一种回收合成氨驰放气中氮气和氢气装置及方法

摘要

一种回收合成氨驰放气中氮气和氢气装置及方法，属于回收合成氨驰放气中氮气和氢气技术领域。在现有合成氨工艺的基础上，引入二个串联水合分离单元，令合成氨驰放气中所含的甲烷和氩气生成水合物被脱除从而使驰放气中的氮气和氢气得到提浓，并且将含有高浓度氮气和氢气的提浓气体保持高压状态返回合成氨反应单元，达到回收合成氨驰放气中的氮气和氢气的目的，同时降低了压缩的能量消耗。本发明可使所得到的含有高浓度的氮气和氢气的混合物保持在高压状态返回合成氨反应单元，从而大大降低压缩功的消耗，减轻造气单元的制氢负荷，降低单位合成氨的原料气消耗，提高装置的生产能力，减少驰放气的排放，提高经济效益。

主权项

一种回收合成氨驰放气中氮气和氢气装置，其特征在于一级水合分离单元主要包括一级水合反应器和一级水合物化解器；一级水合反应器的底部设有驰放气入口以及一级水合物浆液出口，一级水合反应器的顶部设有一级水合物工作液入口和一级水合提浓气体出口；驰放气入口与合成氨装置的氨回收塔的塔顶气体出口相连通，在驰放气入口与合成氨装置的氨回收塔的塔顶气体出口之间的管路上设置有第一换热器；一级水合提浓气体出口与合成氨装置中的第一合成气压缩机的入口相连通，第一合成气压缩机的出口与合成氨反应单元的入口连通；一级水合物化解器设置有一级水合物浆液入口，一级水合物化解器的一级水合物浆液入口与一级水合反应器的一级水合物浆液出口之间的管路上设置有第一换热器和第二换热器；一级水合物化解器顶部设置有一级水合化解气出口，一级水合物化解器底部设置有第一液体出口，一级水合物化解器的第一液体出口与一级水合反应器的一级水合物工作液入口之间的管路上设置有第一液体循环泵和第三换热器；二级水合分离单元主要包括二级水合反应器和二级水合物化解器；二级水合反应器的底部设有气体入口以及二级水合物浆液出口，二级水合反应器的顶部设有二级水合物工作液入口以及二级水合提浓气体出口；气体入口与一级水合化解器的一级水合化解气出口之间的管路上设置有第四换热器；二级水合提浓气体出口与第二合成气压缩机的入口相连通；第二合成气压缩机的另一端设置有组成分析及气体流向控制器，组成分析及气体流向控制器的A出口通过第一换热器与一级水合反应器的驰放气入口连接，组成分析及气体流向控制器的B出口与合成氨反应单元的入口连通；二级水合物化解器设置有二级水合物浆液入口，二级水合物化解器的二级水合物浆液入口与二级水合反应器的二级水合物浆液出口之间的管路上设置有第四换热器和第五换热器；二级水合物化解器顶部设置有二级水合化解气出口，二级水合物化解器底部设置有第二液体出口，二级水合物化解器的第二液体出口与二级水合反应器的二级水合物工作液入口之间的管路上设置有第二液体循环泵和第六换热器。