一种合成氨系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种合成氨系统及方法，一种合成氨系统包括：电解水制氢单元、脱氧反应单元、合成氨单元和空气压缩单元，电解水制氢单元的氢气出口、脱氧反应单元和合成氨单元通过管路I顺次连接的；空气压缩单元的出口与脱氧反应单元通过管路II连接；电解水制氢单元与脱氧反应单元之间设置有氢气流量监测阀I，空气压缩单元与脱氧反应单元之间设置有空气流量监测阀。电解水制氢单元内产生的氢气与空气压缩单元内的空气进入脱氧反应单元中，在脱氧反应单元中，氢气与的空气中的氧气发生反应。进入脱氧反应单元内的氢气过量，保证脱氧反应单元中的氧气反应完全，得到氨合成气。氨合成气进入合成氨单元，氢气与氮气发生反应合成氨气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成氨制备领域，具体涉及一种合成氨系统及方法。

技术介绍

1、在碳达峰、碳中和的背景下，氢由于燃烧后既没有二氧化碳也没有其它有害污染物而被作为一种绿色能源受到广泛关注，氢能源替代传统的石油、煤炭等化石能源对环保具有非常积极的意义。但是氢很容易泄露，并且非常活泼，在防爆、运输、存储等方面存在困难。

2、氨是天然的储氢介质，常压状态下，只需将温度降低到-33℃，就能够将氨液化，并且相较于氢，氨拥有成熟完备的贸易、运输、存储体系和技术。因此，将氢转换成氨，氨分解后再利用氢的方式可以解决氢能源所存在的现有问题。

3、合成氨工艺在国内外已经有近百年的发展史，是目前比较成熟的技术，主要采用天然气、煤炭或油等原料通过蒸汽转化法或气化方法、经过变换、脱除酸性气体与氮气合成氨。电解水制氢是一种逐渐趋于成熟的工业制造氢气的技术，通过电能供给能量，使得电解槽内水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。

4、空气主要由氮气和氧气组成，其中氮气约占78％、氧气约占21％。因此空气是制取氮气的最大原料库。目前制取氮气的方法主要有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种合成氨系统，其特征在于，所述合成氨系统包括：

2.根据权利要求1所述的合成氨系统，其特征在于，电解水制氢单元的氢气出口与合成氨单元还通过管路III连接，管路III上设置有氢气流量监测阀II。

3.根据权利要求1或2所述的合成氨系统，其特征在于，所述合成氨系统还包括余热回收单元、提纯单元和气体压缩单元，所述余热回收单元、所述提纯单元和所述气体压缩单元位于所述脱氧反应单元与所述合成氨单元之间，所述脱氧反应单元、所述余热回收单元、所述提纯单元、所述气体压缩单元和所述合成氨单元顺次连接。

4.根据权利要求3所述的合成氨系统，其特征在于，所述脱氧反应单元...

【技术特征摘要】

1.一种合成氨系统，其特征在于，所述合成氨系统包括：

2.根据权利要求1所述的合成氨系统，其特征在于，电解水制氢单元的氢气出口与合成氨单元还通过管路iii连接，管路iii上设置有氢气流量监测阀ii。

3.根据权利要求1或2所述的合成氨系统，其特征在于，所述合成氨系统还包括余热回收单元、提纯单元和气体压缩单元，所述余热回收单元、所述提纯单元和所述气体压缩单元位于所述脱氧反应单元与所述合成氨单元之间，所述脱氧反应单元、所述余热回收单元、所述提纯单元、所述气体压缩单元和所述合成氨单元顺次连接。

4.根据权利要求3所述的合成氨系统，其特征在于，所述脱氧反应单元为具有进口和出口的耐热压力容器；优选的，所述脱氧反应单元的出口设置有冷却装置；

5.一种合成氨方法，采用权利要求1-4任一项所述的合成氨系统，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的合成氨方法，其特征在于，电解水制氢单元排出的氢气压力为1～4mpa；和/或，通过氢气流量控制阀i控制管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，胡程晟，詹媛媛，吴妙奇，张薇，严东，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，
类型：发明
国别省市：