一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法及装置，属于气体回收的技术领域。本发明专利技术将含氨尾气引入原料煤气中，消除了NH3对空燃烧的能源浪费和氮氧化物污染。收集合成液氨后产生的闪蒸汽与含氨的甲烷气(甲烷含量约20％)，通过管道输送至净化装置前，净化后再进行甲烷化。本发明专利技术还包括实施上述回收方法的装置。本发明专利技术中氨气不进入甲烷化工序、深冷液化工序，可从根本上遏制甲烷化工序洗氨不充分，氨气进入冷箱造成氨冻堵的问题，每年可节约冷箱复温复工费用300万元/年。每年可节约冷箱复温复工费用300万元/年。每年可节约冷箱复温复工费用300万元/年。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法及装置


[0001]本专利技术属于气体回收的
，具体涉及一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法及装置。

技术介绍

[0002]焦炉煤气制LNG联产合成氨工艺的基本原理：利用煤气中CO、CO2、H2在催化剂和高温条件下发生甲烷化反应生成气态CH4，通过深冷技术降温后分离出液态甲烷，剩余未反应完的H2与外界N2在铁基催化剂的作用下生成NH3，NH3经过降温、冷却、闪蒸后送入产品罐外销。合成氨反应定期排出含氨尾气降低反应气体中的CH4含量，同时为提高纯度对液氨进行闪蒸，闪蒸器与含氨尾气(含氨尾气中CH4含量约20％)合并管路后送至甲烷化装置循环利用，或送至火炬燃烧。
[0003]现有工艺的问题在于含氨尾气送至火炬燃烧造成热量浪费，若沿着支路送入甲烷化装置洗氨后送入冷箱装置将其中的气态甲烷液化成产品。一旦甲烷化装置内的洗氨效果不好，含氨尾气含氨量过大会造成下游液化装置在
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78℃以下出现氨冻堵问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中无法有效利用含氨尾气的问题，本专利技术提供一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法及装置，以解决上述问题。
[0005]一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收的回收方法，将含氨尾气引入原料煤气中，消除了NH3对空燃烧的能源浪费和氮氧化物污染。收集合成液氨后产生的闪蒸汽与含氨的甲烷气(甲烷含量约20％)，通过管道输送至净化装置前，净化后再进行甲烷化。
[0006]一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收装置，包括：净化系统、甲烷化装置、液化装置、合成氨装置和闪蒸器；所述净化系统与甲烷化装置连接；所述甲烷化装置与液化装置连接；所述液化装置与LNG储罐连接；所述合成氨装置与氨气冷却装置连接；所述氨气冷却装置与闪蒸器连接；所述闪蒸器分别与液氨储罐和火炬连接；所述闪蒸器通过氨尾气管道与净化系统的入口连接；所述合成氨装置与氨尾气管道连接。
[0007]本专利技术改造了原有的管路，去掉了原有的合成氨装置、闪蒸器与甲烷化装置之间的管路，将合成氨装置、闪蒸器分别通过管路与净化系统的入口连接。这样可以防止氨气流进甲烷化装置中，造成下游设备出现氨冻堵。
[0008]进一步的，所述净化系统包括依次链接的粗脱硫塔、PSA吸附装置和精脱硫塔。
[0009]进一步的，所述氨尾气管道设有螺杆压缩机。
[0010]进一步的，所述氨尾气管道为DN40管道。
[0011]本专利技术的有益效果为：
[0012](1)本专利技术中氨气不进入甲烷化工序、深冷液化工序，可从根本上遏制甲烷化工序洗氨不充分，氨气进入冷箱造成氨冻堵的问题，每年可节约冷箱复温复工费用300万元/年。
[0013](2)若氨气进入火炬燃烧，会发生4NH3+5O2＝＝4NO+6H2O反应，造成大气中NO污
染，本专利技术解决了氨气对空燃烧的环保问题。
[0014](3)通常为了回收氨气，会在液氨球罐旁增设“微动力氨回收装置”，此部分投资在100
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200万不等，且每年还会产生约60万元/年的运营成本。本专利技术的应用可免除该部分固定投资成本和运营成本。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术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，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0016]图1本专利技术实施例1中生产系统结构示意图。
[0017]图2本专利技术对比例中，现有的生产系统结构示意图。
[0018]图中，1
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粗脱硫塔，2
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PSA吸附装置，3
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精脱硫装置，4
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甲烷化装置，5
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液化装置，6
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合成氨装置，7
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氨气冷却装置，8
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闪蒸器，9
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火炬，10
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LNG储罐，11
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液氨储罐，12
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氨尾气管道。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收装置，包括：净化系统、甲烷化装置、液化装置、合成氨装置和闪蒸器；所述净化系统与甲烷化装置连接；所述甲烷化装置与液化装置连接；所述液化装置与LNG储罐连接；所述合成氨装置与氨气冷却装置连接；所述氨气冷却装置与闪蒸器连接；所述闪蒸器分别与液氨储罐和火炬连接；所述闪蒸器通过氨尾气管道与净化系统的入口连接；所述合成氨装置与氨尾气管道连接。
[0022]经过多批次的生产，液化装置未发生气体凝固堵塞的现象。
[0023]合成氨驰放气送入甲烷化约800m3/h，经化验其气体组分为：NH3含量15～20％，H2含量50～60％，N2含量20～25％，即原装置每小时向火炬送入约120
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160m3/h氨气，燃烧后向大气排送NO约0.177～0.236t/h，年合计排送NO约1416～1888t/年。合成氨驰放气得到有效回收后，实现了NO零排放。
[0024]对比例
[0025]一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收装置，包括：净化系统、甲烷化装置、液化装置、合成氨装置和闪蒸器；所述净化系统与甲烷化装置连接；所述甲烷化装置与液化装置连接；所述液化装置与LNG储罐连接；所述合成氨装置与氨气冷却装置连接；所述氨气冷却装置与闪蒸器连接；所述闪蒸器分别与液氨储罐和火炬连接；所述闪蒸器通过管道与甲烷化装置连接；所述合成氨装置通过管道与甲烷化装置连接。
[0026]在现有的运行系统中，产生的含氨尾气除了进入火炬进行燃烧之外，还有一部分
进入甲烷化装置中，从甲烷化装置出来后进入液化装置，此时由于气体中存在大量的氨气，在液化装置降温的情况下，氨气易发生凝固现象，堵塞冷箱。
[0027]尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本专利技术进行了详细描述，但本专利技术并不限于此。在不脱离本专利技术的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本专利技术的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本专利技术的涵盖范围内/任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG联产合成氨工艺中含氨尾气回收利用的方法，其特征在于，将含氨尾气引入原料煤气中，消除了NH3对空燃烧的能源浪费和氮氧化物污染，收集合成液氨后产生的闪蒸汽与含氨的甲烷气，通过管道输送至净化装置前，净化后再进行甲烷化。2.一种实施如权利要求1所述的方法的回收装置，其特征在于，包括：净化系统、甲烷化装置、液化装置、合成氨装置和闪蒸器；所述净化系统与甲烷化装置连接；所述甲烷化装置与液化装置连接；所述液化装置与LNG储罐连接；所述合成氨装置与氨气冷却装置连接；所述氨气冷却装置与闪蒸器连接；所述闪蒸器分别与液氨储罐和火炬连接；所述闪蒸器通过氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，张满，冀传玖，张守强，许保明，李梦阳，张宁，栾树龙，倪维龙，亓斌，刘峰，刘玉斌，杨文明，沈传新，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：