一种制备合成氨的氢气回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化工领域，尤其涉及一种制备合成氨的氢气回收装置，包含驰放气入口,所述驰放气入口接入高压洗氨塔，所述高压洗氨塔的气体出口连接有气液分离器，气液分离器的气体出口连接加热装置后接入膜分离装置。采用如上技术方案的本实用新型专利技术，相对于现有技术有如下有益效果：采用如上排布方式，发现原料气经过五根膜分离后，其中大部分氢气被分离出来，剩余尾气中氢气含量很少。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及化工领域，尤其涉及一种制备合成氨的氢气回收装置，包含驰放气入口,所述驰放气入口接入高压洗氨塔，所述高压洗氨塔的气体出口连接有气液分离器，气液分离器的气体出口连接加热装置后接入膜分离装置。采用如上技术方案的本技术，相对于现有技术有如下有益效果：采用如上排布方式，发现原料气经过五根膜分离后，其中大部分氢气被分离出来，剩余尾气中氢气含量很少。【专利说明】一种制备合成氨的氢气回收装置
本技术涉及化工领域，尤其涉及一种制备合成氨的氢气回收装置。
技术介绍
驰放气是一种多组分的混合气，主要成分是H2、N2、CH4, Ar、NH3等，其中NH3是薄膜分离器的有害物质，必须在膜处理前用水吸收而除去；驰放气中的氢气如果不回收，则属于浪费并对后续反应造成影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够高效除去驰放气中氢气的回收装置。为了实现以上目的，本技术采用如下技术方案:一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，包含驰放气入口，所述驰放气入口接入高压洗氨塔，所述高压洗氨塔的气体出口连接有气液分离器，气液分离器的气体出口连接加热装置后接入膜分离装置。本技术进一步技术方案在于，所述膜分离装置包含五组中空纤维膜分离器，所述中空纤维膜分离器内部有氢气分离膜。本技术进一步技术方案在于，所述五组中空纤维膜分离器中的两个并联后与其他三个串联。本技术进一步技术方案在于，所述五组中空纤维膜分离器整体并联或者串联。本技术进一步技术方案在于，所述高压洗氨塔有管道接入尿素氨水槽。本技术进一步技术方案在于，所述气液分离器的气体出口的管道接入加热装置。本技术进一步技术方案在于，所述氢气分离膜两侧各自有压力传感装置。采用如上技术方案的本技术，相对于现有技术有如下有益效果:采用如上排布方式，发现原料气经过五根膜分离后，其中大部分氢气被分离出来，剩余尾气中氢气含量很少。【专利附图】【附图说明】图1是本技术实施例的结构示意图，其中:1驰放气入口 ；2高压洗氨塔；3气液分离器；4加热装置；5膜分离装置；6尿素氨水槽。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的实施例进行说明，实施例不构成对本技术的限制。实施例见图1所示，一种制备合成氨的氢气回收装置，包含驰放气入口 1，驰放气入口 I接入高压洗氨塔2，高压洗氨塔2的气体出口连接有气液分离器3，气液分离器3的气体出口连接加热装置4后接入膜分离装置5。膜分离装置5包含五组中空纤维膜分离器，中空纤维膜分离器内部有氢气分离膜。五组中空纤维膜分离器中的两个并联后与其他三个串联。高压洗氨塔2有管道接入尿素氨水槽6。气液分离器3的气体出口的管道接入加热装置4。氢气分离膜两侧各自有压力传感装置。本实施例制备合成氨的氢气回收装置的工作过程为:从高压驰放气中回收氢气，返回脱硫系统，提高原料利用率和经济效益.尾气和氨回收尾气一并进入燃料气系统。驰放气中的各种组分对一种特制的中空纤维膜的渗透力相差很大，其中H2的渗透力远超过其它组分；气体渗透速率还与渗透膜内外的压差有关，压差越大，渗透率越大；利用这些特点，使驰放气通过一种特制的薄膜渗透器，即中空纤维管，使H2与其它组分分离，从而获得高纯度氢气。来自合成氨装置的高压驰放气由H2、N2, NH3> CH4和Ar气组成，其压力(表压)为12.2MPa (A)，通过膜分离装置将其中的氢气分离出来。驰放气首先经薄膜调节阀，然后进入高压洗氨塔2，气体在高压洗氨塔2中与高压水泵打进的软化水在填料层中逆流接触，气相中的氨气(NH3)被水吸收后变成氨水，由塔底排出送往尿素氨水槽6。脱氨后的气体(原料气)由塔顶排出后进入气液分离器3，使水洗过程中产生的雾沫夹带得到分离。