合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于氫氣回收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別公開了一種合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)。該合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，包括通過純氫供氣管路連通混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐的甲烷化工段出口管線，其特征在于：所述甲烷化工段出口管線上安裝有一只通過氫氮?dú)饬髁孔兯推鬟B接集散控制系統(tǒng)的流量計(jì)，甲烷化工段出口管線上流量計(jì)左右分別連通設(shè)置有溫度變送器和壓力變送器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，設(shè)計(jì)合理，應(yīng)用靈活，控制精確，有效利用混合氣提氫99.93%的純氫產(chǎn)品，節(jié)約生產(chǎn)成本，節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境，適于廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說明】合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)
[0001](一)【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于氫氣回收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)。
[0002](二)【背景技術(shù)】
合成氨甲燒化工段出口氫氮比是3:1,在合成塔內(nèi)氫氣和氮?dú)庖彩前?:1合成NH3的，但合成氣中的甲烷和惰性氣體是無法合成的，在合成工段系統(tǒng)中會(huì)越積越多，并影響氫氣和氮?dú)夂铣蒒H3的轉(zhuǎn)化率，為此，要通過冷交換器后排放一部分反應(yīng)后氣體(馳放氣)去等壓氨回收，將氨洗下后，剩余氣體去混合氣提氫工段，在這里通過變壓吸附可獲得99.93%的純氫，其余的甲烷氣、氮和惰性氣體去氣柜或火柜。
[0003]上述獲得的99.93%的純氫就通過管線直接進(jìn)入甲烷化工段出口管線，因?yàn)轳Y放氣量、99.93%的純氫與甲烷化工段出口氣壓差、原料氣量的變化使得99.93%的純氫與甲烷化工段出口氣混合后的氫氮比變化很多，影響氫氣和氮?dú)夂铣蒒H3的轉(zhuǎn)化率,若氫氣含量過高甚至?xí)l(fā)生合成氣壓縮機(jī)喘振事故，因?yàn)橛貌涣酥缓梅呕鸸駸簟?br>
[0004](三)
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自動(dòng)化程度高、節(jié)約生產(chǎn)成本的合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，包括通過純氫供氣管路連通混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐的甲烷化工段出口管線，其特征在于:所述甲烷化工段出口管線上安裝有一只通過氫氮?dú)饬髁孔兯推鬟B接集散`控制系統(tǒng)的流量計(jì)，甲烷化工段出口管線上流量計(jì)左右分別連通設(shè)置有溫度變送器和壓力變送器，氫氮?dú)饬髁孔兯推魍ㄟ^氫流量計(jì)算單元連接安裝在純氫供氣管路上的純氫流量控制系統(tǒng)，純氫流量控制系統(tǒng)通過純氫流量調(diào)節(jié)閥連接純氫供氣管路。
[0006]本發(fā)明根據(jù)氫氮比的要求，將混合氣提氫的99.3%的純氫通過自動(dòng)控制加入到甲烷化工段出口管線中，使純氫壓力控制系統(tǒng)的給定值高于甲烷化工段出口管線運(yùn)行壓力，保證了純氫系統(tǒng)對(duì)甲烷化工段出口系統(tǒng)的供氣順利。
[0007]本發(fā)明的更優(yōu)方案為:
所述混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐出口管線上設(shè)置有與純氫供氣管路并列的去火柜管路，去火柜管路上安裝有純氫壓力控制系統(tǒng)。
[0008]所述甲烷化工段出口管線上設(shè)置有氫含量測(cè)量?jī)x，氫含量測(cè)量?jī)x通過氫流量計(jì)算單元連接純氫流量控制系統(tǒng)。
[0009]所述純氫供氣管路上設(shè)置有混合氣提氫出口純氫流量?jī)x，混合氣提氫出口純氫流量?jī)x連接純氫流量控制系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明先將混合氣提氫產(chǎn)品放空去火炬，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量等于74%，然后逐步減少轉(zhuǎn)化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量小于74%，同時(shí)開啟本專利自控系統(tǒng)使混合氣提氫的純氫逐步進(jìn)入甲烷化工段出口管線中并將其氫含量補(bǔ)至74%，直至混合氣提氫產(chǎn)品不放空去火炬。
[0011]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，設(shè)計(jì)合理，應(yīng)用靈活，控制精確，有效利用混合氣提氫99.93%的純氫產(chǎn)品，節(jié)約生產(chǎn)成本，節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境，適于廣泛推廣應(yīng)用。
[0012](四)【專利附圖】
【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 [0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，I純氫供氣管路，2甲烷化工段出口管線，3氫氮?dú)饬髁孔兯推鳎?溫度變送器，5壓力變送器，6氫流量計(jì)算單元，7純氫流量控制系統(tǒng)，8純氫流量調(diào)節(jié)閥，9去火柜管路，10純氫壓力控制系統(tǒng)，11氫含量測(cè)量?jī)x，12混合氣提氫出口純氫流量?jī)x。
[0015](五)【具體實(shí)施方式】
