[发明专利]炼厂氢气流股的脱氮方法和装置

权利要求书

1.一种炼厂氢气流股的脱氮方法，其特征在于该方法采用氢气流股脱氮装置，所述装置包括：

用于脱除氮气的脱氮装置；

用于脱氮后的氢气流股加压的压缩机；

用于控制流股进入脱氮装置的监测装置；所述的监测装置为孔板流量计；

压缩机位于脱氮装置下游；监测装置位于脱氮装置上游，且压缩机与脱氮装置构成支路，并联连接在监测装置下游的气体管路上，所述并联的气体管路上设置有开关阀；

该方法包括以下步骤：

测量富含氢气流股管路中的氮气含量，并以此判断是否启动脱氮操作，当富含氢气流股中氮气含量小于3％时，不将其通入脱氮装置；当富含氢气流股中的氮气含量大于等于6％时，将含氮的氢气流股送入脱氮装置中，从而脱除其中的氮气，脱氮后经压缩机加压；

所述的脱氮装置采用膜分离器组；采用的膜分离器组为中空纤维膜组件，纤维束一端封闭，一端开口，氢气流股走在纤维外侧，在推动力的作用下，氢气由纤维外侧渗透进纤维丝内，并从纤维束的开口端排出；

所述的富含氢气流股为循环氢流股或副产氢装置的出料流股，富含氢气流股包括氢气、氮气和其它气体组分，其中氢气体积含量在85％以上；所述的其它气体组分与氢气的体积比值保持不变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的其它气体组分为硫化氢气体或甲烷气体。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的测量富含氢气流股管路中的氮气含量采用孔板流量计测量，由孔板流量计的流量计算公式可知，测得的体积流量与压差之间的关系，计算公式如下：

式中，Q为体积流量，C为流出系数，β为管道直径比，ε为流体可膨胀系数，d为工作条件下节流件的节流孔或喉部直径，ΔP为节流件上下游压差，ρ为管道中流体的密度；

通过调节泵的参数来使管道中流量Q为定值，孔板流量计上下游的压差ΔP则由孔板流量计上的压差计测得，则由上式推得，流体的密度计算公式如下：

由于氢气流股中氢气含量和除氮气外的其它气体含量的相对比例固定，当氮气含量发生变化时，流体的密度会随之发生改变，根据预先测定的富含氢气流股密度-氮气含量关系，即可利用孔板流量计监测流股中的氮气含量。