【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工，具体涉及一种节能型工业氨生产高纯氨方法和系统。
技术介绍
1、由光明化工研究设计院开始对高纯氨的纯化、分析和研究，光明化工研究院和北京氧气厂研制了5n电子级高纯氨，并于1984年通过了部局级鉴定，所生产的瓶装高纯氨纯度达5n，杂质指标为：h2o≤5×10-6，o2≤2×10-6，thc≤1×10-6。直至2000年，国内高纯氨的制备基本上停留在5n水平，且产品纯度不稳定，生产规模也停留在中试装置的级别上，年产约2～5t。
2、2010年，林德公司在厦门投产我国首座超纯氨气生产工厂，利用y塔蒸馏和纯化技术系统，纯度达到7n。随后，法国液化空气、昭和电工、光明化工研究设计院等均在国内建立了超纯氨工厂，正逐步占领国内市场。国外公司在国内建厂在一定程度上推动了国内高纯氨技术的发展。经过近年来工艺技术的优化，我国在吸收国外先进技术成果的基础上，在超纯氨工艺方面不断优化，解决了原有工艺方面的问题，可将超纯氨在纯度上保持7n。
3、高纯氨净化技术主要包括化学法和物理法，化学法是指通过化学反应达到除去杂质目的的方法；物理法是基于nh3同o2、h2o、ch4、co、co2有较大的分离系数和吸附剂对nh3和杂质吸附能力不同，采用气液分离、精馏和物理吸附除去杂质的方法。此外，还有一种合金吸气剂净化技术，可有效除去电子气体中的h2o、o2等杂质，目前此法仅用于电子气体的终端净化装置，该技术应用于净化工艺还需催化剂的进一步研究和完善。物理法一般利用氨中汽液两相中水浓度差别较大进行分离。
4、目前
5、现有技术存在的问题主要有：纯精馏生产高纯氨工艺由于极性分子水和氨的缔合作用，分离相对困难，需要连续不断的热源和冷源，存在能耗高、产品质量不可靠的问题；工业液氨直接进汽化器，未对精馏塔顶冷凝热进行回收，造成能量利用不充分问题；汽化器、精馏塔再沸器、精馏塔顶冷凝器公用物料介质侧操作压力不明确，存在换热器长久运行公用物料微量泄漏至液氨侧造成产品质量不达标的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的操作成本高、能量利用不充分的问题，本专利技术提出了一种节能型工业氨生产高纯氨工艺，采用吸附加精馏的方式，过程热量充分利用，优选操作条件。
2、第一方面，本专利技术提出了一种节能型工业氨生产高纯氨方法，该方法包括机械过滤、汽化、吸附脱油、吸附脱水、精馏五个步骤。
3、作为本专利技术的具体实施方式，所述机械过滤步骤包括除去液氨中颗粒杂质；所述液氨压力0.6～1.2mpag，液氨温度为-10℃～-5℃。
4、作为本专利技术的具体实施方式，所述汽化步骤包括将液氨全部汽化为气氨，除去微量的油类物质和水；所述汽化温度为5～30℃。
5、作为本专利技术的具体实施方式，所述吸附脱油步骤包括除去极微量的c3及以上烃类；所述吸附脱油的温度为30～40℃。
6、作为本专利技术的具体实施方式，所述吸附脱水步骤包括除去气氨中携带的微量的水；所述吸附脱水的温度为30～40℃。
7、作为本专利技术的具体实施方式，所述精馏步骤包括轻组分和重组分分离；所述精馏压力为0.7～1mpa。
8、作为本专利技术的具体实施方式，所述精馏步骤还包括将轻组分氨气冷凝，液氨回流，除去不凝轻组分；所述冷凝温度为15-30℃。
9、第二方面，本专利技术提供了一种节能型工业氨生产高纯氨系统，该系统包括机械过滤单元、换热回收单元、汽化单元、吸附脱水脱烃单元以及精馏单元；
10、所述机械过滤单元包括依次连接的液氨缓冲罐、液氨加压泵、精密过滤器；
11、所述换热回收单元包括依次连接的精馏塔顶冷却器、回流罐、回流泵；
12、所述汽化单元包括依次连接的汽化器、过热器；
13、所述吸附脱水脱烃单元包括依次连接的脱烃吸附器、分子筛脱水器；
14、所述精馏单元包括精馏塔；
15、所述精馏塔顶冷却器与所述精密过滤器上端连接；
16、所述精馏塔顶冷却器与所述精馏塔上端连接；
17、所述精馏塔顶冷却器与所述汽化器连接；
18、所述回流泵与所述精馏塔上部连接；
19、所述过热器与所述脱烃吸附器连接；
20、所述分子筛脱水器与所述精馏塔连接；
21、所述精馏塔中下段侧面另设有高纯氨收集装置；
22、所述精馏塔底部通过液氨返回泵与所述液氨缓冲罐连接。
23、作为本专利技术的具体实施方式，所述高纯氨收集装置包括氨纯度在线分析仪、产品罐、不合格产品罐。
24、作为本专利技术的具体实施方式，所述氨纯度在线分析仪设于所述产品罐与所述精馏塔之间。
25、作为本专利技术的具体实施方式，所述产品罐和所述不合格产品罐之间设有第一阀门。
26、作为本专利技术的具体实施方式，所述产品罐的出气端还另设有由第二阀门控制的通路；所述通路将高纯氨送出。
