本发明专利技术公开一种利用合成氨尾气制取液化氩的方法及装置。本发明专利技术主要涉及煤化工领域特别是合成氨生产领域。本发明专利技术所公开的方法和装置，能利用合成氨尾气生产液化氩，回收有经济价值的气体，并对合成氨尾气进行了净化处理。该方法包括：步骤1：将合成氨驰放气和放空气混合；步骤2：分离合成氨尾气(包括驰放气和放空气)中的氨组分和氢组分；步骤3：分离合成氨尾气中的甲烷组分；步骤4：对尾气进行精馏处理，将氮气和氩气分离，获得液化氩；步骤5：将液化氩送入储罐储存。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工尾气处理及综合利用，特别是对合成氨尾气的处理及综合利用并生产液氩的领域。
技术介绍
氩是一种工业中常使用的惰性气体，可以作为电灯泡内保护气，焊接和切割金属时的保护气，用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体等，具有广泛的用途和较高的经济价值。合成氨厂排放的尾气中含氨气、氢气、甲烷、氮气和氩气，其中氩气含量在5% 8%。一般的氩气生产是利用空分装置从空气中生产氩。空气中氩含量约为0.932%，远小于合成氨尾气中的氩含量。所以合成氨尾气是生产氩的很好的原料。目前合成氨厂的尾气采用放空、燃烧或初步回收氨后放空、燃烧的方式，这种做法不仅浪费了资源，污染了环境， 同时也降低了合成氨厂的经济效益，尾气中的氩无法得到回收。鉴于合成氨尾气中氩含量较高，适合用于生产液氩，同时氩具有广泛用途，所以需要一种利用合成氨尾气生产液氩的方法和装置来回收合成氨尾气中的氩，变废为宝，避免资源浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种利用合成氨尾气生产液氩的方法及装置，以解决合成氨尾气放空或燃烧，无法回收氩气的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提出一种利用合成氨尾气生产液氩的方法及装置，包括以下步骤步骤1 将合成氨驰放气和放空气混合；步骤2 分离合成氨尾气(包括驰放气和放空气)中的氨组分和氢组分；步骤3 分离合成氨尾气中的甲烷组分；步骤4 对尾气进行精馏处理，将氮气和氩气分离，获得液化氩；步骤5 将液化氩送入储罐储存。其中，步骤1之前需要采用增压或减压的方式将驰放气压力和放空气压力统一， 然后再将驰放气和放空气混合。其中，驰放气和放空气混合装置1与深冷氨氢分离装置2相连。步骤2中，氨组分在-60°C -75°C温度范围内被初步分离，氨组分在-120°C _135°C温度范围内被进一步分离；氢组分在-170°C -190°C温度范围内被分离。深冷氨氢分离后的尾气中氨组分含量小于lOOppm，氢组分含量小于5%。其中，深冷氨氢分离装置2与深冷甲烷分离装置3相连。深冷氨氢分离后的尾气进入深冷甲烷分离装置3。其中，步骤3中采用精馏的方式分离甲烷。深冷氨氢分离后的尾气中的甲烷以液态的形式被分离出来。甲烷分离后的尾气中甲烷含量小于lppm。其中，深冷甲烷分离装置3与深冷液氩生产装置4相连。深冷甲烷分离后的尾气进入深冷液氩生产装置4。其中，步骤4中采用精馏的方式生产液氩。氩以液态形式作为产品输出。产品液氩中，氩含量大于99. 999 %，杂质含量满足国家标准GB/T4842-2006中对高纯氩的技术要求。其中，步骤4中生产得到的液氩通过低温输送设备输送到储罐储存。其中，步骤2中的深冷氨氢分离装置2、步骤3中的深冷甲烷分离装置3、步骤4中的深冷液氩生产装置4都与制冷循环5相连。步骤2、步骤3、步骤4中需要用到的冷量由制冷循环5提供。其中，制冷循环5采用氮气膨胀的方式获得冷量。其中，步骤4中，深冷液氩生产装置4的副产品氮组分可以为制冷循环5补充制冷剂。制冷循环5也可由外部氮气补充制冷剂。其中，步骤4中，深冷液氩生产装置4可以以气态形式和液态形式输出氮组分。附图说明 图1为本专利技术的利用合成氨尾气生产液氩的系统示意图； 图2为本专利技术的深冷液氩生产装置4示意3为本专利技术的利用合成氨尾气制取液氩的方法的流程图其中，附图标记1:混合装置2:深冷氨氢分离装置 3:深冷甲烷分离装置深冷液氩生产装置 5 制冷循环6 冷凝器47:氮-氮换热器10 过冷器8 精馏塔 11 气液分离罐9:蒸发器 12 低温泵具体实施例方式图1为本专利技术的利用合成氨尾气生产液氩的系统示意图。