合成氨提氢岗位工艺操作规程

1、合成氨提氢岗位工艺操作规程第 一 节 岗 位 任 务 与 基 本 原 理1 岗 位 任 务用氢氮气体膜分离技术从合成氨弛放气中回收 氢气，并返回压缩系统重新用于合成氨生产。2 原 理利用中空纤维膜对氢有较高的选择渗透性，籍助 中空纤维膜管束内外分压差为推动力，通过渗透、溶 解扩散等步骤从而使氢、氮气及惰性气体分离。中 空纤维膜管束内侧形成富氢区气流，外侧形成惰性区 气流，前者称渗透气，后者称尾气，渗透气集流一起 再送压缩机加压后去合成氨，尾气则送造气吹风气回 收做助燃气体。第 二 节 工 艺 流 程 与 工 艺 指 标1 工 艺 流 程1.1 工 艺 流 程 简 述中空纤维膜气体分离装置流程简

2、述：( 1 )来 自 合 成 系 统 的 弛 放 气 由 氢 气 、氮 气、氨 和 甲 烷 及氩气组成，其压力(表压)为W 30Mpa ,通过膜分 离装置将其中的氢气分离出来。(2)弛放气首先经薄膜调节阀MB1减压，然后进入氨 洗塔， 气体在氨洗塔中与高压水泵打进的软化水在填 料层中逆流接触， 气相中的氨被水吸收后变成氨水， 由塔底排出， 脱氨后的气体由塔顶排出后进入气液分 离器， 使水洗过程中产生的雾沫夹带得到分离。水洗 目的主要是净化弛放气， 除掉其中的氨， 水洗后气体 中的氨含量应低于50ppm，洗氨塔吸收过程是个放热 物理化学过程，因此，塔底氨水温度较高，约60 C左 右。(3 )氨洗

3、塔顶排出来的气体通常在25 C左右，由于水 洗过程气液两相平衡， 使得塔顶出来的原料气处于饱 和状态， 在气液分离器以后的管路及膜分离器中遇冷 降温会出现水雾， 进入膜分离器后会造成膜分离器性 能下降。因此， 气液分离器排出来的气体必须经过加 热 处 理 。加 热 器 为 一 套 管 式 换 热 器 ，热 源 为 饱 和 蒸 汽 。 原料气在换热器中被加热到40-50 C ,此时原料气中的 水含量远离饱和点， 防止原料气进入膜分离器后产生 水雾， 影响分离性能。( 4 )经 过 水 洗 、加 热 后 的 原 料 气 送 入 膜 分 离 器 中 进 行 分离，分离器组 由一根$ 200 x 30

4、00mm ,两根$ 100 x 3000mm中空纤维膜分离器组成，采用串联形式连 接。每根分离器均可用阀门切断或接通， 根据不同的 处理量改变回收氢气的纯度和回收率。( 5 )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 。靠 中 空 纤 维 膜 内 外 两 侧 压 力 差 为 推 动 力 ， 通过渗透、溶解、扩散、解析等步骤而实现分离。使 中 空纤维膜内侧形成富氢区气流， 而外侧形成了惰性 气流。前者称为渗透气、后者称为尾气。渗透气经压 缩重返合成系统， 尾气供燃烧炉燃烧。(6) 渗透气压力为w 2.2Mpa ,原料气与渗透气之间 的压

5、差保持在11Mpa以下，压差是膜分离器重要操作 指标之一， 压差过大会使中 空纤维膜遭到破坏。(7) 原 料气经过三根膜分离器后，其 中 90%以上氢气 被分离出来， 剩余尾气中 氢气含量少， 通过第四根分 离器的尾部薄膜调节阀减压至0.1Mpa排出，送造气吹 风气回收燃烧炉助燃。1.2 工艺流程图预放空71膜分离器-Lrb-i#0氨水出口蒸汽氨洗塔膜分离器膜分离器膜分离器-idll气风吹去图程流氢s#To水盐脱器 离 分 膜加热器 冷凝水o加热器0气液分离器口进气放弛XU加热器加热器气液分离器氨洗塔口进气放弛氨洗塔压力： II.OMPa渗透气压力:1#: 3.0MPa2#: 0.8Mpa膜分离器压差：11.0Mpa二级膜分离器压差： 2.5Mpa入膜分离器原料气温度：4050 C入膜分离器氨含量： 50ppm 二级膜送双氧水渗透气：