27、作为本专利技术的具体实施方式，所述第一阀门、第二阀门均由所述氨纯度在线分析仪控制。
28、作为本专利技术的具体实施方式，所述不合格产品罐通过不合格液氨泵与所述液氨缓冲罐连接。
29、作为本专利技术的具体实施方式，所述精馏塔底端设有再沸器；所述再沸器的进口端和出口端均与所述精馏塔底端连通。
30、作为本专利技术的具体实施方式，所述汽化器、所述过热器以及所述再沸器热源均采用循环冷却水。
31、本专利技术中的上述原料均可自制，也可商购获得，本专利技术对此不作特别限定。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
33、1、本专利技术的工艺过程可实现各种杂质的精确脱除，有利于产品质量控制；
34、2、本专利技术的工艺中液氨汽化前与精馏塔顶气换热回收能量，热量充分整合，有利于节能；
35、3、本专利技术的工艺中汽化器、过热器以及再沸器热源均采用循环冷却水，来源易得，且方便与其他装置热量整合，节约能耗；
36、4、本专利技术的工艺中循环冷却水压力较液氨工艺侧低，换热器内物料不会污染产品，产品质量有保证；
37、5、本专利技术的工艺中在汽化器后设置有过热器，使得氨气在吸附过程中不易结露，影响吸附效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种节能型工业氨生产高纯氨方法，其特征在于，该方法包括机械过滤、汽化、吸附脱油、吸附脱水、精馏五个步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械过滤步骤包括除去液氨中颗粒杂质；所述液氨压力0.6～1.2MPag，液氨温度为-10℃～-5℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述汽化步骤包括将液氨全部汽化为气氨，除去微量的油类物质和水；所述汽化温度为5～30℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附脱油步骤包括除去极微量的C3及以上烃类；所述吸附脱油的温度为30～40℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附脱水步骤包括除去气氨中携带的微量的水；所述吸附脱水的温度为30～40℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述精馏步骤包括轻组分和重组分分离；所述精馏压力为0.7～1MPa。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述精馏步骤还包括将轻组分氨气冷凝，液氨回流，除去不凝轻组分；所述冷凝温度为15～3
8.一种实现权利要求1-7任一项所述的方法的节能型工业氨生产高纯氨系统，其特征在于，该系统包括机械过滤单元、换热回收单元、汽化单元、吸附脱水脱烃单元以及精馏单元；
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统还包括进料装置、加压装置、回收装置和回流装置。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述进料装置包括液氨缓冲罐；所述加压装置包括液氨加压泵；所述回收装置包括不合格产品罐；所述回流装置包括回流罐。
...【技术特征摘要】
1.一种节能型工业氨生产高纯氨方法，其特征在于，该方法包括机械过滤、汽化、吸附脱油、吸附脱水、精馏五个步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械过滤步骤包括除去液氨中颗粒杂质；所述液氨压力0.6～1.2mpag，液氨温度为-10℃～-5℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述汽化步骤包括将液氨全部汽化为气氨，除去微量的油类物质和水；所述汽化温度为5～30℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附脱油步骤包括除去极微量的c3及以上烃类；所述吸附脱油的温度为30～40℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附脱水步骤包括除去气氨中携带的微量的水；所述吸附脱水的温度为30～40℃。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：吴妙奇，宋怡，朱林军，黄新，张炜，刘丹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。