一種合成氨尾氣回收處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及合成氨技術領域，尤其是一種合成氨尾氣回收處理工藝。
【背景技術】
[0002]現有技術中，合成氨是化學工業的基礎，也是我國化學工業發展的先驅，經過幾十年的發展，我國合成氨工業在產業規模、國內自給能力、技術裝置水平等方面得到了大幅提高。目前，我國合成氨產業規模已居世界第一，總量占世界總量的約三分之一。合成氨作為化肥工業生產的重要基礎，在我國國民經濟中發揮著重要的作用。由于歷史上經歷了小氮月巴、中氮肥、大氮肥的發展過程，我國合成氨企業和氮肥企業數量多，布局分散，產業集中度低，整體技術水平不高。“十二五”期間，結構調整和產業技術升級是合成氨發展的重要內容。
[0003]在合成氨生產過程中合成氣循環使用，甲烷濃度不能過高，因此必須由部分含氨、甲烷等為其排放(馳放氣)，以控制甲烷濃度，保證氨合成反應的正常進行。甲烷是一種溫室氣體，每噸甲烷造成全球暖化的威力比二氧化碳高出25倍，如果將馳放氣直排，會造成環境污染和資源浪費，降價合成氨消耗。因此利用好合成氨的尾氣，是解決環境污染和資源充分利用降低合成氨成本的有效途徑。
[0004]合成氨馳放氣是在合成氨工序產生的尾氣，現有技術中的一般的用途是作為燃料氣體。但馳放氣含有許多經濟附加值很高的成分，例如甲烷。氫氣等一并作為燃料燒掉，是非常不經濟的，因此將馳放氣中的有價值成分提取出來這一直是本領域技術人員的技改熱門；現有技術中的也并沒有一個最佳的處理方案，相應的，現有技術中的合成氨尾氣并不能得到最佳利用，一定程度上造成了資源浪費。
【發明內容】
[0005]本發明解決的技術問題是提供一種合成氨尾氣回收處理工藝，能夠將合成氨尾氣進行最大程度的回收處理，并獲取最大部分的LNG產品，以及氮氫氣；能夠保證甲烷精餾塔塔底輸出的液體甲烷的濃度為99.5%以上。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供了一種合成氨尾氣回收處理工藝，包括:
[0007]步驟a:原料氣壓縮操作，
[0008]將氨回收尾氣輸送至壓縮機處完成原料氣壓縮操作，當原料氣增壓至4.2MPa時，將原料氣從壓縮機輸出。
[0009]步驟b:原料氣冷卻操作，
[0010]將所述壓縮機輸出的原料氣輸送至冷卻器進行原料氣冷卻操作，當原料氣冷卻至常溫時，將原料氣從冷卻器輸出。
[0011]步驟C:原料氣水洗操作，
[0012]將所述冷卻器輸出的原料氣輸送至水洗塔進行原料氣水洗操作，當原料氣中的氨分離至10PPm以下時，將原料氣從水洗塔輸出。
[0013]步驟d:原料氣干燥操作，
[0014]將所述水洗塔輸出的原料氣與膜提氫尾氣一同輸送至干燥塔進行原料氣干燥操作，所述干燥塔設置有2臺吸附器，其中I臺吸附器用于原料氣的吸附操作，另一臺吸附器用于吸附劑再生過程的吹冷和加熱操作；干燥操作中的吸附壓力控制為4.0MPa,吸附溫度控制為40°C，再生氣壓力控制為0.05MPa，再生氣進口溫度控制為200-220°C，再生氣出口溫度控制為180°C ;當原料氣完成干燥操作后從干燥塔輸出；其中，再生氣可以選擇來自精餾塔塔頂的尾氣。
[0015]步驟e:原料氣過濾操作，
[0016]將所述干燥塔輸出的原料氣輸送至粉塵過濾器進行原料氣過濾操作，當原料氣完成過濾操作后從粉塵過濾器輸出，控制從所述粉塵過濾器輸出的原料氣溫度為40°C。
[0017]步驟f:原料氣液化分離操作，
[0018]將所述粉塵過濾器輸出的原料氣輸送至液化分離冷箱進行液化分離操作，原料氣依次經過一級板翅式換熱器以及二級板翅式換熱器進行換熱操作，進而進入塔前分離器；
[0019]其中，包含氫氣氮氣的氣態流體從塔前分離器輸出，并經換熱器復溫后輸出裝置外進行收集儲存；塔前分離器中的底液相經減壓操作后輸送至甲烷精餾塔，在甲烷精餾塔中進行熱質交換操作；
[0020]進而將甲烷精餾塔塔底的液體甲烷輸出，所述液體甲烷的濃度為99.5%以上；然后將所述液體甲烷經換熱器與過冷器后，成為過冷LNG液化天然氣產品，最后將過冷LNG產品進行減壓操作后輸送至LNG儲槽存儲。
[0021]優選地，上述合成氨尾氣回收處理工藝還可具有如下特點，
[0022]所述液化分離冷箱通過氮氣間接膨脹劑制冷循環為原料氣的液化與精餾操作提供所需冷量。
[0023]優選地，上述合成氨尾氣回收處理工藝還可具有如下特點，
[0024]所述膜提氫尾氣的組成體積含量百分比如下:
[0025]H2 為 22.54%，N2 與 Ar 為 31.13%，CH4 為 46.33% ；
[0026]所述膜提氫尾氣的流量為5500Nm3/h，操作溫度為30°C，操作壓力為0.25MPa。
[0027]優選地，上述合成氨尾氣回收處理工藝還可具有如下特點，
[0028]所述氨回收尾氣的組成體積含量百分比如下:
[0029]H2 為 45.8%,N2 與 Ar 為 20.8%，NH4 為2%，CH4 為 31.4% ；
[0030]所述氨回收尾氣的流量為1200Nm3/h，操作溫度為30°C，操作壓力為0.07MPa。
[0031]本發明上述技術方案具有如下有益效果:
[0032]本發明通過優化設置回收步驟，能夠將合成氨尾氣進行最大程度的回收處理，并獲取最大部分的LNG產品，以及氮氫氣；能夠保證甲烷精餾塔塔底輸出的液體甲烷的濃度為99.5%以上。
[0033]本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書中所特別指出的結構來實現和獲得
【具體實施方式】
[0034]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0035]本發明提供了一種合成氨尾氣回收處理工藝，可以包括:
[0036]步驟a:原料氣壓縮操作，
[0037]將氨回收尾氣輸送至壓縮機處完成原料氣壓縮操作，當原料氣增壓至4.2MPa時，將原料氣從壓縮機輸出；
[0038]步驟b:原料氣冷卻操作，
[0039]將壓縮機輸出的原料氣輸送至冷卻器進行原料氣冷卻操作，當原料氣冷卻至常溫時，將原料氣從冷卻器輸出；
[0040]步驟c:原料氣水洗操作，
[0041]將冷卻器輸出的原料氣輸送至水洗塔進行原料氣水洗操作，當原料氣中的氨分離至10PPm以下時，將原料氣從水洗塔輸出；
[0042]步驟d:原料氣干燥操作，
[0043]將水洗塔輸出的原料氣與膜提氫尾氣一同輸送至干燥塔進行原料氣干燥操作，干燥塔設置有2臺吸附器，其中I臺吸附器用于原料氣的吸附操作，另一臺吸附器用于吸附劑再生過程的吹冷和加熱操作；干燥操作中的吸附壓力控制為4.0MPa,吸附溫度控制為40°C，再生氣壓力控制