[实用新型]合成氨系统

说明书

本申请是关于一种合成氨系统，属于氮肥制备技术领域。所述合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置、氨合成装置和氢气分离装置。所述合成气制备与净化装置的输出端与所述合成气压缩装置的输入端连接，所述合成气压缩装置的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述氨合成装置的驰放气输出端与所述氢气分离装置的输入端连接。所述氢气分离装置的回收端与所述合成气压缩装置的输入端连接，用于从所述氨合成装置输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。采用本申请，可以有效解决现有的氨合成装置额外消耗能量的技术问题。

技术领域

本申请涉及氮肥制作制备领域，具体涉及一种合成氨系统。

背景技术

在氮肥制备过程中，合成氨是必不可少的一步。合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置和氨合成装置，合成氨系统的工作过程，如下所述。

合成气制备与净化装置制备的合成气(主要包括氢气和氮气，还有少量的甲烷和氩)，直接进入到合成气压缩装置进行合成气压缩，压缩后的合成气再进入氨合成装置进行氨的合成。

在氮气和氢气进行的合成氨反应中，氮气和氢气比例为1:3时，氮气和氢气的利用率最高。但是，合成气制备与净化装置制备的合成气中往往含有过量的氮气，过量的氮气并不能参加反应，却都进入到合成气压缩装置进行合成气压缩，额外增加了合成气压缩装置的功率消耗。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种合成氨系统，可以解决相关技术中存在的技术问题。所述合成氨系统的技术方案如下：

本申请实施例提供了一种合成氨系统，所述合成氨系统包括合成气制备与净化装置、合成气压缩装置、氨合成装置和氢气分离装置；

所述合成气制备与净化装置的输出端与所述合成气压缩装置的输入端连接，所述合成气压缩装置的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述氨合成装置的驰放气输出端与所述氢气分离装置的输入端连接；

所述氢气分离装置的回收端与所述合成气压缩装置的输入端连接，被配置为从所述氨合成装置输入的驰放气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。

在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置为变压吸附装置。

在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置包括多个串联连接的吸附塔组，每个吸附塔组包括至少两个并联连接的吸附塔。

在一种可能的实现方式中，所述氢气分离装置为深冷分离装置。

在一种可能的实现方式中，所述合成气制备与净化装置的输出端还与所述氢气分离装置的输入端连接；

所述氢气分离装置还被配置为，从所述合成气制备与净化装置输入的合成气中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。

在一种可能的实现方式中，所述合成气压缩装置包括多个压缩机段，所述多个压缩机段依次连接；

所述合成气制备与净化装置的输出端与所述多个压缩机段中的第一个压缩机段的输入端连接，所述多个压缩机段中的目标压缩机段的输出端还与所述氢气分离装置的输入端连接，所述多个压缩机段中的最后一个压缩机段的输出端与所述氨合成装置的输入端连接，所述目标压缩机段为所述多个压缩机段中除所述最后一个压缩机段之外的任意一个压缩机段；

所述氢气分离装置还被配置为，从所述目标压缩机段输出的气体中分离出氢气，并将分离出的氢气通过所述回收端输出到所述合成气压缩装置。

在一种可能的实现方式中，所述多个压缩机段包括压缩机一段和压缩机二段，所述压缩机一段为所述目标压缩机段；

所述合成气制备与净化装置的输出端与所述压缩机一段的输入端连接，所述压缩机一段的输出端分别与所述压缩机二段、所述氢气分离装置的输入端连接；