專利名稱：合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及合成氨生產(chǎn)中，對合氨工段高壓放空氣中氨的回收技術，特別是
高壓等壓直接回收成液氨的技術。
背景技術：
在合成氨生產(chǎn)合成工段中，主要是完成氫氣與氮氣進行化學反生成氨；根據(jù)反應
的特點，在高溫，高壓，并要有催化劑的作用下完成，反應生成的氨經(jīng)冷凝后形成液氨，與氣
體進行分離；由于在合成氨的原料氣的制取過程中，氮氣來源于空氣，空氣中的除氧氣與氮
氣外的惰性氣體也就帶入合成氨的原料氣中，氫氣來源于水蒸與煤碳、或天然氣發(fā)生氣化
反應，同時始終有少量的甲烷產(chǎn)生，在一系列的凈化過程中有少量(1.5% -2.5% )的甲烷
是沒有被除去，而是隨原料氣進入了合成氨工段；而微量的惰性氣體與少量的甲烷并不能
在合成工段靠化學反應消耗，隨著合成氨生產(chǎn)的連續(xù)進行，便在合成工段系統(tǒng)內積累起來，
當達到一定的量時便要進行放空置換掉，從而維持合成工段生產(chǎn)的連續(xù)進行。 而放掉這部份積存在系統(tǒng)內的不反應氣體時，一部分有用的氫氣、氮氣、氨氣也就
同時被放掉，對于合成氨生產(chǎn)這部分氣體叫合成氨高壓放空氣，這部分氣在工藝過程中必
需要進行回收與處理其中的氫氣、甲烷、氨氣，一是要降低合成氨消耗，同時也是要保護環(huán)
境不能直接對大氣排放；而回這利用這部分放氣首先是要回收處理其中的氨，才能進行氣
其它組分的回收處理，傳統(tǒng)的對于這部分放空氣中氨氣的回收采用軟水洗滌的辦法，獲得
一定濃度氨水(濃度一般在10% -15% )，從而使氣體得到凈化，而對于這部分回收產(chǎn)生稀
氨水再用于碳銨生產(chǎn)來消耗掉?，F(xiàn)由于碳銨受市場的影響，越來越不被市場接受，因此不少
廠家轉產(chǎn)液氨，或壓縮碳銨產(chǎn)量，這樣對于稀氨水消耗便大大減少，出現(xiàn)稀氨水過剩，外排
環(huán)境污染大；不得不上蒸氨裝置來處理這部分稀氨水；這種方法投資大，運行復雜，蒸汽耗
量大；現(xiàn)行各種技術都是以提高回收效果，少用水、提高稀氨水的濃度，從而減少稀氨水的
量；這種用水來回收氨的方法產(chǎn)生的氨水本身就會形成二次污染；

發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種裝置系統(tǒng)，該裝置系統(tǒng)是將放空氣在高壓下進行深度冷卻，利用拉爾遜原理，再采用高壓等壓分離設備使90%的冷凝氣氨與不凝氣體分離，直接回收其中的90%氣氨為液氨的裝置系統(tǒng)。 —種合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置，包括合成氨工段放氣裝置，其特征在于還包括第一等高壓氨換熱器、第二等高壓氣換熱器、等高壓氣液分離器、膨脹制冷機；合成氨工段的放空氣的通道是合成氨工段放氣裝置 一一 第一等高壓氨換熱器 一一 第二等高壓氣換熱器 一一 等高壓氣液分離器；等高壓氣液分離器中的液氨從等高壓氣液分離器下面的放氨閥流出；等高壓氣液分離器中的氣體從等高壓氣液分離器上面通過減壓進入膨脹制冷機，膨脹制冷機的出氣管與第二等高壓氣換熱器的介質通道相通。[0006] 每個部件的進出管道上設有閥門。[0007] 為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型的具體內容如下 合成氨生產(chǎn)中合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置包括高壓等壓深度冷卻裝置單元、高壓等壓液氨分離裝置單元和膨脹制冷裝置單元，所述的高壓等壓深度冷卻裝置單元當中合成氨系統(tǒng)與放空閥相連，放空閥冷卻器相連，同時加氨閥與氨冷卻器相連，氣氨出口閥與氨冷卻器相連，第一等高壓氨冷卻器與與第二等高壓氣冷卻器相連，同時冷氣加入閥與第二等高壓氣冷卻器相連，冷氣出口閥與第二等高壓氣冷卻器相連，第二等高壓氣冷卻器與高壓等壓氨分離裝置單元中的等高壓氣液分離器相連，所敘述的高壓等壓氨分離裝置單元中等高壓氣液分離器與放氨閥相連，同時等高壓氣液分離器與膨脹制冷裝置單元中的減壓閥相連，所敘述的膨脹制冷裝置單元中減壓閥與膨脹制冷機相連，同時膨脹制冷機又與第二等高壓氣換熱器冷氣加入閥相連。 使用本發(fā)明統(tǒng)系，可以把合成氨工段放氣裝置放出的帶有惰性氣體、甲烷、氫氣、氮氣、氨氣的合成氨工段的放空氣中，直接分離出氨濃度為99 %的液氨。 使用本發(fā)明統(tǒng)系的方法把合成氨工段放氣裝置放出的高壓狀態(tài)的合成氨工段的放空氣通入第一等高壓氨換熱器放空氣通道，同時向第一等高壓氨換熱器的介質通道中通入濃度為99%的液氨作為冷卻介質，將第一等高壓氨換熱器放空氣通道中的合成氨工段
的放空氣冷卻到-5t: -i(rc，再通入第二等高壓氣換熱器放空氣通道進行第二次冷卻。
