[实用新型]一种合成氨尾气制备电子级高纯甲烷的生产装置

说明书

本实用新型公开了一种合成氨尾气制备电子级高纯甲烷的生产装置，包括脱硫塔、分子筛吸附器、预冷器、冷凝器、精馏塔和膜压机，脱硫塔连通于分子筛吸附器，分子筛吸附器连通于预冷器，预冷器通过冷凝器连通于精馏塔，精馏塔连通于膜压机，膜压机连通于充气瓶。本实用新型有益效果：采用本实用新型的工艺可以将合成氨尾气制成提纯甲烷利用起来，减低了碳排放，减少对环境的污染；本实用新型设置有脱硫塔、分子筛吸附器、预冷器、冷凝器、精馏塔，可提高对其他气体去除效果，提高甲烷的纯度，达到高纯度电子级5N甲烷，实现了合成氨尾气的高价值利用。

技术领域

本实用新型涉及高纯气体制备技术领域,尤其是一种合成氨尾气制备电子级高纯甲烷的生产装置。

背景技术

随着科技的发展和技术的革新，电子产业得到了飞速发展，甲烷在化学气相沉积领域得到了广泛的应用。在各种制成品表面覆盖人造钻石膜的装饰过程中，经常使用纯甲烷(99.99％)的化学气相沉淀积(CVD)工艺，在多晶钻石膜CVD工艺里，甲烷被用作碳源。因此，作为电子行业中的重要原材料，行业对甲烷的纯度提出了越来越高的要求，为了迎合行业的需求，高纯甲烷的研究和生产也得到了飞速的发展。

针对上述问题，现有技术公开了一些技术方案，如下：

1、如中国专利公开了一种精馏提纯制备高纯甲烷的工艺(公开号：CN105622321A)，包括了原料储罐，该原料储罐设有水分分析装置，所述的原料储罐的出口分为二路，其中一路通过管路直接连接脱水吸附塔，另一路通过管路直接连接CO2吸附塔，其中脱水吸附塔的出口通过管路接入CO2吸附塔的进口，CO2吸附塔的出口通过管路依次连接过滤器、精馏塔、产品缓冲罐、隔膜压缩机，所述的原料储罐为LNG原料储罐，所述的精馏塔为串联的两台精馏塔；本实用新型采用LNG为原料，通过对原料气的详细分析和合理选择，将原料其中的水分和二氧化碳能杂质控制在合理的范围之内，减少了末端精馏的杂质含量，减轻了精馏塔的压力，不仅提高了产量，同时也使高纯甲烷的质量得到大幅度提升，最终高纯甲烷的纯度可达到99.999％(5N)以上，完全满足了电子行业的质量需求。

2、如中国专利公开了一种LNG热泵精馏的生产高纯甲烷的工艺(公开号：CN106288652A)，包括原料液储罐，原料液储罐通过第一节流阀和蒸发器与第一精馏塔的第一原料气进口相连，第一精馏塔的气相出口通过第二换热器的第一原料气进口、第二换热器的第一原料气出口、热泵、第二换热器的第二原料气进口、第二换热器的第二原料气出口和三通与第二再沸器的原料气进口相连，第二再沸器的原料气出口通过第四节流阀与第二精馏塔的第一原料气进口相连，蒸发器内设有第一换热器，第二精馏塔液相出口通过第一换热器的第二原料气进口和第一换热器的第二原料气出口与储罐相连；具有工艺流程简单、操作简便，运行稳定、低能耗和制备液相甲烷纯度不低于99.9995％的优点。

3、中国专利公开了高纯甲烷的提纯装置(公开号：CN211078974U)，包括杜瓦罐、汽化器、脱轻塔、脱重塔；脱轻塔顶端接有冷凝器、下部为再沸器，脱重塔顶端接有冷凝器、下部为再沸器；成品高纯甲烷出口位于冷凝器上部。本实用新型首次公开了高纯甲烷的提纯装置，经过气化、精馏制取得到高纯甲烷，能实现能源的循环利用。本实用新型公开的高纯甲烷的提纯装置中，脱轻塔为低压低温精馏作业，采用上塔进料，塔底出料，塔顶冷凝器轻组分回收处理。脱重塔为低压低温精馏作业，采用中上部进料，塔顶冷凝器出成品，塔底重组分回收处理。对脱重塔塔底的工业三溴化硼可以进行有效的回收，对生产成本有效的控制，而且易于操作、成本较低，适于推广应用。

上述技术方案中虽然提高了甲烷的纯度，除去了一些杂质气体，但是都采用了天然气作为原料，生产成本比较高，但是也产生其他杂质气体，导致甲烷的纯度也不是很高，没有达到预期效果；另外现有技术中大部分合成氨工厂将尾气作为燃料燃烧或者直接排放了，造成了一定的环境污染。

因此，对于上述问题有必要提出是一种高合成氨尾气制备电子级高纯甲烷的生产装置。

实用新型内容