一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统的制作方法

本技术涉及合成氨制氢联产，尤其涉及一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统。

背景技术：

1、合成氨的一种常用工艺为深冷净化工艺，原料经一段转化、二段转化、变换与脱碳、甲烷化与干燥、冷箱、压缩、合成等工段合成为氨产品。冷箱是深冷净化工艺中的核心设备，具有移除惰性组分、调整合成氢氮比、保证合成效率的关键作用，经过冷箱的深冷净化后，其出口工艺气主要为氢气和氮气。

2、现有的合成氨制氢联产中，制氢所用的原料来自氨回收系统出口工艺气，但其压力过高达到3.5 mpa，且含水量较高，不仅威胁到制氢设备的安全运行，且缩短了制氢吸附剂的使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术方案中氨回收系统出口工艺气压力过高、含水量大影响到制氢设备和吸附剂使用寿命的问题，本实用新型提供了一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统。

2、本实用新型提供如下的技术方案：一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，包括合成氨系统和制氢系统，所述合成氨系统包括冷箱出口管道和一段转化炉，所述制氢系统包括气水分离器和变压吸附装置，所述变压吸附装置包括吸附塔，所述冷箱出口管道设置有分离器进口管，所述分离器进口管连接到气水分离器，所述气水分离器的气相出口通过吸附进口管连接到吸附塔，所述吸附塔的氢气出口管连接到氢气缓冲罐，所述吸附塔的解析气出口管连接到解析气缓冲罐、解析气混合罐，所述解析气混合罐通过解析气管道连接到所述一段转化炉。

3、优选地，所述分离器进口管、氢气出口管、解析气管道设置有压力调节阀。

4、优选地，所述变压吸附装置包括多个并联设置的吸附塔组；每个吸附塔组包括两个吸附塔，两个吸附塔的吸附进口管均连接到吸附进口支管，两个吸附塔的氢气出口管均连接到氢气出口支管，两个吸附塔的解析气出口管均连接到解析气出口支管；多个吸附塔组的吸附进口支管均连接到吸附进口总管，所述吸附进口总管与所述气水分离器的气相出口连接，多个吸附塔组的氢气出口支管均连接到氢气出口总管，所述氢气出口总管连接到氢气缓冲罐，多个吸附塔组的解析气出口支管均连接到解析气出口总管，所述解析气出口总管连接到解析气缓冲罐；所述吸附进口支管、氢气出口支管、解析气出口支管均设置有截止阀。

5、优选地，所述解析气出口管设置有直连管，所述直连管连接到解析气混合罐。

6、本实用新型的有益效果是：采用冷箱出口工艺气作为制氢原料，压力较小且几乎不含水，不仅能降低制氢设备的安全风险，而且能够有效延长制氢吸附剂使用寿命，保障制氢系统的长周期运行，分离后的解析气还能送回合成氨系统的一段转化炉重新利用。

技术特征：

1.一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，包括合成氨系统和制氢系统，所述合成氨系统包括冷箱出口管道（10）和一段转化炉（11），所述制氢系统包括气水分离器（20）和变压吸附装置，所述变压吸附装置包括吸附塔（30），其特征在于：所述冷箱出口管道（10）设置有分离器进口管（21），所述分离器进口管（21）连接到气水分离器（20），所述气水分离器（20）的气相出口通过吸附进口管（31）连接到吸附塔（30），所述吸附塔（30）的氢气出口管（32）连接到氢气缓冲罐（40），所述吸附塔（30）的解析气出口管（33）连接到解析气缓冲罐（50）、解析气混合罐（60），所述解析气混合罐（60）通过解析气管道（61）连接到所述一段转化炉（11）。

2.根据权利要求1所述的一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，其特征在于：所述分离器进口管（21）、氢气出口管（32）、解析气管道（61）设置有压力调节阀（70）。

3.根据权利要求1所述的一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，其特征在于：所述变压吸附装置包括多个并联设置的吸附塔组；

4.根据权利要求1所述的一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，其特征在于：所述解析气出口管（33）设置有直连管（34），所述直连管（34）连接到解析气混合罐（60）。

技术总结
一种利用冷箱出口工艺气的合成氨联合制氢系统，涉及合成氨制氢联产技术领域，所采用的技术方案包括合成氨系统和制氢系统，合成氨系统包括冷箱出口管道和一段转化炉，制氢系统包括气水分离器和变压吸附装置，变压吸附装置包括吸附塔，冷箱出口管道设置有分离器进口管，分离器进口管连接到气水分离器，气水分离器的气相出口通过吸附进口管连接到吸附塔，吸附塔的氢气出口管连接到氢气缓冲罐，吸附塔的解析气出口管连接到解析气缓冲罐、解析气混合罐，解析气混合罐通过解析气管道连接到一段转化炉。本技术采用冷箱出口工艺气作为制氢原料，压力较小且几乎不含水，不仅能降低制氢设备的安全风险，而且能够有效延长制氢吸附剂使用寿命。

技术研发人员：刘武,蔡春,郭大林,何显才,吴祥平,唐云,刘德宣,杨锦虎,李传江,林贤桂,李泽云
受保护的技术使用者：四川天华股份有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/12