合成氨储槽弛放气提氢工艺运行小结

第一篇：合成氨储槽弛放气提氢工艺运行小结

合成氨储槽弛放气提氢工艺运行小结

作者/来源：殷传光，于兴辉，张其文，张成军(山东明水化工有限公司，山东章丘 250200)日期：

2007-08-27 点击率：227 在传统工艺中，合成氨储槽弛放气(放空气)经过简单洗涤除氨后送入弛放气气柜，为吹风气锅炉提供燃料，产生蒸汽折合产值约200万元(合成氨产能22万t／a左右)。

2006年初，经过反复论证及参考合成塔后放空气提氢技术，山东明水化工有限公司采用膜提氢技术(已申请专利，申请号2006100443132)提取合成氨贮槽放空气中有效气体氢，经过近1个月的建设，于4月26日一次开车成功。目前渗透气氢含量达到85％左右，直接送入压缩机一进总管，补充有效气体。该技术能直接补充精炼铜液中的氨，提出的氢气转化合成氨折产值约300万元，经济效益十分可观。笔者拟对该工艺技术的生产应用进行小结。1 工艺流程

弛放气提氢工艺流程见图1。

合成氨贮槽放空气由H2，N2，NH3，CH4及Ar组成，压力为2.2～2.4 MPa，温度为0～50℃。弛放气(放空气)须经过各级洗氨塔。洗氨塔的结构形式有塔板式及填料式，净氨介质有铜氨液、软水等。气体在洗氨塔中与吸氨介质逆流接触，气相中的氨(NH3)被铜氨液、软化水分别吸收后，作为精炼岗位的铜氨液补充以净化微量有害气体，稀氨水供生产使用。

脱氨后的气体经气液分离器，使净氨过程中产生的雾沫夹带得到分离。净氨后气体的氨含量低于200×10－6，温度通常在10～30℃。气液分离器排出来的气体经过换热器和加热介质加热处理，被加热到40～50℃，使其中的水含量远离饱和点，放空气被送入膜分离器中进行分离。根据不同的处理量，可以改变回收氢气的纯度和回收率。原料气进入膜分离器后，中空纤维膜对氢气有较高的选择性。依靠中空纤维膜内、外两侧分压差为推动力，通过渗透、扩散等步骤而实现分离，使中空纤维膜内侧形成富氢区气流，而外侧形成低氢气流。前者称为渗透气，后者称为尾气。渗透气或回收到合成氨系统或作为商品外售，尾气回弛放气气柜，作为锅炉或民用燃料使用。

放空气压力为2.2～2.40MPa。渗透气压力为0～1.0 MPa。压差是膜分离器重要操作指标之一，压差过大或过小，都将直接影响渗透气中H2气浓度及回收率。主要设备

弛放气提氢主要设备见表1。生产运行

弛放气提氢技术所用设备是由原异丙胺提氢旧设备改造而来，且与合成塔后放空提氢共用软水泵、软水槽，故投资省，建设周期短，运行成本低。该装置2006年4月26日开车后，各点温度、压力均控制得较好，运行比较稳定，渗透气氢含量达到85％(因弛放气气柜供民用，根据实际情况将渗透气调整在70％左右)，尾气氢含量测不出来(通电不爆)，弛放气气柜氢含量由原来的43％降低到25％左右，大幅减少了有效气体的浪费，生产运行数据见表2。经济效益

氨贮槽吨氨放空气量为108 m3／t，净氨后吨氨气量为49m3／t。根据公司实际情况及生产能力，目前实际气量约为1 200 m3／h，生产运行中氢气回收率可达到85％左右，渗透气浓度可达到80％以上(因考虑居民生活用气，目前控制在70％)。改造前放空气送吹风气锅炉燃烧产生蒸汽折合产值约200万元，现经提出的氢气转化合成氨折产值约380万元，故年经济效益在180万元以上。因利用异丙胺提氢旧设备以及原有旧铜塔，前期投资较少，仅增加1台净氨塔及材料费用，总投入约40余万元，投资回收期仅为3个月。