水洗目的主要是净化驰放气，除掉其中的氨，水洗后气体的氨含量应低于200ppm。高压洗氨塔2吸收过程是个放热物理化学过程，因此，塔底氨水温度较高。因此可以用来预热。由于水洗过程气液两相平衡，使得塔顶出来的原料气中水含量处于饱和状态。在气液分离器3以后的管路及膜分离装置5中遇冷降温会出现水雾，进入膜分离装置5后会造成膜分离装置5性能下降。因此，气液分离器3排出来的气体必须经过加热处理。加热装置4为一套管式换热器，热源为0.25MPa (A)饱和蒸汽。原料气在加热装置4中被加热到45°C左右，此时原料气中的水含量远离饱和点，防止原料气进入膜分离装置5后产生水雾，影响分离性能。经过水洗、加热后的原料气送入膜分离装置5中进行分离，分离器由五台Φ 200 X 4000mm中空纤维膜分离器组成，前两组采用并联形式后与后三组采用串联形式连接。每根分离器均可用阀门切断或接通，根据不同的处理量改变回收氢气的纯度和回收率。原料气进入膜分离装置5后，中空纤维膜对氢气有较高的选择性。靠中空纤维膜内、外两侧分压差为推动力，通过溶解、扩散、解吸等步骤而实现分离。使中空纤维膜内侧形成富氢区气流，而外侧形成了惰性气流。前者称为渗透气，后者称为尾气。渗透气经压缩后重返合成系统，尾气经与氨回收、氨受槽尾气汇合供转化燃烧。原料气压力为12.2MPa (A)，渗透气压力为2.75MPa (A)0原料气与渗透气之间的压差保持在IlMPa以下。压差是膜分离器重要操作指标之一，压差过大会使中空纤维膜遭到破坏。因此加入压力传感器可以防止膜受到损害。原料气经过五根膜分离后，其中大部分氢气被分离出来，剩余尾气中氢气含量很少，通过第五根分离器的尾部薄膜调节阀减压至0.55MPa (A)排出至燃烧。【权利要求】1.一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，包含驰放气入口(1)，所述驰放气入口(I)接入高压洗氨塔(2)，所述高压洗氨塔(2)的气体出口连接有气液分离器(3)，气液分离器(3)的气体出口连接加热装置(4)后接入膜分离装置(5)。2.根据权利要求1所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述膜分离装置(5)包含五组中空纤维膜分离器，所述中空纤维膜分离器内部有氢气分离膜。3.根据权利要求2所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述五组中空纤维膜分离器中的两个并联后与其他三个串联。4.根据权利要求2所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述五组中空纤维膜分离器整体并联或者串联。5.根据权利要求1所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述高压洗氨塔(2 )有管道接入尿素氨水槽(6 )。6.根据权利要求5所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述气液分离器(3)的气体出口的管道接入加热装置(4)。7.根据权利要求2所述的一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，所述氢气分离膜两侧各自有压力传感装置。【文档编号】C01B3/56GK203392841SQ201320414482【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日 【专利技术者】张书培, 冉琳, 汪万新, 周振洪, 郭习文, 易志强, 刘耀, 时兴亚, 尹学文, 张永旺, 陶建彬 申请人:新疆天运化工有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备合成氨的氢气回收装置，其特征在于，包含驰放气入口(1),所述驰放气入口(1)接入高压洗氨塔（2），所述高压洗氨塔（2）的气体出口连接有气液分离器（3），气液分离器（3）的气体出口连接加热装置（4）后接入膜分离装置（5）。?

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张书培，冉琳，汪万新，周振洪，郭习文，易志强，刘耀，时兴亚，尹学文，张永旺，陶建彬，
申请(专利权)人：新疆天运化工有限公司，
类型：实用新型
国别省市：