一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置的制作方法

本实用新型涉及到的一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置，属于化工设备领域。

背景技术：

环己酮肟法生产己内酰胺工艺过程中，有三种含氢尾气：一种是双氧水氢化塔尾气，其中含氢气70-80%，氮气20-30%，尾气压力0.14-0.16mpa（g），流量约50-100nm³/h；第二种是环己酮苯加氢尾气，其中含氢气75-80%，甲烷5-10%，氮气5-15%，系统压力0.5-0.6mpa（g），流量约150-200nm³/h；第三种是己内酰胺加氢反应器产生的尾气，其中含氢气99%，系统压力0.75-0.8mpa（g），流量约10-20nm³/h。现有技术是这三种尾气均放空排掉，每年浪费大量氢气和甲烷，在开发利用之前，不仅浪费了大量的资源，也造成环境污染。

目前我公司配套有lng精馏装置，以合成氨系统驰放气为原料，驰放气含氢气约55-60%，甲烷18-25%，氮气15-20%，氩气4-6%，压力3.3-3.7mpa，流量约16000-18000nm/h，驰放气通过lng精馏装置得到甲烷和液氩产品，提取甲烷后的氢氮气去合成氨变压吸附提纯后，高纯度的氢气重新供己内酰胺使用。

实用新型的目的在于有效地利用现有lng精馏装置，回收含氢尾气中的甲烷和氢气，使之转变成甲烷，提高甲烷产量，并回收氢气再次利用，避免资源浪费和环境污染。三种含氢尾气氢气约为200nm³/h，氢气量约为185nm³/h，甲烷量约为15nm³/h（折合质量为10.71kg/h），氢气市场价为1元/nm³，甲烷为3000元/吨，一年生产天数8000h，一年产生的效益为185*1*8000+10.71*3000/1000*8000=1737040元=173.704万元。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术问题，提供一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置。

本实用新型提供的一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置，所述装置包括尾气缓冲罐、远传压力显示、压力调节阀、快速切断阀、文丘里喷射器及相应管道。

双氧水氢化尾气冷凝液受槽、苯加氢分离器以及己内酰胺加氢反应器通过尾气回收管线与尾气缓冲罐相连；尾气缓冲罐通过尾气出料管线与文丘里喷射器相连。

文丘里喷射器设置有含氢尾气进料口、文丘里喷射器动力口、文丘里喷射器出料口；所述的尾气缓冲罐通过尾气出料管线与文丘里喷射器的含氢尾气进料口相连；文丘里喷射器动力口的上游与lng精馏装置驰放气管道相连，文丘里喷射器出料口通过管道与lng精馏装置脱氨脱碳系统相连。

所述尾气缓冲罐上设置有安全阀、第一快速切断阀及第一远传压力显示，底部设有排液管。

所述尾气出料管线上设置有压力调节阀、第二快速切断阀、第二远传压力显示及止回阀。

所述文丘里喷射器进料口压力为10-60kpa（g），最大吸气能力为500nm3/h，动力口压力为3.3-3.8mpa，最大输送能力为20000nm3/h。

所述尾气缓冲罐底部设置排液管，定时打开阀门排出罐内液体，防止液体进入lng精馏装置。

采用本实用新型的装置进行的一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收方法，包括如下步骤：（1）双氧水氢化尾气冷凝液受槽、苯加氢分离器以及己内酰胺加氢反应器通过放空调节阀排入到尾气缓冲罐；（2）lng精馏装置驰放气正常输送，驰放气通过文丘里喷射器进入脱氨脱碳系统，打开尾气出料管线上的压力调节阀、第二快速切断阀，控制第一远传压力显示为30-60kpa（g）；（3）驰放气持续补入产生的负压将含氢尾气连续抽入文丘里喷射器内，然后从出料口随着驰放气喷射而出，进入脱氨脱碳系统后进入lng精馏塔。

所述步骤尾气缓冲罐压力可进行调节，所述尾气缓冲罐上的压力调节阀关联尾气缓冲罐上的第一远传压力显示，逻辑关系为正比例，以控制进文丘里喷射器内含氢尾气压力稳定。

当lng精馏装置进入文丘里喷射器的驰放气中断后，驰放气通过文丘里喷射器进料口反串至尾气出料管线上，所述止回阀发挥作用，防止高压驰放气反串。

所述止回阀失效，所述该第二远传压力显示会迅速上涨，所述尾气缓冲罐上的第一快速切断阀和管道上的第二快速切断阀同时关联第二远传压力显示，所述该第二远传压力显示会迅速上涨，设置第二远传压力显示联锁值为100kpa（g），上涨到联锁值时，联锁关闭管道上的第二快速切断阀，同时联锁打开尾气缓冲罐上的第一快速切断阀，一是防止高压lng精馏装置驰放气串入尾气缓冲罐，二是防止双氧水氢化尾气冷凝液受槽、苯加氢分离器以及己内酰胺加氢反应器憋压。

