa将气氨送至冰机。

本发明的优点在于：有效提高了氨水产量，降低了煤耗，蒸汽消耗，提高了系统压力的稳定性，节约了电能。

附图说明

图1为回收合成氨驰放气中的氢气及无动力氨的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

合成氨合成塔的驰放气送到膜分离提氢装置，控制膜分离提氢装置的压力为9-11MPa，经过膜提氢进口水洗塔吸收气体中的氨含量后，产生的氨水浓度大于或等于180tt时送到精馏塔精馏回收液氨，洗涤后的气体，（其中氨含量≤200ppm）进入膜提氢，经过提氢后，当氢气体积浓度高达85%，降低膜提氢装置压力1.2-2.0MPa并将高浓度氢气送至合成塔变化系统。膜分离提氢装置的尾气一部分送到无动力氨回收做动力，一部分以压力为0.3MPa（其中甲烷含量约20%）送到三气锅炉燃烧；从氨球罐逸出的驰放气以压力为2.15MPa（氨含量25%左右）送到无动力氨回收装置回收气氨，分离出来的气氨以压力为0.1-0.3MPa送到冰机进口，尾气送到三气锅炉燃烧。

采用本发明的工艺技术的效益计算：

1．膜提氢分离装置中，合成流量2500M³/h计算，则回收的氢有2500*45%*90%（回收氢浓度按90%浓度计算）=1012.5M³/h，一天时间水吸收塔吸收气体中的氨含量为1012.5/2200*24=11吨。

2．无动力氨回收：每天的驰放气总氨量按一天产量540吨计算：540*108M³/吨（每吨氨驰放量）*45%（体积浓度）*0.772Kg（比重）=20260.368Kg（合20.26吨），氨水精馏解析20.26吨消耗的2.4MPa蒸汽量为20.26*3吨/吨=60.78吨，则每天可节约蒸汽60.78吨，效益为60.78*120元/吨=7293.6元/天，每天氨精馏做成氨水的费用不计入也会产生7293.6元的效益。