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括通過純氫供氣管路I連通混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐的甲烷化工段出口管線2，所述甲烷化工段出口管線2上安裝有一只通過氫氮?dú)饬髁孔兯推?連接集散控制系統(tǒng)的流量計(jì)，甲烷化工段出口管線2上流量計(jì)左右分別連通設(shè)置有溫度變送器4和壓力變送器5，氫氮?dú)饬髁孔兯推?通過氫流量計(jì)算單元6連接安裝在純氫供氣管路I上的純氫流量控制系統(tǒng)7，純氫流量控制系統(tǒng)7通過純氫流量調(diào)節(jié)閥8連接純氫供氣管路I ;所述混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐上設(shè)置有與純氫供氣管路I并列的去火柜管路9，去火柜管路9上安裝有純氫壓力控制系統(tǒng)10 ;所述甲烷化工段出口管線2上設(shè)置有氫含量測(cè)量?jī)x11，氫含量測(cè)量?jī)x11通過氫流量計(jì)算單元6連接純氫流量控制系統(tǒng)7 ;所述純氫供氣管路I上設(shè)置有混合氣提氫出口純氫流量?jī)x12，混合氣提氫出口純氫流量?jī)x12連接純氫流量控制系統(tǒng)7。
[0016]上述系統(tǒng)的具體應(yīng)用為:
1.根據(jù)氫氮比的要求，將混合氣提氫的99.93%的純氫通過自動(dòng)控制加入到甲烷化工段出口管線中。
[0017](I)在甲烷化工段出口管線2上新加一只流量計(jì)通過氫氮?dú)饬髁孔兯推?將流量信號(hào)送到集散控制系統(tǒng)。
[0018](2)在甲烷化工段出口管線2上新加流量計(jì)左右分別加溫度變送器4和壓力變送器5也將相應(yīng)信號(hào)遠(yuǎn)傳至集散控制系統(tǒng)。
[0019](3)用溫度變送器4和壓力變送器5遠(yuǎn)傳信號(hào)將氫氮?dú)饬髁孔兯推?流量信號(hào)補(bǔ)償?shù)綐?biāo)準(zhǔn)條件下的流量值F并輸入到氫氮?dú)庵袣淞髁坑?jì)算單元6。
[0020](4)將安裝在甲烷化工段出口管線2上氫含量測(cè)量?jī)x11信號(hào)H2含量(百分?jǐn)?shù))x，輸入到氫流量計(jì)算單元6。
[0021](5)在氫流量計(jì)算單元6中用(74%-x) F計(jì)算出甲烷化工段出口管線2中所缺的氫流量值H)并輸入到純氫流量控制系統(tǒng)7中作為基準(zhǔn)值。
[0022](6)將混合氣提氫出口純氫流量?jī)x12的瞬時(shí)值Fl輸入到純氫流量控制系統(tǒng)7中作為測(cè)量值。
[0023](7)在純氫流量控制系統(tǒng)7中將Fl與H)作比較并輸出一信號(hào)去控制純氫流量調(diào)節(jié)閥8，若為正值則關(guān)小純氫流量調(diào)節(jié)閥8，若為負(fù)值則開大純氫流量調(diào)節(jié)閥8。
[0024](8)使純氫壓力控制系統(tǒng)10給定值高于甲烷化工段出口管線2運(yùn)行壓力，以便純氫能進(jìn)入甲烷化工段出口管線2中去。[0025]2.操作:先將混合氣提氫產(chǎn)品放空去火炬，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量等于74%，然后逐步減少轉(zhuǎn)化富氧中的氧含量，使甲烷化工段出口管線中氫含量小于74%，同時(shí)開啟本專利自控系統(tǒng)使混合氣提氫的純氫逐步進(jìn)入甲烷化工段出口管線中并將其氫含量補(bǔ)至74%，直至混合氣提氫產(chǎn)品不放空去火炬。
[0026]3.生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)大的波動(dòng)，馬上關(guān)閉純氫流量調(diào)節(jié)閥(PV02)，將混合氣提氫產(chǎn)品放空去火炬，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，再重復(fù)第三條。
[0027]4.經(jīng)濟(jì)效益
(I)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)混合氣提氫工段每小時(shí)產(chǎn)99.93%的純氫600Nm3。
[0028](2)每標(biāo)立方米99.93%的純氫1.5元。
[0029](3)—年生產(chǎn)按8000小時(shí)。
[0030]一年經(jīng)濟(jì)效益是 1.5X600`X8000=720 (萬元)。
【權(quán)利要求】
1.一種合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，包括通過純氫供氣管路(I)連通混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐的甲烷化工段出口管線(2)，其特征在于:所述甲烷化工段出口管線(2)上安裝有一只通過氫氮?dú)饬髁孔兯推?3)連接集散控制系統(tǒng)的流量計(jì)，甲烷化工段出口管線(2 )上流量計(jì)左右分別連通設(shè)置有溫度變送器(4 )和壓力變送器(5 )，氫氮?dú)饬髁孔兯推?3 )通過氫流量計(jì)算單元(6 )連接安裝在純氫供氣管路(I)上的純氫流量控制系統(tǒng)(7),純氫流量控制系統(tǒng)(7)通過純氫流量調(diào)節(jié)閥(8)連接純氫供氣管路(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，其特征在于:所述混合氣提氫產(chǎn)品緩沖罐出口管線上設(shè)置有與純氫供氣管路(I)并列的去火柜管路(9)，去火柜管路(9)上安裝有純氫壓力控制系統(tǒng)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，其特征在于:所述甲烷化工段出口管線(2 )上設(shè)置有氫含量測(cè)量?jī)x(11)，氫含量測(cè)量?jī)x(11)通過氫流量計(jì)算單元(6)連接純氫流量控制系統(tǒng)(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動(dòng)配入合成氣系統(tǒng)，其特征在于:所述純氫供氣管路(I)上設(shè)置有混合氣提氫出口純氫流量?jī)x(12)，混合氣提氫出口純氫流量?jī)x(12)連接純氫流量控制系統(tǒng)(7)。
【文檔編號(hào)】C01B3/50GK103613070SQ201310654498
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】游同想, 余洪勇 申請(qǐng)人:山東洪達(dá)化工有限公司