向第二等高壓氣換熱器的介質通道中通入的是本發(fā)明系統(tǒng)中，后續(xù)工藝中產(chǎn)生的回用冷卻氣，回用冷卻氣在第二等高壓氣換熱器中把放空氣冷卻到_20°C -30°〇后通入等高壓氣
液分離器。在等高壓氣液分離器中，-201: -301:的放空氣分離出90%的液氨，和惰性氣
體、甲烷、氫氣、氮氣、這四種剩余氣體。90%的液氨從等高壓氣液分離器下面放出，實現(xiàn)直
接從合成氨工段的放空氣中制回收成液氨的目的，四種剩余氣體從等高壓氣液分離器上面
通過減壓通入膨脹制冷機中，膨脹制冷機把高壓的四種剩余氣體降壓制冷，然后把-4(TC左右的四種低壓剩余氣通入第二等高壓氣換熱器的介質通道中對第二等高壓氣換熱器中的放空氣進行冷卻。 本實用新型的優(yōu)點用兩次冷等高壓卻法，把合成氨工段的放空氣冷卻到能把氣
態(tài)氨變?yōu)橐旱?，同時保持惰性氣體、甲烷、氫氣、氮氣為氣體狀態(tài)，從而可很容易的把液氮氨
從惰性氣體、甲烷、氫氣、氮氣中分離出的目的。對合成氨工段的放空氣中的氨回收處理比
傳統(tǒng)方式投資更省，藝流程更短，投資更?。欢一厥崭鼜氐?，更環(huán)保。 使本實用新型后的經(jīng)濟效果如下 (1)通過測算，噸氨回收的液氨為22-16公斤。 (2)減少稀氨量的產(chǎn)生，比傳統(tǒng)回收方式噸氨少產(chǎn)生稀氨水0. 11立方(濃度約15% )。 (3)噸氨少耗脫鹽水(或軟化水)0. 11立方。 (4)通過蒸氨方法回收這部分氨，則要多耗蒸汽26. 4公斤。

圖1本實用新型的連接關系結構示意圖； 圖中1是合成氨工段放氣裝置、2是第一等高壓氨換熱器、3是第二等高壓氣換熱器、4是等高壓氣液分離器、5是膨脹制冷機。
具體實施方式下面結合具體實施方式
和附圖對本實用新型做進一步說明。 冷凝回收合成氨工段的放空氣制液氨的系統(tǒng)，包括合成氨工段放氣裝置1、第一等高壓氨換熱器2、第二等高壓氣換熱器3、等高壓氣液分離器4、膨脹制冷機5等主要裝置或部件；合成氨工段的放空氣的通道是合成氨工段放氣裝置1一一第一等高壓氨換熱器2—一第二等高壓氣換熱器3—一等高壓氣液分離器4 ;等高壓氣液分離器4中的液氨從等高壓氣液分離器4下面的放氨閥流出；等高壓氣液分離器4中的氣體從等高壓氣液分離器4上面通過減壓進入膨脹制冷機5，。膨脹制冷機5的出氣管與第二等高壓氣換熱器3的介質通道相通。，其每個部件的進出管道上設有32mPa的高壓閥門。第一等高壓氨換熱器2的介質通道中通入濃度為99%的液氨作為冷卻介質，其每個部件的進出管道上設有22mPa的氨用閥門。
合成氨工段放氣裝置1 :是現(xiàn)有合成氨系統(tǒng)中的一個高壓容器；[0022] 第一等高壓氨換熱器2 :是32mPa的高壓換熱器；[0023] 第二等高壓氣換熱器3 :是32mPa的高壓換熱器；[0024] 等高壓氣液分離器4 :是32mPa的高壓氣液分離器；[0025] 膨脹制冷機5 :是1. 5mPa的高壓膨脹制冷機。
權利要求合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置，包括合成氨工段放氣裝置(1)，其特征在于還包括第一等高壓氨換熱器(2)、第二等高壓氣換熱器(3)、等高壓氣液分離器(4)、膨脹制冷機(5)；合成氨工段的放空氣的通道是合成氨工段放氣裝置(1)----第一等高壓氨換熱器(2)----第二等高壓氣換熱器(3)----等高壓氣液分離器(4)；等高壓氣液分離器(4)中的液氨從等高壓氣液分離器(4)下面的放氨閥流出；等高壓氣液分離器(4)中的氣體從等高壓氣液分離器(4)上面通過減壓進入膨脹制冷機(5)，膨脹制冷機(5)的出氣管與第二等高壓氣換熱器(3)的介質通道相通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置，其特征在于每個部件的進出管道上設有閥門。
專利摘要本實用新型合成氨工段高壓放空氣等高壓回收液氨系統(tǒng)裝置涉及合成氨生產(chǎn)中高壓工段放空氣中對氨的回收技術。包括合成氨工段放氣裝置、第一等高壓氨換熱器、第二等高壓氣換熱器、等高壓氣液分離器、膨脹制冷機；合成氨工段的放空氣的通道是合成氨工段放氣裝置—第一等高壓氨換熱器—第二等高壓氣換熱器—等高壓氣液分離器；液氨從等高壓氣液分離器下面流出，氣體從等高壓氣液分離器上面通過減壓進入膨脹制冷機，膨脹制冷機的出氣管與第二等高壓氣換熱器的介質通道相通。優(yōu)點用兩次冷卻法，把合成氨工段的放空氣冷卻到能把氣態(tài)氨變?yōu)橐旱?，與其它氣體分離。比傳統(tǒng)方式投資更省，藝流程更短，投資更??；而且回收更徹底，更環(huán)保。
文檔編號C01C1/12GK201473331SQ20092017646
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權日2009年9月1日
發(fā)明者孫文行, 孫文輝, 陳國民 申請人:孫文輝;孫文行;陳國民