从氨驰放气回收氢气和氮气.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102985367A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102985367A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201080066033.6代理人杨生平巩克栋(22)申请日2010.05.17(51)Int.Cl.(30)优先权数据C01C1/04(2006.01)10159190.72010.04.07EPC01B3/02(2006.01)C01B3/50(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日C01B3/52(2006.01)2012.10.08C01B3/56(2006.01)(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0567532010.05.17(87)PCT申请的公布数据WO2011/124268EN2011.10.13(71)申请人阿梅尼亚·卡萨莱股份有限公司地址瑞士卢加诺(72)发明人拉法埃莱·奥斯图尼埃尔曼诺·菲利皮杰弗里·弗雷德里克·斯金纳(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书99页页附图附图77页(54)发明名称从氨驰放气回收氢气和氮气(57)摘要公开了合成氨装置，其中氨驰放气(20)被送至低温回收单元，所述低温回收单元包括冷却设备(102、202、302、402、503)和在回路压力操作的高压相分离器(103、203、303、403、503)；在所述单元内部，驰放气(20)被冷却至低温并且获得甲烷和氩气的部分液化；高压相分离器将冷却的流分离为气体流和底部液体；所述气体流在热交换器的通道内被重新加热；之后所述单元能够以回路压力输出包含氮气和氢气的气体流(123、223、323、423、523)，其可在回路的循环器(4)的进料侧重新引入。CN102985367ACN102985367A权利要求书1/2页1.一种从包含氢气和氮气的补充气合成氨的合成氨装置，所述装置包括：-在回路压力下操作的合成回路(1)，所述回路至少包括循环器(4)和合成转化器(2)；-弛放线，以回路压力从所述合成回路提取驰放气流(10)；所述驰放气流包含氢气和氮气，以及甲烷和/或氩气；-回收单元(100、200、300、400、500、600)，设置所述回收单元以回收引导至所述回收单元的驰放气进料(20)的一部分氢气和氮气含量；特征在于所述回收单元包含至少一个热交换器，以冷却所述驰放气进料，以及高压分离段，其包含在所述回路压力下操作的至少一个高压相分离器，所述热交换器和分离段以下列方式布置：a)进入所述回收单元的驰放气进料在所述回收单元的热交换器的至少一个通道中冷却，降至适于在一个或多个下游相分离器中获得甲烷和氩气的至少部分液化的低温；b)所述驰放气的液化部分和处于回路压力包含氢气和氮气的回收气体流在所述高压分离段中被分离，以及c)处于回路压力的所述回收气体流在所述回收单元的热交换器的至少一个通道内被重新加热，所获得的重新加热的气体流(123、223、323、423、523、623)以所述回路压力从所述回收单元输出，并返回处于所述回路压力的所述合成回路。2.根据权利要求1所述的合成氨装置，所述回收单元(200、300)包含级联布置的多个相分离器，所述多个相分离器包括至少一个第一高压分离器(203、303)和在大大低于所述回路压力的压力操作的至少一个第二分离器(205、206；305)，所述第二和任何随后的分离器接受来自所述级联的之前分离器的液体排出物；所述回收单元能够输出基本上处于回路压力的包含氢气和氮气的所述回收气体流(223、323)和处于较低压力的包含氢气和氮气的至少另一个气体流(231、241；332)。3.根据权利要求1或2所述的合成氨装置，所述高压分离段包含在回路压力和不同温度下操作的多个高压相分离器(603a、603b)，所述高压分离段的第二(603b)和任何随后的分离器接受在之前的分离器(603a)中分离并且在所述回收段的热交换器(610)中冷却的气相；以及在大大低于所述回路压力的压力操作的至少一个另外的分离器(630)，所述回收单元因此能够输出包含氢气和氮气基本处于回路压力的所述回收气体流(623)和包含氢气和氮气处于较低压力的至少另一个气体流。4.根据权利要求1所述的合成氨装置，所述回收单元包含至少一个膨胀设备，所述膨胀设备被布置以膨胀在所述相分离器中获得的液体流，以提供所述回收单元的至少一部分净制冷，所述膨胀设备是减压涡轮机或膨胀器或普通阀。5.根据前述权利要求中的任一项所述的合成氨装置，所述回收单元(300)包含蒸馏塔(306)，所述蒸馏塔被布置以接受所述回收单元中来自所述高压分离段或来自相分离器的级联中的最低压力分离器的膨胀的底部流，所述蒸馏塔提供富集氩气的顶部蒸气(340)，