[发明专利]合成氨塔后气闭环循环综合利用制备天然气的工艺

权利要求书

1.一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，采用合成氨系统、低压甲烷合成系统、低压冷箱、第一高压冷箱、第二高压冷箱、六段高压机连接构成的全封闭循环运行系统制备天然气；低压冷箱分别连接低压甲烷合成系统与六段高压机的四段入口，六段高压机的四段入口连接氮气管道，六段高压机的六段出口连接合成氨系统，合成氨系统连接第一高压冷箱，第一高压冷箱连接第二高压冷箱，第二高压冷箱通过循环机连接合成氨系统，第二高压冷箱连接氮气管道；所述的低压冷箱、第二高压冷箱分别连接天然气储槽，第一高压冷箱连接合成氨储槽；所述的低压冷箱的冷却温度为-85～-57℃，第一高压冷箱的冷却温度为﹣109～-73℃，第二高压冷箱的冷却温度为﹣193～-129℃；

工艺步骤为：低压甲烷合成系统产生的低压甲烷合成系统塔后气送入低压冷箱中，同时向低压冷箱中注入﹣200℃的氮气，为第一次注氮，在低压、-85～-57℃下脱甲烷，甲烷送入甲烷储槽内储存，剩余气体作为氨低压合成气从六段高压机的四段入口进入六段高压机压缩，再送入六段高压机的六段出口输送至合成氨系统内反应产生合成氨并送入合成氨储槽，为产品合成氨，同时伴随产生由驰放气、循环气二气合一成含氨3％、甲烷24％的合成氨塔后气，合成氨塔后气送入第一高压冷箱，在高压、﹣109～-73℃下脱氨，液氨送入液氨储槽内储存，其余合成氨塔后气送入第二高压冷箱，同时向第二高压冷箱内注入-200℃的氮气，为第二次注氮，在高压、﹣193～-129℃下脱甲烷，甲烷送入天然气储槽内存储，为产品天然气，剩余气体自带压作为NH3原料气通过循环机送入合成氨系统生产合成氨。

2.根据权利要求1所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，所述的低压冷箱、第一高压冷箱、第二高压冷箱均为密封箱体，箱体内盘绕设置有冷却管，冷却管上设置有铝翅，低压冷箱的冷却管一端连接液氮入口管道，低压冷箱的冷却管另一端连接第一高压冷箱的冷却管一端，第一高压冷箱的冷却管另一端连接第二高压冷箱的一端，第二高压冷箱的另一端连接液氮出口管道，共同构成循环冷却系统。

3.根据权利要求2所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，所述的低压冷箱、第一高压冷箱、第二高压冷箱的冷却管上还设置喷嘴；且在低压冷箱与第二高压冷箱出口处分别设置有氮氢检测装置，在检测到氮氢比不合格时，打开低压冷箱、第二高压冷箱内的喷嘴补充注入氮气调整氮氢比，合格氮氢比为1：2.5。

4.根据权利要求2或3所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在，所述的低压冷箱、第一高压冷箱、第二高压冷箱均采用Q235或304不锈钢制成，低压冷箱、第一高压冷箱、第二高压冷箱的冷却管均采用Q235或304不锈钢制成。

5.根据权利要求1所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，所述的全封闭循环运行系统还包括三个闪蒸塔，一个闪蒸塔连接低压冷箱与天然气储槽，一个闪蒸塔连接第一高压冷箱与合成氨储槽，一个闪蒸塔连接第二高压冷箱与天然气储槽。

6.根据权利要求1所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，所述的低压甲烷合成系统由两个中压甲醇合成塔串联构成，先后与低压冷箱、六段高压机的三段出口连接；中压甲醇合成塔采用甲烷触媒替代甲醇触媒；所述的中压甲醇合成塔为南京化工机械厂制造的成套中压甲醇合成塔。

7.根据权利要求1所述的一种合成氨塔后气闭合循环综合利用制备天然气的工艺，其特征在于，所述的合成氨系统为南京化工机械厂制造的Φ1500 或Φ1200成套合成氨塔设备；所述的六段高压机为沈阳空气压缩机制造厂生产的M632型高压机。