[发明专利]一种合成氨驰放气中氢气的回收装置及回收工艺

权利要求书

1.一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，包括合成系统驰放气管道(1)、 合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口、LNG生产装置(5)，其特征在于：合 成系统驰放气管道(1)通过氨回收装置(3)和加热器(4)的壳程与膜分离单 元的首端膜分离装置(11)的中部进口相连，所述膜分离单元的顶部的氢气出 口通过管道与合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口相连，膜分离单元末端膜 分离装置(11)的底部尾气出口通过管道与LNG生产装置(5)相连。

2.根据权利要求1所述一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，其特征在于： 所述膜分离单元包括若干个膜分离装置(11)串联，若干个膜分离装置(11) 顶部的氢气出口分别通过管道与合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口相连， 相邻的两个膜分离装置(11)的底部尾气出口之间设有近路管道(6)，所述近 路管道(6)上安装有近路管道阀门(7)，所述末端膜分离装置(11)底部尾 气出口上设有第一阀门(8)，所述若干个膜分离装置顶部的氢气出口与合成系 统高压氮氢压缩机(2)一段入口之间分别设有第二阀门(9)。

3.根据权利要求2所述一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，其特征在于： 所述第一阀门(8)与相对应的近路管道(6)之间设有氢气含量取样口(16)， 第一阀门(8)与LNG生产装置(5)之间设有三通，三通的第三端与吹风气岗 位(10)相连；所述三通与LNG生产装置(5)之间设有第三阀门(14)，三通 的第三端与吹风气岗位(10)之间设有第四阀门(15)。

4.根据权利要求2所述一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，其特征在于： 所述膜分离装置(11)底部尾气出口与后一膜分离装置(11)进口之间设有截 止阀(12)。

5.根据权利要求2所述一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，其特征在于： 所述膜分离装置(11)为五个。

6.根据权利要求1所述一种合成氨驰放气中氢气的回收装置，其特征在于： 所述合成系统驰放气管道(1)和氨回收装置(3)之间设有流量计(13)。

7.如权利要求1所述的一种合成氨驰放气中氢气的回收装置的回收工艺， 其特征在于：该回收工艺包括如下步骤：

步骤一：合成系统驰放气管道(1)中的驰放气通过氨回收装置(3)和加 热器(4)的壳程进入膜分离单元内，流量计(13)对驰放气的流量进行检测， 驰放气经过氨回收装置(3)后的氨含量小于200PPm，氨含量小于200PPm的驰 放气进入加热器(4)的壳程后加热至40～50℃；

步骤二：当步骤一中所述的流量计(13)检测驰放气的流量大于6000Nm³/h 时，关闭所有的近路管道阀门(7)，打开截止阀(12)，使加热后的驰放气通 过膜分离单元，通过膜分离单元后的氢气通过膜分离单元中若干个膜分离装置 顶部的氢气出口进入合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口中，所述通过膜分 离单元后的尾气通过第一阀门(8)、三通和第三阀门(14)进入LNG生产装置 (5)中；所述的尾气通过氢气含量取样口(16)取样，尾气中的氢气含量不大 于30％；

步骤三：所述步骤二中LNG生产装置(5)满负荷生产时，关闭第三阀门(14)， 打开第四阀门(15)，使多余的尾气通过第一阀门(8)、三通和第四阀门(15) 进入吹风气岗位(10)中；

步骤四：当步骤一中所述的流量计(13)检测驰放气的流量大于4500Nm³/h， 且小于6000Nm³/h时，开启膜分离单元内的四个膜分离装置(11)，将不开启的 膜分离装置(11)中的近路管道阀门(7)开启，将不开启的膜分离装置(11) 中截止阀(12)关闭；将开启的四个膜分离装置(11)中相对应的近路管道阀 门(7)关闭，相对应的截止阀(12)开启，使加热后的驰放气通过膜分离单元， 通过膜分离单元后的氢气通过膜分离单元中四个膜分离装置顶部的氢气出口进 入合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口中，所述通过膜分离单元后的尾气通 过第一阀门(8)、三通和第三阀门(14)进入LNG生产装置(5)中；所述的 尾气通过氢气含量取样口(16)取样，尾气中的氢气含量不大于30％；

步骤五：所述步骤四中LNG生产装置(5)满负荷生产时，关闭第三阀门(14)， 打开第四阀门(15)，使多余的尾气通过第一阀门(8)、三通和第四阀门(15) 进入吹风气岗位(10)中；

步骤六：当步骤一中所述的流量计(13)检测驰放气的流量大于3000Nm³/h， 且小于4500Nm³/h时，开启膜分离单元内的三个膜分离装置(11)，将不开启的 膜分离装置(11)中的近路管道阀门(7)开启，将不开启的膜分离装置(11) 中截止阀(12)关闭；将开启的三个膜分离装置(11)中相对应的近路管道阀 门(7)关闭，相对应的截止阀(12)开启，使加热后的驰放气通过膜分离单元， 通过膜分离单元后的氢气通过膜分离单元中三个膜分离装置顶部的氢气出口进 入合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口中，所述通过膜分离单元后的尾气通 过第一阀门(8)、三通和第三阀门(14)进入LNG生产装置(5)中；所述的 尾气通过氢气含量取样口(16)取样，尾气中的氢气含量不大于30％；

步骤七：所述步骤六中LNG生产装置(5)满负荷生产时，关闭第三阀门(14)， 打开第四阀门(15)，使多余的尾气通过第一阀门(8)、三通和第四阀门(15) 进入吹风气岗位(10)中；

步骤八：当步骤一中所述的流量计(13)检测驰放气的流量大于1500Nm³/h， 且小于3000Nm³/h时，开启膜分离单元内的两个膜分离装置(11)，将不开启的 膜分离装置(11)中的近路管道阀门(7)开启，将不开启的膜分离装置(11) 中截止阀(12)关闭；将开启的两个膜分离装置(11)中相对应的近路管道阀 门(7)关闭，相对应的截止阀(12)开启，使加热后的驰放气通过膜分离单元， 通过膜分离单元后的氢气通过膜分离单元中两个膜分离装置顶部的氢气出口进 入合成系统高压氮氢压缩机(2)一段入口中，所述通过膜分离单元后的尾气通 过第一阀门(8)、三通和第三阀门(14)进入LNG生产装置(5)中；所述的 尾气通过氢气含量取样口(16)取样，尾气中的氢气含量不大于30％；

步骤九：所述步骤六中LNG生产装置(5)满负荷生产时，关闭第三阀门(14)， 打开第四阀门(15)，使多余的尾气通过第一阀门(8)、三通和第四阀门(15) 进入吹风气岗位(10)中。