本实用新型涉及一种合成氨低变气脱碳系统，特别涉及一种带氢气回收系统的合成氨低变气脱碳系统。
背景技术：
氮肥厂合成氨工艺总流程为：来自长输管线的天然气首先进入天然气配气站，天然气在配气站进行缓冲及调压后进入合成氨装置的常温脱硫系统，然后通过天然气压缩，高温脱硫，换热式一段蒸汽转化、二段富氧空气转化，一氧化碳高、低温变换，改良热钾碱法脱碳，甲烷化深度净化去除残余的CO和CO2，合成气压缩，14.0MPa下氨合成，冷冻分离，最终得到产品液氨。
来自低变工序的低变气在低变气气液分离器里面分离除去水分后从CO2吸收塔底部进入，低变气主要含有CO2、H2、N2气体，进入CO2吸收塔的气体与从CO2吸收塔顶部来的碳酸钾溶液进行逆流接触，碳酸钾溶液吸收气体里面的CO2后变成碳酸氢钾溶液，被除去CO2的气体从CO2吸收塔顶部出去进入净化气气液分离器18，分离除去碳酸钾溶液后气体去甲烷化工序继续进行反应。
从碳酸钾溶液贮槽来的碳酸钾溶液进入贫液泵进口，溶液通过加压后从CO2吸收塔的顶部进入，碳酸钾溶液吸收CO2后从CO2吸收塔底部出来，通过液位调节阀进行减压调节后从CO2再生塔的顶部进入，溶液在CO2再生塔进行降压解析和加热分解(加热分解热量来自再沸器)，使碳酸氢钾溶液分解成碳酸钾溶液和 CO2气体，碳酸钾溶液从CO2再生塔底部出来后进入贫液泵进行循环使用。再生出来的CO2气体(里面还含有大量的氢气)从CO2再生塔顶部出来，然后依次进入CO2冷凝器和CO2气液分离器，分离除去CO2里面的饱和水，然后CO2气体与空分装置来的空气混合后进入CO2压缩机进行压缩，压缩后的气体脱氢后送到尿素装置进行脱氢反应，最后CO2气体被送到尿素的高压系统进行合成尿素的反应。存在的问题为:
低变气里面的主要成分是CO2、H2、N2。H2来自于天然气的转化反应，是合成液氨的主要气体成分，碳酸钾溶液在吸收CO2的过程中，部分H2溶解在碳酸钾溶液中，这部分H2最后通过CO2再生塔再生出来通过CO2压缩机送到尿素脱氢装置去除掉，这就造成了H2的白白浪费，增加了合成液氨的天然气消耗。同时在脱氢装置去除H2需要向CO2气体里面加入空气，而空气里面的N2是尿素合成反应的惰性气体，惰性气体在尿素合成系统累积会降低CO2气体的分压，导致尿素合成反应的效率的降低，不利于生产的正常运行。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种带氢气回收系统的合成氨低变气脱碳系统。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种带氢气回收系统的合成氨低变气脱碳系统，包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳再生塔、碳酸钾溶液贮槽和贫液泵，低变气从二氧化碳吸收塔的底部低变气进口进入，碳酸钾溶液贮槽通过贫液管与贫液泵相连，所述贫液泵与二氧化碳吸收塔的顶部碳酸钾溶液进口相连，所述二氧化碳吸收塔的底部设置碳酸氢钾溶液出口，其特征在于：所述碳酸氢钾溶液出口通过管道与闪蒸器的溶液进口相连，所述闪蒸器的底部溶液 出口通过管道与二氧化碳再生塔上部的碳酸氢钾溶液进口相连，所述二氧化碳再生塔的下部碳酸钾溶液出口通过管道连接到贫液管，所述闪蒸器的顶部气体出口通过管道与洗涤塔的下部气体进口相连，所述洗涤塔的顶部气体出口与气液分离器相连，所述气液分离器的顶部设置氢气排气管，在该氢气排气管上设置排气阀门；所述洗涤塔底部的排液口和气液分离器的底部的排液口均通过管道连接到贮槽；
所述二氧化碳再生塔顶部的二氧化碳排放口通过管道连接二氧化碳冷凝器，所述二氧化碳冷凝器通过管道与二氧化碳气液分离器相连，所述二氧化碳气液分离器与二氧化碳压缩机的进口相连，所述二氧化碳压缩机的进口还与空气管道相连，所述二氧化碳压缩机的压缩气出口与脱氢反应器相连。
在上述方案中：所述贮槽通过泵与碳酸钾溶液贮槽或贫液管相连。
在上述方案中：所述二氧化碳吸收塔的碳酸氢钾溶液出口与闪蒸器的溶液进口的管道上设置有第一液位调节阀。
