合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于氫氣回收【技術領域】，特別公開了一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)。該合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(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氣流量變送器連接集散控制系統(tǒng)的流量計，甲烷化工段出口管線上流量計左右分別連通設置有溫度變送器和壓力變送器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，設計合理，應用靈活，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，保護環(huán)境，適于廣泛推廣應用。
【專利說明】合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)
[0001](一)【技術領域】
本發(fā)明屬于氫氣回收【技術領域】，特別涉及一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)。
[0002](二)【背景技術】
合成氨甲燒化工段出口氫氮比是3:1,在合成塔內(nèi)氫氣和氮氣也是按3:1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)中會越積越多，并影響氫氣和氮氣合成NH3的轉(zhuǎn)化率，為此，要通過冷交換器后排放一部分反應后氣體(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入甲烷化工段出口管線，因為馳放氣量、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，影響氫氣和氮氣合成NH3的轉(zhuǎn)化率,若氫氣含量過高甚至會發(fā)生合成氣壓縮機喘振事故，因為用不了只好放火柜燒掉。
[0004](三)
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種自動化程度高、節(jié)約生產(chǎn)成本的合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(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氣流量變送器連接集散`控制系統(tǒng)的流量計，甲烷化工段出口管線上流量計左右分別連通設置有溫度變送器和壓力變送器，氫氮氣流量變送器通過氫流量計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行壓力，保證了純氫系統(tǒng)對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置有氫含量測量儀，氫含量測量儀通過氫流量計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置有混合氣提氫出口純氫流量儀，混合氣提氫出口純氫流量儀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%，同時開啟本專利自控系統(tǒng)使混合氣提氫的純氫逐步進入甲烷化工段出口管線中并將其氫含量補至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)簡單，使用方便，設計合理，應用靈活，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，保護環(huán)境，適于廣泛推廣應用。
[0012](四)【專利附圖】

【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。 [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氫氮氣流量變送器，4溫度變送器，5壓力變送器，6氫流量計算單元，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氫含量測量儀，12混合氣提氫出口純氫流量儀。
[0015](五)【具體實施方式】
附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。該實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氣流量變送器3連接集散控制系統(tǒng)的流量計，甲烷化工段出口管線2上流量計左右分別連通設置有溫度變送器4和壓力變送器5，氫氮氣流量變送器3通過氫流量計算單元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上設置有氫含量測量儀11，氫含量測量儀11通過氫流量計算單元6連接純氫流量控制系統(tǒng)7 ;所述純氫供氣管路I上設置有混合氣提氫出口純氫流量儀12，混合氣提氫出口純氫流量儀12連接純氫流量控制系統(tǒng)7。
[0016]上述系統(tǒng)的具體應用為:
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上新加一只流量計通過氫氮氣流量變送器3將流量信號送到集散控制系統(tǒng)。
[0018](2)在甲烷化工段出口管線2上新加流量計左右分別加溫度變送器4和壓力變送器5也將相應信號遠傳至集散控制系統(tǒng)。
[0019](3)用溫度變送器4和壓力變送器5遠傳信號將氫氮氣流量變送器3流量信號補償?shù)綐藴蕳l件下的流量值F并輸入到氫氮氣中氫流量計算單元6。
[0020](4)將安裝在甲烷化工段出口管線2上氫含量測量儀11信號H2含量(百分數(shù))x，輸入到氫流量計算單元6。
[0021](5)在氫流量計算單元6中用(74%-x) F計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中作為基準值。
[0022](6)將混合氣提氫出口純氫流量儀12的瞬時值Fl輸入到純氫流量控制系統(tǒng)7中作為測量值。
[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去控制純氫流量調(diào)節(jié)閥8，若為正值則關小純氫流量調(diào)節(jié)閥8，若為負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運行壓力，以便純氫能進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%，同時開啟本專利自控系統(tǒng)使混合氣提氫的純氫逐步進入甲烷化工段出口管線中并將其氫含量補至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，馬上關閉純氫流量調(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，再重復第三條。
[0027]4.經(jīng)濟效益
(I)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗滿負荷生產(chǎn)時混合氣提氫工段每小時產(chǎn)99.93%的純氫600Nm3。
[0028](2)每標立方米99.93%的純氫1.5元。
[0029](3)—年生產(chǎn)按8000小時。
[0030]一年經(jīng)濟效益是 1.5X600`X8000=720 (萬元)。
【權利要求】
1.一種合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(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氣流量變送器(3)連接集散控制系統(tǒng)的流量計，甲烷化工段出口管線(2 )上流量計左右分別連通設置有溫度變送器(4 )和壓力變送器(5 )，氫氮氣流量變送器(3 )通過氫流量計算單元(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)權利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(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)權利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)，其特征在于:所述甲烷化工段出口管線(2 )上設置有氫含量測量儀(11)，氫含量測量儀(11)通過氫流量計算單元(6)連接純氫流量控制系統(tǒng)(7)。
4.根據(jù)權利要求1所述的合成氨混合氣提氫純氫自動配入合成氣系統(tǒng)，其特征在于:所述純氫供氣管路(I)上設置有混合氣提氫出口純氫流量儀(12)，混合氣提氫出口純氫流量儀(12)連接純氫流量控制系統(tǒng)(7)。
【文檔編號】C01B3/50GK103613070SQ201310654498
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】游同想, 余洪勇 申請人:山東洪達化工有限公司