尾气缓冲罐上的所述第一快速切断阀为打开状态，所述尾气缓冲罐第一远传压力显示继续上涨至安全阀起跳值120kpa（g），所述安全阀起跳，防止尾气缓冲罐超压发生事故。

所述尾气缓冲罐第一远传压力显示下降至100kpa（g），安全阀回落复位，lng精馏装置驰放气开始正常供应，第一快速切断阀和第二快速切断阀联锁复位后（关闭第一快速切断阀，打开第二快速切断阀），重复如上的步骤。

本实用新型提供的一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置，其优点在于：（1）利用文丘里喷射器原理，采用lng精馏装置驰放气作为动力源，实现己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收，设备构造简单，并能降低能耗；（2）该装置压力调节均可以通过调节阀自动控制，减轻了劳动强度，自动化程度相对较高；（3）该装置设置有止回阀、工艺联锁及安全放空阀，从根本上保证了工艺安全；（4）该装置能高效地回收含氢尾气中的甲烷和氢气，使之转变成甲烷，提高甲烷产量，并回收氢气再次利用，避免资源浪费和环境污染。

附图说明

图1为己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置示意图，其中：1双氧水氢化尾气冷凝液受槽，2苯加氢分离器，3己内酰胺加氢反应器，4尾气回收管线，5尾气缓冲罐，6安全阀，7第一快速切断阀，8第一远传压力显示，9尾气出料管线，10压力调节阀，11第二快速切断阀，12第二远传压力显示，13、止回阀，14排液管，15文丘里喷射器，16驰放气管道，17脱氨脱碳系统。

图2为文丘里喷射器的设备结构图，其中：18含氢尾气进料口，19驰放气动力口，20出料口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型要求保护的范围不局限于实施例表述的范围。

实施例1

一种己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收装置，双氧水氢化尾气冷凝液受槽1、苯加氢分离器2以及己内酰胺加氢反应器3通过尾气回收管线4与尾气缓冲罐5相连；尾气缓冲罐5通过尾气出料管线9与文丘里喷射器15相连。

文丘里喷射器15设置有含氢尾气进料口18、文丘里喷射器动力口19、文丘里喷射器出料口20；所述的尾气缓冲罐5通过尾气出料管线9与文丘里喷射器15的含氢尾气进料口18相连；文丘里喷射器动力口19的上游与lng精馏装置驰放气管道16相连，文丘里喷射器出料口20通过管道与lng精馏装置脱氨脱碳系统17相连。

所述尾气缓冲罐5上设置有安全阀6、第一快速切断阀7及第一远传压力显示8，底部设有排液管14。

所述尾气出料管线9上设置有压力调节阀10、第二快速切断阀11、第二远传压力显示12及止回阀13。

实施例2

采用实施例1所述的装置进行己内酰胺生产工艺中含氢尾气的回收方法：

1）lng精馏装置驰放气正常输送，驰放气通过文丘里喷射器15进入脱氨脱碳系统17，打开尾气出料管线9上的压力调节阀10、第二快速切断阀11，控制第一远传压力显示8为40kpa（g）；

2）驰放气管道16内驰放气持续补入产生的负压将含氢尾气连续抽入文丘里喷射器15内，然后从出料口20随着驰放气喷射而出，进入脱氨脱碳系统17后进入lng精馏塔。

当lng精馏装置进入文丘里喷射器15的驰放气中断后，驰放气通过文丘里喷射器进料口18反串至尾气出料管线9上，所述止回阀13发挥作用，防止高压驰放气反串。

所述止回阀13失效，高压驰放气串入尾气缓冲罐5，第二远传压力显示12上涨至102kpa，设置第二远传压力显示12联锁值为100kpa（g），上涨到联锁值时，联锁关闭第二快速切断阀11，同时联锁打开第一快速切断阀7，一是防止高压lng精馏装置驰放气串入尾气缓冲罐，二是防止双氧水氢化尾气冷凝液受槽、苯加氢分离器以及己内酰胺加氢反应器憋压。

第一快速切断阀7为打开状态，尾气缓冲罐5压力继续上涨至安全阀6起跳值120kpa（g），安全阀6起跳，防止尾气缓冲罐5超压发生事故。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

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