[实用新型]一种从合成氨尾气中回收氩和甲烷的装置

说明书

本实用新型公开了一种从合成氨尾气中回收氩和甲烷的装置，解决了现有技术中合成氨尾气中回收氩和甲烷存在的能耗高、流程、冷剂配比和控制均较为复杂的技术问题。它包括换热器、脱氢塔、脱甲烷塔、脱氮塔和预冷器；所述脱氢塔的上部设有脱氢塔顶冷凝器；所述脱甲烷的上部和下部分别设有脱甲烷塔顶冷凝器和脱甲烷塔塔底蒸发器；所述脱氮塔的上部和下部分别设有脱氮塔顶冷凝器和脱氮塔塔底蒸发器。本实用新型由带预冷的氮甲烷制冷循环从合成氨尾气中回收氩和甲烷提供冷量，能耗低，氮甲烷配比简单，易操作，投资及运行成本较低，预冷机组工艺成熟易控制，维护量少。

技术领域

本实用新型涉及合成氨尾气中提氩技术领域，具体涉及一种带预冷的氮甲烷制冷循环从合成氨尾气中回收氩和甲烷装置。

背景技术

合成氨尾气作为合成氨工业的一种驰放气，经脱氨、脱水等净化处理后，主要成分为氮气、氢气、甲烷和氩，组分随工艺条件而变化，其中一般体积占比：氩4～12％，甲烷6～35％。

氩是目前应用较广的稀有气体，可用作白炽灯的主要填充气，焊接和切割金属用保护气，也可用作灭火、置换空气提供氩封环境避免物品氧化等，具有较高的经济价值。

现有的工艺从合成氨尾气回收氩和LNG，但当合成氨尾气中甲烷含量较低，或甲烷不需液化成LNG回收时，可将甲烷进行气态回收作为上游工业的燃料气。

从合成氨尾气中回收氩和甲烷现有制冷工艺主要有氮气双膨胀制冷、混合冷剂和氮气双制冷。

氮气双膨胀制冷：该制冷流程动设备包括低压循环氮压机、中压循环氮压机、低温增压透平膨胀机、高温增压透平膨胀机，装置动设备多，控制复杂，维护工作量大且周期较长，能耗只比单一的氮气膨胀制冷低约5％。

混合冷剂和氮气双制冷：该制冷流程动设备包括混合冷剂循环压缩机、中压循环氮压机，动设备较少，但混合冷剂配比较复杂，控制也较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带预冷的氮甲烷制冷循环从合成氨尾气中回收氩和甲烷装置，以解决现有技术中合成氨尾气中回收氩和甲烷存在的能耗高、流程、冷剂配比和控制均较为复杂技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种带预冷的氮甲烷制冷循环从合成氨尾气中回收氩和甲烷装置，包括换热器、过冷器、脱氢塔、脱甲烷塔、脱氮塔和预冷器；其中，

所述脱氢塔的上部设有脱氢塔顶冷凝器；

所述脱甲烷塔的上部和下部分别设有脱甲烷塔顶冷凝器和脱甲烷塔塔底蒸发器；

所述脱氮塔的上部和下部分别设有脱氮塔顶冷凝器和脱氮塔塔底蒸发器；

所述换热器内设有合成氨尾气通道Ⅰ、合成氨尾气通道Ⅱ、富氢尾气通道Ⅰ、富甲烷气通道Ⅰ、富氮尾气通道Ⅰ、氮甲烷正流通道Ⅰ、氮甲烷正流通道Ⅱ、氮甲烷正流通道Ⅲ、氮甲烷返流通道Ⅰ；

所述过冷器内设有富氢尾气通道Ⅱ、氮甲烷返流通道Ⅱ、氮甲烷正流通道Ⅳ、液氩通道、富氮尾气通道Ⅱ；

所述脱氢塔顶冷凝器内设有富氢气尾气通道Ⅲ、氮甲烷通道Ⅰ；

所述脱甲烷塔顶冷凝器内设有富氮气通道Ⅰ、氮甲烷通道Ⅱ；

所述脱氮塔顶冷凝器内设有富氮气通道Ⅱ、氮甲烷通道Ⅲ；

所述预冷器内设有合成氨尾气通道Ⅲ、氮甲烷正流通道Ⅴ和预冷介质通道；

所述换热器上连接有合成氨尾气进口管、富氢尾气出口管、甲烷出口管、富氮尾气出口管、氮甲烷循环进气装置；所述过冷器上连接有液氩出口管；