本發(fā)明涉及氨氣純化領(lǐng)域，尤其涉及一種氨氣的純化方法。
背景技術(shù)：
氨氣，NH3，無色氣體。有強烈的刺激氣味。密度0.7710。相對密度0.5971易被液化成無色的液體。在常溫下加壓即可使其液化(臨界溫度132.4℃，臨界壓力11.2兆帕，即112.2大氣壓)。沸點-33.5℃。也易被固化成雪狀固體。熔點-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高溫時會分解成氮氣和氫氣，有還原作用。有催化劑存在時可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、銨鹽和胺類等。
但是，現(xiàn)有的工業(yè)純化氨氣的方法較為落后，不利于對氨氣的純化，氨氣的純化效果差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種氨氣的純化方法，其純化效果好，純化后的氨氣的純度高。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種氨氣的純化方法，包括以下步驟：
步驟A：將高溫氮氣通入至吸附器內(nèi)，使所述吸附器內(nèi)的分子篩中的雜質(zhì)釋放；
步驟B：所述吸附器內(nèi)的冷卻裝置把所述吸附器進行降溫處理；
步驟C：間歇性地往所述吸附器通入高純氨氣，在通入高純氨氣的過程中，維持所述吸附器的溫度不超過150℃，直到吸附器內(nèi)的工作溫度維持在20℃-40℃不再波動，便停止通入高純氨氣；
步驟D：把原料罐內(nèi)的液氨加熱成氨氣，并將氨氣通入至所述吸附器內(nèi)，所述分子篩對氨氣進行吸附除雜；
步驟E：把經(jīng)所述吸附器吸附除雜的氨氣通入至精餾塔進行精餾處理；
步驟F：把經(jīng)所述精餾塔進行精餾處理后的氨氣通入至冷凝器，把氨氣變成液氨；
步驟G：把液氨傳輸至成品罐。
進一步，在所述步驟G之后，增加步驟G1：所述成品罐內(nèi)的加熱裝置將液氨加熱至20℃至30℃，讓液氨釋放其中的雜質(zhì)。
進一步，在所述步驟G1之后，增加步驟G2：將沉淀在所述成品罐底部的雜質(zhì)排走。
進一步，在步驟A之前，增加步驟A0：將所述原料罐內(nèi)的氣體壓縮至所述原料罐車的液氨罐內(nèi)，增加所述液氨罐內(nèi)的壓力；液氨經(jīng)過第一過濾器的過濾后，再輸送至所述原料罐內(nèi)。
進一步，所述第一過濾器內(nèi)設(shè)有聚四氟乙烯。
進一步，在步驟D和步驟E之間包括步驟D1：將被所述分子篩吸附后的氨氣通入至第二過濾器進行進一步除雜，氨氣再從所述第二過濾器通入至所述精餾塔進行精餾處理。
進一步，在步驟F和步驟G之間包括步驟F1：將冷凝后的液氨輸送至中轉(zhuǎn)罐，待所述中轉(zhuǎn)罐內(nèi)儲存一定量的液氨，將沉淀在所述中轉(zhuǎn)罐底部重組份排走，將所述中轉(zhuǎn)罐中不能液化的空氣組分排往回收罐。
進一步，在步驟B中：通入至吸附器內(nèi)的高溫氮氣的溫度在250℃-500℃。
進一步，在步驟C中，間歇性地往所述吸附器通入的高純氨氣來自于成品罐中。
本發(fā)明根據(jù)上述內(nèi)容提出一種氨氣的純化方法，其純化效果好，純化后的氨氣的純度高。
高溫氮氣能夠激活所述分子篩，使所述分子篩釋放其中的雜質(zhì)，一方面能夠提高所述分子篩后續(xù)的吸附效率，另一方面亦能夠提高所述分子篩的使用次數(shù)。所述高溫氮氣的溫度在250℃至500℃之間，更利于激活所述分子篩，讓所述分子篩釋放其中的雜質(zhì)。
所述吸附器內(nèi)的冷卻裝置把所述吸附器進行降溫處理，更加利于后續(xù)分子篩對氨氣進行吸附除雜；間歇性地往所述吸附器通入高純氨氣；維持所述吸附器溫度不超過150℃，一方面不會引入其他雜質(zhì)氣體，便于后續(xù)氨氣的純化，另一方面，避免所述吸附器內(nèi)的溫度過高導(dǎo)致所述分子篩失活，影響后續(xù)其對氨氣的吸附純化，更進一步，這樣能夠防止所述吸附器長時間處于高溫狀態(tài)發(fā)生爆炸等危險情況。所述吸附器內(nèi)的溫度為20℃-40℃時，所述分子篩的活性高，更利于其對氨氣的吸附除雜，氨氣中含有的雜質(zhì)主要為油、二氧化碳、水和硫化物。
氨氣經(jīng)過所述分子篩吸附除雜后，送往所述精餾塔進行精餾處理，能夠把其中的金屬離子、部分重組分、金屬離子的絡(luò)合物和高分子碳氫化合物除去，使得氨氣的純度更高；氨氣經(jīng)過所述冷凝器后變成液氨，更利于其儲存在所述成品罐中。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本實施例的一種氨氣的純化方法，包括以下步驟：