如图1所示，本系统主要包括混合装置1，用于将合成氨驰放气和放空气混合。驰放气与放空气混合之前可以使用压缩机提高低压气体的压力或用减压阀降低高压气体的压力，使驰放气和放空气压力相等后再送入混合装置1混合。深冷氨氢分离装置2，与所述混合装置1连接，经由所述深冷氨氢分离装置2将尾气中的氨组分和氢组分分离出来。深冷甲烷分离装置3，与所述深冷氨氢分离装置2相连，经过氨氢分离后的尾气经由所述深冷甲烷分离装置3处理，将尾气中的甲烷分离出来。深冷液氩生产装置4，与所述深冷甲烷分离装置3连接，经过甲烷分离后的尾气经由深冷液氩生产装置4处理后生产出液氩，并输出氮组分。其中，深冷氨氢分离装置2、深冷甲烷分离装置3和深冷液氩生产装置4都和制冷循环5相连，由制冷循环5提供冷量。制冷循环5采用氮气膨胀获得冷量。图2为本专利技术的深冷液氩生产装置4的示意图。如图2所示，深冷液氩生产装置4 主要包括精馏塔8，经由深冷甲烷分离装置3处理后的尾气进入精馏塔8，在精馏塔8中气液之间充分传热传质，将大部分氩组分从尾气中分离出来，并以液态形式流到精馏塔8底部，剩余的气体含少量氩流到精馏塔8顶部。蒸发器9，与所述精馏塔8底部相连，来自制冷循环5的氮气在蒸发器9中对精馏塔8底部的液体加热，使液体中的氩含量达到99. 999% 以上。过冷器10，与所述蒸发器9相连，制冷循环5送入的氮气在过冷器10中对蒸发器9流出的99. 999%的液氩进行冷却，被冷却后的99. 999%的液氩作为产品输出，经过低温输送设备送入储罐储存。冷凝器6，与所述精馏塔8顶部相连，制冷循环5送入的氮气在冷凝器6中对含少量氩的气体进行冷却，使氩变成液体回流到精馏塔8中，剩余的气体作为氮组分2流出深冷液氩生产装置4。其中，深冷液氩生产装置4中还包括气液分离罐11，与所述过冷器10相连，若生产的液氩中氩组分小于99. 999%，则使液氩流入气液分离罐11。低温泵12，与所述气液分离罐11相连，经由低温泵12将不合格的液氩送到精馏塔8入口，使不合格的液氩重新被精溜。其中，深冷液氩生产装置4中还包括氮-氮换热器7，与所述冷凝器6相连，通过调节进入冷凝器6的氮气量可以使氮组分以液态形式流出冷凝器6，然后分为两股，一股节流后作为冷物料进入氮-氮换热器7，冷却另一股氮气后进入冷凝器6气化后作为氮组分1 流出深冷液氩生产装置4 ；另一股作为热物料进入氮-氮换热器7，被冷却后作为液氮流出深冷液氩生产装置4。权利要求1.一种利用合成氨尾气生产液化氩的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1 将合成氨驰放气和合成氨放空气混合；步骤2 将混合后的合成氨尾气送入深冷氨氢分离装置2，将尾气中的氨组分和氢组分分离出来；步骤3 将经过深冷氨氢分离装置2处理过的尾气送入深冷甲烷分离装置3，将尾气中的甲烷分离出来；步骤4 将经过深冷甲烷分离装置3处理过的尾气送入深冷液氩生产装置4，生产得到液氩；步骤5:将液氩送入储罐储存。2.根据权利要求1所述的利用合成氨尾气生产液化氩的方法，其特征在于，由于所述的驰放气和放空气压力不等，在步骤1之前可采用对低压气体增压，或者对高压气体减压的方式使驰放气和放空气压力相等，然后进行混合。3.根据权利要求2所述的对驰放气和放空气进行增压和减压处理后混合的方式中，最终的混合压力在IMPaG IOOMPaG之间。4.根据权利要求1所述的利用合成氨尾气生产液化氩的方法，其特征在于，深冷氨氢分离装置2中，氨组分在_60°C _75°C温度范围内被初步分离，在_120°C _135°C温度范围内被进一步分离；氢组分在-170°C -190°C温度范围内被分离。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：穆云飞，赵小红，朱菁，
申请(专利权)人：重庆创本深冷天然气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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