在上述方案中：连接所述闪蒸器的顶部气体出口与洗涤塔的下部气体进口的管道上设置有压力调节阀。
在上述方案中：连接所述闪蒸器的底部溶液出口与二氧化碳再生塔上部的碳酸氢钾溶液进口的管道上设置有第二液位调节阀。
采用上述方案，从二氧化碳吸收塔底部出来的碳酸氢钾溶液通过第一液位调节阀进入新增闪蒸器，溶液通过降压闪蒸后，溶解在碳酸钾溶液里面的H2大部分被解析出来，H2从闪蒸器顶部进入洗涤器，洗涤水来自CO2冷凝液，从洗涤器的顶部进入对气体进行洗涤，主要是去除气体里面夹带的碳酸钾溶液，洗涤液从洗涤器的底部排出返回脱碳系统继续使用。从洗涤器顶部出来的气体进入 气液分离器，主要是分离气体里面夹带的饱和水，最后气体从气液分离器顶部出来返回转化系统进行回收利用。从气液分离器排出的溶液也返回脱碳系统进行回收利用。从闪蒸器底部出来的碳酸氢钾溶液通过第二液位调节阀进入二氧化碳再生塔继续进行再生。
有益效果：本实用新型通过对溶解在碳酸氢钾溶液里面的H2进行降压解析，回收H2返回转化系统进行充分利用，降低了生产合成氨的天然气消耗。通过减少输送到尿素装置的CO2气体里面的H2，减少了加入CO2气体里面的空气量，减轻了脱氢反应器负荷，同时减少了尿素合成反应的惰性气体含量，有效解决了尿素系统合成反应压力高，放空气体大，合成效率低的问题。
附图说明
图1为本实用新型的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
实施例1，如图1所示：本实用新型的带氢气回收系统的合成氨低变气脱碳系统由二氧化碳吸收塔1、二氧化碳再生塔2、碳酸钾溶液贮槽3、贫液泵4、闪蒸器5、洗涤塔6、气液分离器7、排气阀门8、贫液管9、二氧化碳冷凝器10、二氧化碳气液分离器11、二氧化碳压缩机12、脱氢反应器13、贮槽14、第一液位调节阀15、压力调节阀16、第二液位调节阀17等部件组成。
二氧化碳吸收塔1和二氧化碳再生塔2的结构为现有技术，在此不做赘述。低变气从二氧化碳吸收塔1的底部低变气进口进入，碳酸钾溶液贮槽3通过贫液管9与贫液泵4相连，贫液泵4与二氧化碳吸收塔1的顶部碳酸钾溶液进口相连，被除去CO2的低变气从二氧化碳吸收塔1顶部出去进入净化气气液分离器 18，分离除去碳酸钾溶液后气体去甲烷化工序继续进行反应。二氧化碳吸收塔1的底部设置碳酸氢钾溶液出口，碳酸氢钾溶液出口通过管道与闪蒸器5的溶液进口相连，二氧化碳吸收塔1的碳酸氢钾溶液出口与闪蒸器5的溶液进口的管道上设置有第一液位调节阀15。闪蒸器5的底部溶液出口通过管道与二氧化碳再生塔2上部的碳酸氢钾溶液进口相连，连接闪蒸器5的底部溶液出口与二氧化碳再生塔2上部的碳酸氢钾溶液进口的管道上设置有第二液位调节阀17。二氧化碳再生塔2的下部碳酸钾溶液出口通过管道连接到贫液管9。
闪蒸器5的顶部气体出口通过管道与洗涤塔6的下部气体进口相连，洗涤塔6的洗涤液从上部洗涤水进口进入，洗涤水来自二氧化碳冷凝液，连接闪蒸器5的顶部气体出口与洗涤塔6的下部气体进口的管道上设置有压力调节阀16。洗涤塔6的顶部气体出口与气液分离器7相连，气液分离器7的顶部设置氢气排气管，在该氢气排气管上设置排气阀门8。洗涤塔6底部的排液口和气液分离器7的底部的排液口均通过管道连接到贮槽14，贮槽14通过泵与碳酸钾溶液贮槽3或贫液管9相连。从而将溶液反回到脱碳系统。
二氧化碳再生塔2顶部的二氧化碳排放口通过管道连接二氧化碳冷凝器10，二氧化碳冷凝器10通过管道与二氧化碳气液分离器11相连，二氧化碳气液分离器11与二氧化碳压缩机12的进口相连，二氧化碳压缩机12的进口还与空气管道相连，空气来自空分装置，也就是说，二氧化碳和空气混合后进入二氧化碳压塑机12进行压缩。二氧化碳压缩机12的压缩气出口与脱氢反应器13相连。
本实用新型不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、 推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。