步驟A0：將所述原料罐內(nèi)的氣體壓縮至所述原料罐車的液氨罐內(nèi)，增加所述液氨罐內(nèi)的壓力；液氨經(jīng)過第一過濾器的過濾后，再輸送至所述原料罐內(nèi)。
液氨罐內(nèi)的壓力增大，所述原料罐內(nèi)的壓力降低，使液氨更加高效地輸送至所述原料罐內(nèi)，液氨經(jīng)過第一過濾器的過濾后，其純度更加高。所述第一過濾器內(nèi)設(shè)有聚四氟乙烯，采用聚四氟乙烯，既能使所述第一過濾器過濾氨氣中的雜質(zhì)，也能防止氨氣對所述第一過濾器腐蝕。
步驟A：將溫度在250℃-500℃的高溫氮氣通入至吸附器內(nèi)，使所述吸附器內(nèi)的分子篩中的雜質(zhì)釋放；
氮氣容易獲得，高溫氮氣能夠激活所述分子篩，使所述分子篩釋放其中的雜質(zhì)，一方面能夠提高所述分子篩后續(xù)的吸附效率，另一方面亦能夠提高所述分子篩的使用次數(shù)。高溫氮氣的溫度在250℃至500℃之間，更利于激活所述分子篩，讓所述分子篩釋放其中的雜質(zhì)。
步驟B：所述吸附器內(nèi)的冷卻裝置把所述吸附器進行降溫處理；
所述吸附器內(nèi)的冷卻裝置把所述吸附器進行降溫處理，更加利于后續(xù)分子篩對氨氣進行吸附除雜。
步驟C：間歇性地往所述吸附器通入高純氨氣，在通入高純氨氣的過程中，維持所述吸附器的溫度不超過150℃，直到吸附器內(nèi)的工作溫度維持在20℃-40℃不再波動，便停止通入高純氨氣；
本實施例間歇性地往所述吸附器通入的高純氨氣來自于成品罐，只需要將成品罐的液氨加熱汽化使用即可，一方面不會引入其他雜質(zhì)氣體，便于后續(xù)氨氣的純化；另一方面，維持所述吸附器溫度不超過150℃，避免所述吸附器內(nèi)的溫度過高導(dǎo)致所述分子篩失活，影響后續(xù)其對氨氣的吸附純化，更進一步，這樣能夠防止所述吸附器長時間處于高溫狀態(tài)發(fā)生爆炸等危險情況。所述吸附器內(nèi)的溫度為20℃-40℃時，所述分子篩的活性高，更利于其對氨氣的吸附除雜。
步驟D：把原料罐內(nèi)的液氨加熱成氨氣，并將氨氣通入至所述吸附器內(nèi)，所述分子篩對氨氣進行吸附除雜；
氨氣中含有的雜質(zhì)主要為油、二氧化碳、水和硫化物，所述分子篩能夠?qū)⒋蟛糠值倪@些雜質(zhì)吸附，進一步提高氨氣的純度。
步驟D1：將被所述分子篩吸附后的氨氣通入至第二過濾器進行進一步除雜，氨氣再從所述第二過濾器通入至所述精餾塔進行精餾處理；
所述第二過濾器能夠進一步過濾氨氣中的雜質(zhì)，使氨氣進入所述精餾塔前的純度更高。
步驟E：把經(jīng)所述吸附器吸附除雜的氨氣通入至精餾塔進行精餾處理；
氨氣經(jīng)過所述分子篩吸附除雜后，送往所述精餾塔進行精餾處理，能夠把其中的金屬離子、部分重組分、金屬離子的絡(luò)合物和高分子碳氫化合物除去，使得氨氣的純度更高。
步驟F：把經(jīng)所述精餾塔進行精餾處理后的氨氣通入至冷凝器，把氨氣變成液氨；
氨氣經(jīng)過所述冷凝器后變成液氨，更利于其儲存在所述成品罐中。
步驟F1：將冷凝后的液氨輸送至中轉(zhuǎn)罐，待所述中轉(zhuǎn)罐內(nèi)儲存一定量的液氨，將沉淀在所述中轉(zhuǎn)罐底部重組份排走，將所述中轉(zhuǎn)罐中不能液化的空氣組分排往回收罐。
冷凝后的液氨中會夾帶部分不能液化的空氣組分，將這些空氣組分排往所述回收罐，能夠提高液氨的純度；將沉淀在所述中轉(zhuǎn)罐底部的重組份排走，能夠大大提高液氨的純度。
步驟G：把液氨從中轉(zhuǎn)罐輸送至成品罐。
經(jīng)過以上工藝步驟對氨氣進行處理后，水分指標(biāo)達到6N4及以上標(biāo)準(zhǔn)，氨的總體純度達到99.9995％。
步驟G1：所述成品罐內(nèi)的加熱裝置將液氨加熱至20℃至30℃，讓液氨釋放其中的雜質(zhì)。
進一步地提高氨的純度，液氨中的部分雜質(zhì)釋放出來，經(jīng)過此步驟后，氨的純度達到99.99994％。
步驟G2：將沉淀在所述成品罐底部的雜質(zhì)排走。
少量的金屬離子的絡(luò)合物和高分子的碳氫化合物會沉淀在所述成品罐的底部，將這些雜質(zhì)排走后，氨的純度達到99.99999％。
以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。