合成氨吹除气氢回收技术应用.pdf

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1、第４０卷第４期化工设计通讯２０１４年８月ChemicalEngineeringDesignCommunications·２５·合成氨吹除气氢回收技术应用帅静，郝洪威（安阳化学工业集团有限责任公司，河南安阳４５５１３３）摘要：比较几种氢气回收方法的优劣，确定选用膜分提氢技术回收合成氨系统合成塔吹除气中的氢气，作为合成氨原料气使用，达到了节能降耗的目的。关键词：合成氨吹除气；膜分离技术；氢回收＋中图分类号：TQ１１３畅２６６畅６文献标志码：B文章编号：１００３‐６４９０（２０１４）０４‐００２５‐０３TheProcessofH2Reco

2、veringfromtheAmmoniaBlowingGasSHUAIJing,HAOHongwei‐(AnyangChemicalIndustryGroupCo.,Ltd.,AnyangHenan４５５１３３,China)Abstract:Aftercomparingadvantagesanddisadvantagesofthehydrogenrecoveryprocesses,thendecidetoadopttheprocessofmembraneseparationpurifyinghydrogentorecoveryhyd

3、rogenfromtheblowinggasintheammoniaconverter.Therecoveredhydrogenisusedastheammoniarawgas,sotheenergyissavedandtheconsumptionisdecreased.Keywords:ammoniablowinggas;membraneseparation;hydrogenrecovery在氨合成过程中，要求循环气中惰性组分含第一套合成氨吹除气进行回收。量不得高于某一设定值，因此必须有一定的循环1合成氨装置氢气回收方法的确定气放

4、空，放空的循环气即合成氨吹除气。吹除气由H２、N２、CH４、Ar和NH３气组成。我公司1畅1回收方法的比较合成系统压力３１畅４MPa，合成塔直径为１畅２m，对于合成氨装置含氢气体的分离提纯，工业操作弹性小。吹除气量较大，现有工艺条件下有上主要有深冷法，吸附法，膜分离法等。３３０００～４２００m／h的塔后放空气，其压力（表压）（１）深冷法为２９MPa，氢含量在５４％左右。合成放空气中借助低温下气体各组分沸点的不同来分离。氢气没有回收利用，造成极大的浪费，使消耗增例如，氢气的沸点最低，且同CH４、N２的沸点加。随着市场竞争的日益激烈，各

5、企业为进一步相差较大，利用此特点进行合成吹除气的深冷分降低成本，都不断改造，将吹除气中氢气回收再离。利用吹除气自身的压力，通过膨胀制冷而降利用，从而降低氨合成综合能耗。公司也决定对温，使其他组分液化达到气体分离的目的。但由收稿日期：２０１４‐０３‐２１作者简介：帅静（１９８５－），女，河南驻马店人，助工，现任安阳化学工业集团有限责任公司生产管理部能源管理科副科长。速加快（大量煤气同时要进入气柜，煤气流速必要从提高单炉的气化强度着手。某企业矱３m炉，然加快），有的企业气柜进口煤气流速高达２０以煤棒为原料，单炉日产合成氨８０t以上，该企

6、m／s以上。根据理论计算，在１０m／s以下为佳，业为全国之最。最好在６m／s左右。当然影响煤气炉气化强度的因素很多，如煤气炉和其他设备的选型，原料是否科学应用，四3结语大流程的合理性，还有系统中各部位的阻力等提高发气量，不要盲目增加煤气炉的台数，等，更重要的是科学化的管理。·２６·化工设计通讯第４０卷于膨胀压差的限制，提供的冷量有限，温降有表１几种氢回收工艺比较限，所以分离出的氢气纯度较低。如果要得到高类别膜分离变压吸附深冷分离法纯度的氢气就必须外供冷量。就中小化肥而言，纯度／％８５９９９９经济效益将受到影响。另外，该方法占地面积H

7、２产品中甲烷／％１０１０大，操作复杂，对原料气预处理的要求较高。H２回收率／％８５～９０６０～８０８５装置投资／万元１４０２００７００（２）变压吸附法能耗／kW·h／km３６（H２）５０（H２）１２５０（H２＋Ar）根据气体中各组分在分子筛上吸附能力的不预处理简单简单严格同，使强吸附组分和弱吸附组分得到分离。例耐氨／１０－６２００２００不详如，合成吹除气中氢气的吸附能力最弱，而其他操作维修自动控制程序控制复杂组分在分子筛上的吸附能力都远远高于氢气，所运行费用低高较高以在较高压力下一次性得到分离，降低压力和适人员／人／班１（兼）２～３

8、１当升高温度，又可使吸附的组分解吸，达到分离寿命１０１５１５（估）的目的。该方法回收氢气的纯度可达９９％以上，占地面积最小大最大但存在工序多，氢回收率较低，切换阀门易损等成熟度成熟成熟应用少缺点。国内合成氨装置采用此技术操作压力为采用